背景:发展氢能是能源变革发展,实现碳达峰、碳中和目标的重要举措。当前全球已有多个国家制定了氢能国家战略。我国已将氢能源产业作为战略性新兴产业,从顶层设计、示范应用及地方政策配套等多方面相继发布多项支持政策。在双碳目标及国家政策的指引下,我国氢能及燃料电池产业快速发展,截至2023年9月底,燃料电池汽车示范推广规模已超过1.3万辆,累计行驶里程超过3.5亿公里。本报告基于新能源汽车国家监测与管理平台(以下简称“国家监管平台”)燃料电池汽车接入量及车辆运行特征,综合评估我国燃料电池汽车产业现状、车辆运行特征及产业发展趋势。本文主要介绍示范城市群的燃料电池汽车运行及加氢特征。
燃料电池汽车日均行驶里程总体高于纯电动汽车,但燃料电池汽车长运距优势有待进一步发挥。对比2022年示范城市群燃料电池汽车与纯电动汽车日均行驶特征发现,客车领域(图1),上海城市群和广东城市群燃料电池客车日均行驶里程明显高于纯电动客车日均行驶里程;其他示范城市群燃料电池客车与纯电动客车行驶里程基本相当。专用车领域(图2),京津冀城市群、上海城市群、河南城市群燃料电池专用车日均行驶里程基本在150km左右,明显高于纯电动专用车日均行驶里程。燃料电池汽车受能量补给时间影响较少,单次加氢时间短、行驶里程较长,而从现阶段燃料电池汽车日行驶特征看,燃料电池汽车尤其是专用车在中长距离运距优势有待进一步发挥。
图1 2022年燃料电池客车与纯电动客车日行驶特征对比
图2 2022年燃料电池专用车与纯电动专用车日行驶特征对比
从燃料电池汽车日行驶里程分布来看(图3),客车领域,车辆日行驶里程主要集中在120-240km区间。其中,上海城市群燃料电池客车日行驶里程集中在200km左右的车辆分布更加集中。专用车领域(图4),车辆日行驶里程主要集中在200公里以内,各示范城市群的车辆占比均达到70%以上。此外,燃料电池专用车在400km以上的长行驶里程段也有一定车辆分布。
燃料电池汽车加氢时间主要集中在白天及夜晚23点之前。客车领域(图5),车辆加氢时间主要分布在9点至17点、19点至23点两个时间段,避开了早晚道路交通行驶高峰时段;专用车领域(图6),车辆加氢时间主要分布在8点至23点时段,相较于客车分布较为均匀,波峰出现在10点和17点左右。值得一提的是,燃料电池专用车在凌晨时段也有一定车辆存在加氢行为。
燃料电池汽车每日加氢次数小于1次的车辆占主要比重。客车领域(图7),2022年各示范城市群燃料电池客车小于1次的车辆占比均在95%以上;而专用车领域(图8),2022年燃料电池专用车日加氢次数小于1次的车辆占主要比重。2022年日加氢次数小于1次的车辆占比明显高于往年,出现这种情况的原因主要有几点,一方面是由于单车装配的氢气容量提高,燃料电池客车的日加氢次数有所减少,也可能由于本地氢能供应体系存在本土氢源匮乏、氢气储运效率低等问题,氢气供应能力滞后于燃料电池推广速度,一定程度上影响车辆运营效率。
图7 2022年燃料电池客车加氢频次分布情况
图8 2022年燃料电池专用车加氢频次分布情况
燃料电池汽车单次平均加氢时长主要集中在15分钟左右。对比各示范城市群燃料电池汽车单次平均加氢时长(图9),河北城市群氢燃料电池电动客车和专用车的平均加氢时长整体较高,单次加氢时长分别为17.3分钟和15.8分钟。相较于纯电动汽车,氢燃料电池汽车具有加注时间短、续驶里程长的优势。
图9 2022年燃料电池汽车平均加氢时长