氢燃料电池是一种将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其基本原理是电解水的逆反应，目前主要应用领域包括交通、航天能源、储能以及轨道交通。目前，我国氢燃料电池的主要应用在氢燃料电池汽车（比例约在90%以上）。

2016年12月29日，国家财政部、科技部等4部门发文，《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》（财建[2016]958号），该文件通知要点如下：

为进一步促进新能源汽车产业健康发展，不断提高产业技术水平，增强核心竞争力，做好新能源汽车推广应用，由财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委四部门下发的文件。自2017年元旦起，调整完善新能源汽车推广应用补贴政策，基本思路是在保持2016—2020年补贴政策总体稳定的前提下，财政补贴机制进一步鼓励技术进步和扶优扶强，净化产业发展环境，促进产业健康快速发展。具体政策措施包括补贴标准按电池电量分档累退，分别设置中央和地方补贴上限，其中地方财政补贴不得超过中央财政单车补贴额的50%。除燃料电池汽车外，各类车型2019—2020年中央及地方补贴标准和上限，在现行标准基础上退坡20%。

在国家政策的推动下，2018年被称为是中国氢燃料电池产业发展的元年。查询天眼查发现， 2017年开始，氢能相关企业的注册量递增。

2021年，财政部等五部委批复了京津冀、上海、广东、郑州、河北等5个城市（群）开展氢燃料电池汽车示范项目。随着各种利好政策不断释放，入局氢燃料电池行业的企业越来越多。截至目前，在全国31个省份中，已经有27个出台了省级氢燃料电池产业规划，国内现有氢能相关企业近4000家。

2021年12月，财政部等四部门再次发文：《关于2022年新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，其中提出：

为创造稳定政策环境，2022年保持现行购置补贴技术指标体系框架及门槛要求不变。根据《财政部 工业和信息化部 科技部 发展改革委关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》（财建〔2020〕86号）要求，2022年，新能源汽车补贴标准在2021年基础上退坡30%；城市公交、道路客运、出租（含网约车）、环卫、城市物流配送、邮政快递、民航机场以及党政机关公务领域符合要求的车辆，补贴标准在2021年基础上退坡20%。

日本和德国的氢能源电池技术及产业发展

日本氢能源电池技术及产业发展

日本在氢燃料电池技术的研发和产业化方面一直处于全球领先地位。根据《日本东京氢能绿电技术应用与产业化创新研究》报告，日本早在1970年代就开始研发氢能技术，并且政府将其定位为未来能源的终极方式，通过国家战略和政策进行引导。

2017年，日本发布了全球首个氢能国家战略《氢能基本战略》，并在2023年进行了修订，提出了具体的氢能供给量目标，并计划在15年内投资15万亿日元以推动氢社会的建设。

在技术研发方面，日本拥有大量的氢燃料电池技术专利，全球氢燃料电池技术专利的83%掌握在日本人手中。丰田汽车公司作为日本氢能技术的代表，已经推出了全球首款量产的氢燃料电池乘用车Mirai，并且在日本国内已经建立了142个加氢站，数量上领先于其他国家。

2020北京车展-丰田首款氢燃料概念车Mirai亮相

日本在氢能产业链的布局十分完善，包括各种制氢、运输方法以及氢能产业的检测技术。在制备环节，日本重点开发了高效、耐用、低成本的电解制氢技术，同时也在研究煤气化、甲烷热解等高温制氢技术以及光催化制氢技术20。这些技术有助于从多种资源中生产氢气，包括化石燃料和可再生能源。储运环节中，日本关注于高效氢气液化装置、储氢合金、低成本氢载体以及氨裂解技术的开发20。这些技术对于解决氢气难以储存和运输的问题至关重要，尤其是液态氢和甲基环己烷（MCH）的运输方式，它们可以有效地将氢气从生产地运输到使用地。

丰田与日野共同开发重型氢燃卡车

在应用环节，日本主要着眼于高效、耐用、低成本燃料电池技术的研发，以及碳回收产品生产技术，如合成甲烷、合成燃料等20。燃料电池技术是氢能应用的核心，日本在这方面拥有显著的技术优势，丰田的Mirai就是全球首款量产的氢燃料电池乘用车。此外，日本还建立了全球供应链，与多个国家合作开发氢燃料采购项目。例如，与澳大利亚合作开发褐煤制氢项目，与文莱合作开发天然气制氢项目等。这些合作项目有助于保障氢能源的稳定供应，并推动氢能产业的全球化发展。

总体来看，日本在氢能产业链的布局体现了其在技术创新、国际合作和产业应用方面的全面战略规划和实施能力。日本新能源产业技术开发机构NEDO在氢能领域发挥着重要作用，负责解决能源和环境问题，并促进科技产品的转化。

尽管日本在氢燃料电池技术上处于领先地位，其燃料电池车的普及相对滞后。据2023年的数据显示，日本国内燃料电池乘用车的累计销售量仅为8,283辆，与政府设定的2025年达到20万辆的目标相比存在着较大的差距。主要原因，一是由于燃料电池车的成本相对较高，导致售价昂贵；二是加氢站的建设速度未能跟上车辆销售的步伐，限制了车辆的普及推广。

德国氢能源电池技术及产业发展

德国通过《国家氢能战略》和《氢能加速法案》，明确了氢能产业的发展方向和支持措施。该战略预计到2030年，德国的氢能需求量将达到130太瓦时，并计划将国内电解氢能力的目标提高一倍，从5吉瓦（GW）提高到至少10吉瓦（GW）。德国还加入了欧洲氢气骨干网计划，规划建设5条大型“氢能走廊”，并计划在2027至2028年前改造和新建超过1800公里的氢气管道，以加强氢能基础设施网络的建设。

在技术研发方面，德国拥有强大的专利组合，是全球氢燃料电池技术专利申请的主要来源国之一。德国的专利申请数量在国际上排名前列，反映了其在该领域的创新能力和技术实力。

德国氢能产业布局广泛，涵盖氢气的制备、储运和应用等多个环节。在制备环节，德国积极开发高效、低成本的电解制氢技术，以及煤气化、甲烷热解等高温制氢技术。在储运环节，德国关注氢气液化装置、储氢合金等技术的开发。应用环节则着重于燃料电池技术的研发和市场推广 。

德国还通过国际合作，参与多个氢能项目，如与挪威等国的氢能合作项目，以及在氢能运输和配送基础设施方面的布局和建设。此外，德国的氢能汽车发展也迎来了加速期，宝马集团等汽车制造商推出了新款氢燃料电池车型，展示了氢燃料电池技术与电力驱动技术的结合。

宝马氢能源轿车

德国氢能汽车发展得到了多家汽车制造商的参与和推动。宝马集团是氢能源技术的积极支持者，计划在2030年推出面向大众市场的氢燃料汽车，并已开发出基于X5 SUV的氢燃料电池原型车，该项目部分由德国政府资助。宝马还计划在2022年建立一个由近100辆汽车组成的测试车队。奥迪作为大众汽车集团的一部分，也组建了一个超过100名工程师的团队来研究氢燃料电池，并制造了几辆原型车。此外，戴姆勒卡车（Daimler Truck）是全球大型卡车制造商之一，也认为氢燃料是长途商用车的未来选择，因为电池对于这类车辆来说太重。戴姆勒曾缩减氢燃料电池SUV梅赛德斯-奔驰GLC F-CELL的生产，但也表明如果政策支持氢燃料汽车，该项目可能会重启。

奔驰氢动力卡车

德国在氢能产业关键技术方面，正在推进如下领域：（1）电解槽技术：德国计划安装约300兆瓦的电解槽容量，利用海上风力发电场生产绿氢，并通过海底管道输送至陆地储存，预计每年生产2万吨绿氢。（2）绿色氢气（Green Hydrogen）：德国将重点放在基本不产生温室气体的绿氢制取上，莱茵集团正在欧洲推进约30个绿色氢能项目。（3）氢气储存与运输：德国的氢能基础设施建设包括改造现有天然气管道，以及新建氢气运输管道，以形成高效的氢能网络。（4）氢能应用场景：德国正探索氢能在工业、交通、供热和建筑等多个领域的应用，以促进氢能技术的市场推广和创造价值。在国际合作方面，德国与多个国家签署了氢能合作协议，推动氢能多边合作，并积极参与国际氢能市场的建设，以期将技术优势转化为产业和市场优势。

德国氢能汽车产业发展面临成本和基础设施的挑战。尽管氢燃料电池汽车在补充燃料速度和续航里程方面具有优势，但其成本较高，加氢站等基础设施建设滞后，数量相对稀缺。

我国氢能源电池产业发展正在处于一个关键阶段

中汽协数据显示，2023年，全国氢燃料电池汽车总产销量分别只有5631辆和5791辆。为这些车辆提供燃料电池系统的厂商多达上百家。佛山市南海区是中国氢燃料电池产业的重要基地，聚集了100多家相关企业。

佛山市南海区：中国氢燃料电池产业园

我国氢能及燃料电池研究也经历了一个时间不算短的发展历程。

中国氢能及燃料电池研究历程

那么，与日本和德国相比，我国氢能源电池产业技术研发情况如何呢？

中国国内氢燃料动力电池系统专利申请人排名（专利数据截止2022年2月）

中国国内氢能在交通运输领域的专利申请人排名（专利数据截止2022年2月）

尽管进入氢燃料电池产业的企业数量不少，但是我国氢能汽车还处于“起步”“爬坡”阶段，远未进入成熟和普及期，产业仍处于示范阶段。在市场层面，表现为市场空间有限和应用场景少。氢燃料汽车市场的现状是“车太贵，市场不买单”。以造价成本为例，某企业生产的31吨氢燃料电池渣土车，造价为120万元。扣除政策资金补贴的33万元，购买成本依旧比同样类型的柴油车高出20-30万元。购买成本居高不下，推高了运营成本。与此同时，“车辆问题多”和“存在维修焦虑”等使用中的问题，更使收回成本周期变得难以预测。此外，氢气价格的高昂和供应的不稳定性以及在制、储、运、加等环节存在的诸多难点和痛点，进一步限制了市场的发展。

我国生产的氢能源汽车

我国氢能源汽车加氢站

总体上看，我国氢燃料电池汽车领域的发展态势仅仅仍处于维持示范运行和产品验证阶段，尚未形成规模化、产业化发展的商业模式。然而，这仅仅是我国氢能汽车产品卖不出去的表象。需要注意的是我国较为普遍存在的技术商业化“死亡硅谷”现象。

20世纪80年代，美国学者就发现“将研究成果转化为商业产品”是制约产业竞争力提升的重要因素，即科学研究与商业化产品开发之间严重脱节。这一发现在1998年时任美国众议院科学委员会副委员长Ehlers向国会所提交的报告中，首次被命名为“死亡之谷”(Valley of Death)。

一个技术从研发成功到成为产品，从产品到商业级的商品进而进入市场销售，这段路程经常被产业界描述为“最后一公里”，这也是大量技术创新成果和科技初创企业折戟的“死亡之谷”。

技术商业化的死亡之谷

如何跨越死亡之谷？

或者说，如何将专利等技术研发成果，转化为商业化产品，将研发投入变为盈利收入，不仅是我国氢燃料电池产业要解决的问题，日本、德国也同样面临这个问题。

笔者近十年来一直关注（专利）技术商业化问题，称之为“专利商业化”。对国内外十几家企业专利商业化活动的观察和思考，在《企业专利商业化模式研究》和《企业专利商业化策略研究》这两本书中有着具体的分析介绍。

简单地说，成功的专利技术商业化要考虑如下三步：

首先，要克服技术层面的问题。例如，关注从技术-产品-商品实现过程的中试环节，除了产品功能、性能等技术指标，还要考虑产品可靠性、环境适应性等通用指标。从技术创新中得到高质量的商业级产品，是技术创新竞争的基本前提。

其次，构建一个有效的“采购-生产制造-销售-服务”流程，打造在制造成本、产品质量、服务体系等的可控体系。这里的关键在于提供在产品质量、成本（售价）、使用体验、服务等方面都能够被消费者所接受的成熟商品。

第三，形成一个可持续的商业模式。例如，就氢能源汽车产业而言，除了产品本身的问题以外，氢气价格、供应稳定性等诸多环节的难点和痛点，都需要充分考虑。企业商业模式离不开外部环境的支撑。在这个过程中，政策扶持和市场容量起着关键作用。我国新能源汽车产业之所以迅速发展，除了国家政策和各地政府大力扶持以外，庞大的国内市场需求容量也是不容忽视的关键因素。

需要指出，政策支持体现了市场经济中“有形的手”的作用。但是，“有形的手”的作用范围和期限也是有限的。我国氢燃料电池产业的发展前景，最终取决于企业主体的市场行为。急功近利，短期行为，都难以适应应有的市场规律，也难以实现产业的长远发展。