摘要：本文从氢能终端消费视角，总结了我国燃料电池汽车推广应用的实践路径与发展趋势，重点研究了其中推广规模最大、商业化程度最高的燃料电池物流车城市应用准备度问题，并提出了提高应对策略。介绍了燃料电池物流车主力车型与应用场景；调研、比较了我国四级代表性城市的应用现状与影响因素，利用层次分析(AHP)、灰色关联、德尔菲等方法，构建了包含地方条件、*策环境、配套设施、车辆运维、市场推广等5个维度的燃料电池物流车城市应用准备度评价指标体系，建立了评价模型，并对上海、佛山等典型城市进行了准备度测度与分析。阐述了我国燃料电池物流车城市准备度整体水平不高；四级城市中，地级城市总体最积极、省会城市最弱；各城市普遍存在*策出台密集但针对性、可实施性不强以及市场推广模式可拓展性不高等问题。提出了四级各类城市优化应用场景与适用车型匹配选择，因地制宜利用可再生能源制氢、优化布局加快建设加氢站，完善燃料电池物流车路权、停放等支持*策，以及支持商业模式创新和创新型运营商培育等提高城市准备度的对策建议。
关键词：氢能；燃料电池；燃料电池物流车；推广应用；城市准备度
燃料电池汽车是我国“十五”期间即已明确的三大新能源汽车技术路线之一，近年来在全球特别是我国加快氢能利用的强力推动下，开始从较长时间的小范围示范运行，快速进入规模化推广应用期。从总体规模看，年，我国燃料电池汽车年产销量和保有量均首次跃上千辆规模，成为全球第二大燃料电池汽车产销国，近两年增长加速，年产量已超过辆。到年底，我国累计推广应用燃料电池汽车超过辆，提前实现了到年保有量达辆的目标。我国已在多地开展的规模化燃料电池汽车推广应用，将发挥更大的市场验证、以用促产等作用，对于推动氢储能技术的关键伴生装备——氢燃料电池的技术进步取得突破性进展，促进以氢为核心的储能产业发展，扩大氢能在终端能源消费中的规模，发挥氢能在能源体系中的战略价值，具有重要意义。从燃料电池汽车推广应用的具体实践看，燃料电池物流车在我国城市应用中，是3类燃料电池汽车车型［客车、专用车(以物流车为主)和乘用车］中，起步最晚但发展速度最快、规模体量最大、商业化应用前景最可期的一类。众所周知，相比其他燃料电池汽车，发达国家的推广应用以乘用车为主，我国是以商用车为主，乘用车数量则极少(不足百辆)。在我国推广应用规模位居全球首位且遥遥领先的燃料电池商用车中，燃料电池物流车相较于燃料电池客车，虽起步较晚、所获*策支持较少，但近两年来市场增长迅速，到年底，在我国燃料电池汽车总量中占比超过60%，已成为3类燃料电池汽车车型中，规模最大、市场化程度最高且上线应用最活跃的推广应用领域。从未来趋势看，综合考虑市场需求量、燃料电池技术成熟度以及落地应用条件等诸多因素，燃料电池物流车仍将是近、中期我国最具更大规模应用前景的细分领域，且城市仍为最主要的推广目的地，城市物流仍为最主要的应用场景。如图1所示，在基于燃料电池汽车应用的绿色氢能产业链中，燃料电池物流车的城市应用，将不断发挥以下游应用倒逼上游技术与产业发展的市场主力作用，推动可再生能源、绿色氢能与低碳交通运输融合发展的生态构建。从研究进展看，目前关于燃料电池汽车应用的研究已有不少，但主要集中在对中游燃料电池或燃料电池汽车产品技术，上游氢能制储运等利用方式与技术与能效排放或经济性研究等；在针对燃料电池汽车落地应用研究方面，部分学者研究了我国地方新能源汽车推广模式或应用效果，部分学者[]针对新能源物流车的应用需求开展研究，但针对燃料电池物流车推广应用的研究较少，尤其是以城市为应用目的地单位，综合考虑城市氢能利用基础、产业条件、*策环境、配套设施以及市场运营等多方面因素，有针对性地研究燃料电池物流车城市应用水平、影响因素以及分类提高策略的更少。为此，本研究在梳理我国燃料电池物流车推广应用总体状况与各类城市应用特点的基础上，利用灰色关联法、德尔菲法等方法，建立燃料电池物流车城市应用准备度评价指标体系与模型，并对典型城市的应用准备度进行测度与分析，提出具有现实指导意义的提升策略，促进我国燃料电池物流车扩大推广规模、丰富应用场景、提高运营效率，更好助力氢能利用。图1基于燃料电池汽车应用的绿色氢能产业链1燃料电池物流车推广应用概况本文重点研究我国现阶段主要在城市物流中应用的燃料电池物流车，用准备度概念综合反映我国燃料电池物流车城市推广应用水平。1.1主要车型与应用场景本文所提到的燃料电池物流车，狭义是指应用于城市物流和城际物流的燃料电池厢式运输车或载货汽车，广义也包括在港口机场等园区内拖场景以及环卫等市*场景应用的燃料电池专用车。已进入我国工业与信息化部《道路机动车辆生产企业及产品公告》的燃料电池专用车车型种类较多，适用的场景也很丰富，但到年底，我国已实现规模化生产及市场应用的燃料电池物流车车型并不多，基本是总质量4.5～12t的中型厢式运输车，以城市物流中的同城配送为主要应用场景，见表1。已进入上海、佛山、德州等城市，开展规模化、商业化上线运营的代表性主力车型，如表1第4列中所列的几款，总质量约为8t；载货空间约为18m3；动力类型均为电-电混动，锂电池容量约为40kW·h，燃料电池功率约为35kW。
表1我国燃料电池物流车主要应用场景与车型(到年底)
1.2推广应用进展与趋势我国燃料电池汽车推广应用历程，总体而言可分为两个阶段，其中燃料电池物流车在第二阶段中后期起步。第一阶段是—年的小规模示范运行期，主要车型为我国推广应用起步最早的燃料电池客车，车辆总数不足百辆，推广应用以北京和上海2个城市为主，应用于联合国UNDP等燃料电池示范项目以及我国北京奥运会()、新能源汽车“十城千辆”试点城市(年起)、上海世博会()、广州亚运会()等重大赛事或活动。—年为第二阶段。如图2所示，从年起，我国燃料电池汽车生产步入年产百辆以上规模，应用总体进入规模化商业运营阶段，应用的城市数量到年底增至近30个。其中燃料电池物流车的规模化应用仍晚于客车，到年中旬，才首次在上海开展有百辆以上规模的车队运营。近两年来，在各地大力支持氢能利用以及智慧物流、绿色物流等加快发展的大背景下，燃料电池物流车在续航里程长、燃料加注时间短、装载能力强、综合成本可降空间大、低温适应性强等方面，不断显现出比纯电动物流车对传统燃油物流车作为生产资料更强的替代优势，加之多地商业模式创新活跃、产业链资源整合能力强的运营商积极实践等，燃料电池物流车的应用规模快速超越客车等先行领域，并呈现更强劲的发展势头。图2—年我国燃料电池汽车产量(单位：辆)到年底，我国新能源客车推广应用已超过55万辆，规模稳居全球第一，其中燃料电池客车约0.28万辆。从年底起，我国城市公交车中新能源客车累计渗透率已超过50%。相比之下，我国新能源物流车和燃料电池物流车的市场渗透率还较低，但未来的规模扩大空间远大于客车。据公安部交管局数据，我国货车保有量约万辆，据经济参考报统计，其中仅城市配送类货车保有量即有万辆左右。到年底，我国新能源专用车(主要为城市物流车)推广应用总量约为43万辆，新能源物流车渗透率仅为1.6%左右，其中燃料电池物流车约为0.35万辆，包括燃料电池物流车在内的新能源物流车还有较大的存量更换和增量空间。据新能源汽车国家监管平台数据，到年底，接入该平台的燃料电池汽车总计辆，其中燃料电池物流车为辆，占燃料电池汽车接入总量的60.5%。从市场应用看，如表2所示，在上海、佛山等已规模化运营的城市，燃料电池物流车上线率、日均行驶里程等，均高于同城运营的燃料电池客车和纯电动物流车。特别是在长里程运输、运营效率、能源补充效率、吨百公里电耗、一级故障率等方面，我国总质量8t左右的中型燃料电池物流车，比现阶段已推广应用数量最多的4.5t及以下轻型纯电动物流车有明显优势，更符合其现主要应用的城市物流配送场景的使用需求。
表2氢燃料电池物流车城市应用情况
1.3区域分布与城市应用特点据新能源汽车国家大数据联盟统计，到年底，我国接入新能源汽车国家监测与管理平台的燃料电池汽车，已推广应用于14个省级市场(包括12个省和2个直辖市)中的27个城市。其中燃料电池物流车的应用目的地分布在8个省级行*区中的11个城市，与新能源汽车国家监测与管理平台上已进入个城市的近30万辆4.5t以下纯电动轻型物流车相比，总体规模和城市覆盖面都还不大，还有巨大发展空间。到年底，我国已推广燃料电池物流车的城市数量不多，共计11个；但从分布看，覆盖了我国全部4个城市线级类别，其中包括2个直辖市、2个省会城市、6个地级城市和1个县级城市，见表3。此外，部分城市在年末、年初已采购的燃料电池物流车，有的还未完成上牌手续，有的尚待开展运营，未列入表3中统计。如上海市，表3中列入的，仅为由氢车熟路汽车运营(上海)有限公司(运营商)在年上半年购买并开始运营的辆东风车型(EQXXYTFCEV1，搭载上海重塑燃料电池系统)，而在此前已运行的28辆奥新轻型邮*快递燃料电池轻卡，在年末由轻程(上海)物联网科技有限公司购买的多辆申龙燃料电池保温车，和由乌拉邦物流供应链(上海)有限公司购买的辆东风新车型(EQXXYTFCEV5，搭载武汉雄韬氢雄燃料电池系统，载货空间更大)，均未计入。
表3我国燃料电池物流车推广应用城市分布(到年底)
从表3中的初步数据看，4类城市推广应用发展水平有一定差异，特别是其中的省会城市，总体表现不佳，全国仅有1个省会城市(广州)推广了14辆燃料电池物流车(另外1个省会城市已有辆燃料电池物流车，但据报道未以加氢形式运行)，但运营尚处起步阶段。直辖市中，只有上海实现了百辆以上车队运营。地级市总体表现最为积极，其中佛山运营规模较大且上线运行状态较好；德州上线车辆数虽不多，但多个运营数据为全国最高。常熟在县级市中率先推广应用，且已上牌车辆超过百辆。为更深入考察不同类别的城市燃料电池物流车推广应用水平差异及其关键影响因素，我们从城市的线级类别特征入手，在全部4类不同线级城市中选取5个为代表进行分析，包括直辖市中的上海、省会城市中的广州、地级市中的佛山和德州以及县级市中的常熟。下文以准备度(readiness，R)来综合反映城市推广应用的发展水平，构建指标体系与评价模型，分析城市间的差异与关键发展动力类别特征。2燃料电池物流车城市应用准备度评价2.1评价指标与模型燃料电池物流车应用城市准备度(以R表示)作为一个反映城市燃料电池物流车应用发展水平的综合性概念，具有丰富的内涵。在建立准备度的测度模型前，首先需要构建指标体系。基于作者多年对中国新能源汽车城市推广应用作用机制的研究，特别是近几年对城市燃料电池物流车应用的实地考察，综合梳理并借鉴国内外相关研究方法，本文主要从城市燃料电池物流车应用相关的地方条件、*策环境、配套设施、车辆运维、市场推广5个维度，构建燃料电池物流车城市应用准备度的指标体系，见表4。
表4燃料电池物流车应用城市准备度评价指标体系
（1）地方条件。城市条件，包括城市经济水平、氢能供应、运输条件以及与燃料电池物流车相关的产业布局等，是燃料电池物流车应用开展的地方基础性支撑。此外，在部分地区燃料电池物流车应用的早期，*府项目、赛事活动等一些特别的重大事项，也是重要的启动因素或关键驱动力。如全国推广应用燃料电池物流车(以及客车等)最为积极的地级市佛山，据调研了解，其早期发展主要源于年该市对云浮市的对口扶贫帮扶项目。该项目以助力地方商用车企业转型升级发展新能源汽车为基础，以在佛山建设加氢站、推广应用燃料电池汽车为市场动力，大力引进氢能与燃料电池、燃料电池汽车等相关的项目，逐步形成氢能产业聚集和以用促产的产业生态。另如广州于年举办的*埔马拉松赛，直接推动了广州首次投入燃料电池物流车用于赛事服务。（2）*策环境。主要指城市支持燃料电池物流车应用相关的*策工具包，不仅包括车辆购置、车队运营以及加氢站建设、运行补贴和税收减免等财税*策，也包括为燃料电池物流车示范运营、加氢站建设使用等规划目标，制定相关公共服务平台建设支持措施，特别是为燃料电池物流车设立的取消或减少通行限制、优先上牌等非财税*策。（3）配套设施。除各地为燃料电池物流车等配套服务而建设的加氢站外，还包括上游的氢能供应能力等。其中制氢能力反映在当地是否能获得更低成本、更及时的氢气加注服务。（4）车辆运维。反映各城市燃料电池物流车的规模化车队运营水平。除了城市车辆的推广规模、覆盖区域等，还包括车辆技术性能、运营能力、维保能力等影响因素。（5）市场推广。反映各城市燃料电池物流车应用进一步发展的市场潜力。燃料电池物流车应用在我国尚处于规模化发展初期，现有车辆应用的市场满意度等市场适应性，以及运营模式的盈利能力、可复制拓展能力等，是影响未来市场发展的重要因素。本文遵循科学性、高代表性、层次性、可操作性等原则，基于上文对燃料电池物流车应用城市准备度的理解，重点从以上简析的5个维度中，选取36个具体指标，对中国燃料电池物流车应用城市准备度展开评价，见表4。本文对中国燃料电池物流车准备度的测度方法，借鉴对城市经济高质量发展评价体系和对智慧城市建设水平评价模型等的研究成果，构建燃料电池物流车综合指数评价模型，并利用德尔菲法与改进灰色关联法，确定模型权重。德尔菲法是一种反馈匿名函询法，即设计调查问卷，背靠背地征询多个专家的意见或者判断，并将函询结果整理总结后反馈给各专家再次征询意见，不断重复这个过程，直至各专家不改变自己意见为止；改进的灰色关联法是一种基于理想权重数列的权重求解方法，即通过分析理想权重数列与经验值权重数列之间的关联程度，计算各指标的重要性(即权重)。本文利用德尔菲法邀请多位行业专家进行权重经验值判定，随后利用改进灰色关联法对权重经验值矩阵进行处理。以确定5个维度(一级指标)权重为例，首先邀请多位行业专家进行权重经验值判定，组成各维度的权重矩阵X，从X中挑选最大的权重值作为公共参考权重值，各专家的参考权重值均赋予此值，组成参考序列X0，如式(1)所示。(1)随后计算X中各个子序列与参考序列X0之间的距离，如式(2)所示。(2)最后基于距离D0i计算各指标的权重，并进行归一化，获得相对权重wi*，如式(3)所示(3)15个二级指标、36个三级指标的相对权重确定方法同上。将一、二、三级相对权重依次相乘得出各三级指标的综合权重wi，根据各三级指标权重wi和表4各城市三级指标的数据标准化后的得分(基于实地调研、专家访谈以及公开信息整理数据打分，记为xi，最大值为5)，采用多目标线性加权和法，计算燃料电池物流车城市应用准备度R，如式(4)所示。(4)2.2典型城市准备度评价与分析利用式(1)～(4)，对所选取的上海、广州、佛山、德州、常熟这4种不同线级类别的5个城市，依次计算其准备度R。准备度R的最大值为5，它与城市应用燃料电池物流车发展水平呈非严格的正相关，即R越大表征城市的燃料电池物流车推广应用水平越高。5个城市的准备度得分(R值)及排名，以及影响这些城市R值的5个维度的分项得分及排名，见表5。
表5城市准备度、分维度得分及排名
注：括号中数字为该城市城市准备度与分维度得分的排名。
总体而言，这5个城市的R均值为3.11，说明我国燃料电池物流车推广应用的城市准备度整体水平还不高。准备度排在前三位的为上海、佛山和德州。上海准备度较高的主要原因为发达的地方经济、积极的支持*策和较为完善的加氢设施等。佛山的优势在于地方*策力度大，当地燃料电池商用车供应商(飞驰)等产业支撑条件好，加之国能联盛、氢力氢为等多家运营商提供多样化服务所形成的较高市场适应性等。德州则以运营商(山东氢能)与车辆供应商(奥新)等协同有力见长，年度燃料电池物流车单车日均行驶里程、行驶时长等运营指标均为全国最高，初步显现使用率高、故障率低、服务能力强的运维优势。广州、常熟分别作为省会城市和县级城市的代表，准备度分值较低，反映了我国现阶段这两类城市在燃料电池物流车应用方面总体起步较晚，在相关因素准备度方面都较弱的现状。具体来看，表5中5个城市准备度各维度得分的平均值，分别为地方条件3.45、*策环境2.96、配套设施3.07、车辆运维3.17、市场推广2.91。其中*策环境和市场推广得分相对较低，表明现阶段各地虽然*策出台密集，但在市场应用方面的支持力度，特别是针对燃料电池物流车应用的可实施性*策，还不够完善。同时，各地的燃料电池物流车市场推广能力除德州外，也普遍较弱，规模化运营的可拓展可复制可盈利的商业模式尚需加快探索。据调研得知，地方基础及*策支持等方面条件较弱的德州，通过大数据远程监控运管平台等实现了车辆智能化管理与运维，运营半年多已初步实现盈利，德州的运营商正加快提升运营模式的可复制性，计划在山东聊城、潍坊以及江苏盐城等其他氢能利用积极城市，进行拓展、推广。在加氢配套设施方面，上海优势最为突出。上海加氢站建设数量全国领先且建设起始时间较早，为未来燃料电池物流车大规模推广奠定了较好基础。到年底上海已建成8座加氢站，其中包括2座油氢合建站(安智油氢合建站，西上海油氢合建站)和1座氢电合建站(驿蓝舜工加氢站)；德州的加氢价格较低，为37元/kg，低于40元/kg的行业平均水平。3基于氢能利用的燃料电池物流车城市应用准备度提升策略氢能利用已成为全球应对能源低碳转型、气候减排的重要路径，在我国能源体系中的重要性也在不断上升。据国际氢能委员会年12月预测，到年，氢能在全球终端能源消费中的占比将比现阶段扩大10倍左右、提升至约18%。我国氢能联盟年6月指出，到年和年，氢能在我国终端能源消费中的占比，将从现阶段的2.7%分别提升至5%和10%。据中国氢能联盟分析，到年，我国氢气需求量接近万吨，其中以燃料电池汽车为主的交通运输领域，氢能消费将约占氢能总量的28%，该领域将取代现阶段氢能消费的主要领域——工业原料，成为我国未来氢能应用的最大场景。年4月，《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》，首次把氢能纳入能源范畴，如获通过，氢能在我国将上升到国家能源战略高度，相关产业将迎来更大发展机遇。在全球特别是我国氢能利用不断加快的背景下，提升燃料电池物流车城市应用准备度的必要性和可行性更加明确，各类城市因地制宜，采用基于氢能利用的燃料电池物流车城市应用准备度提升策略，加快扩大应用规模、提高运营效率，正当其时。基于上文对燃料电池物流车城市准备度的评价与分析，不同城市的基础条件与*策环境各有差异，可建立准备度影响因素分维度和分级指标的数据库，对地方氢能利用相关资源禀赋、燃料电池汽车相关产业基础以及物流发展需求等关键因素进行重点诊断，参考如图3所示的应用场景与适用车型匹配选择策略基本框架，选准快速启动的切入点或扩大应用规模的突破口，大力提高燃料电池物流车城市应用准备度。图3基于城市应用准备度提升的燃料电池物流车场景车型匹配策略框架建议直辖市大力强化对全国的示范引领作用，在扩大城市物流配送场景的中型燃料电池物流车应用规模的同时，可加快丰富机场(港口码头)以及城市大型物流枢纽等园区内拖场景和市*专用等场景的中重型专用车应用。上海、天津等有港口码头的城市，可借鉴青岛已探索港区智能型燃料电池重卡应用的经验，或浙江省已规划设立宁波港口物流应用示范试点，推进氢燃料电池物流车、港区集卡、叉车等应用的设计，大力拓展港口物流场景下燃料电池重卡的应用，积极探索在封闭区域内融入智慧物流的应用模式。建议省会城市积极发挥对本省及附近其他城市的带头辐射作用，积极协同周边区域，打破地方保护主义束缚，开放、扩大燃料电池物流车市场，拓展邮*、冷链等更为丰富的细分应用场景，适度超前布局、建设加氢设施，大力引进或培育运营商，鼓励支持其在现阶段以第三方租赁为主要模式的基础上，探索售后回购、联合运营等多种商业模式创新，以及对燃料电池物流车给予路权或停放支持，有效激发市场活力，主动改变现阶段燃料电池物流车应用准备度普遍偏低的局面。建议地级及以下线级类别城市，以市场需求最大的城市物流场景为核心推广领域，适当推进市*专用场景等公共服务领域的燃料电池汽车应用，以提高燃料电池物流车的运营效率为重点，持续提高城市应用准备度。对于地方经济相对较弱的城市，建议积极发挥骨干燃料电池系统企业在燃料电池物流车应用价值链上的主导优势，如亿华通、雄韬氢雄等，在多地对燃料电池汽车运营或加氢设施建设运营等方面，所发挥的投资、合作或地方带动等作用。此外，建议各类城市深入挖掘、主动把握当地推广应用燃料电池物流车的重大项目、重大活动等的相关契机，提升应用准备度。如，对于全国在年已首批列入22个绿色货运配送示范工程项目但尚未达到考核要求的城市，包括厦门、青岛、十堰等城市，可借鉴上海、佛山、德州等城市推广应用燃料电池物流车的先行经验，以城市物流配送场景应用作为突破口和启动重点，尽快开展市场准备和推广应用。对于第二批入选的24个绿色货运示范城市，以及其他计划或刚起步开展燃料电池物流车应用的城市，或有可再生能源利用、传统能源或传统产业向氢能利用以及新能源相关产业转型升级需求的城市，有各级生态建设、智慧物流、智慧城市等重要建设项目任务的城市，或像张家口、杭州等即将迎来冬奥会、亚运会等重大国际赛事活动的城市，也可以氢能利用或其他低碳可持续发展、生态文明建设等城市重大发展目标为导向，对燃料电池物流车应用的主导场景、车型选择以及加氢设施建设、主导运营商扶持以及市场用户培育等关键内容，尽快开展顶层设计，并加快推进实施。
引用本文：吴小员,左哲伦,郭诗钰等.燃料电池物流车城市应用准备度评价[J].储能科学与技术,,09(05):-.(WUXiaoyuan,ZUOZhelun,GUOShiyu,etal.Evaluationoncityapplicationreadinessoffuelcelllogisticsvehicles[J].EnergyStorageScienceandTechnology,,09(05):-.)
第一作者及联系人：吴小员（—），女，硕士、高级工程师，主要研究方向为新能源汽车（含燃料电池等）产业与应用，E-mail：xywu
tongji.edu.cn。
相关文章
城轨超级电容储能的容量配置和控制策略研究
裴哲义等：我国电力系统对大规模储能的需求分析
基于特征组合堆叠融合集成学习的锂离子动力电池SOC估算
邮发代号：80-联系-//投稿网址：
