王胜久律师：中国氢能列车技术突破、产业布局与引领全球的意义

王胜久律师《氢法学堂》第二十二讲——中国氢能列车技术突破、产业布局与引领全球的意义

尊敬的各位专家学者，氢能产业界朋友们，大家好！

习近平总书记指出：“要瞄准世界能源科技前沿，聚焦能源关键领域和重大需求，合理选择技术路线，发挥新型举国体制优势，加强关键核心技术联合攻关，强化科研成果转化运用，把能源技术及其关联产业培育成带动我国产业升级的新增长点，促进新质生产力发展”。我们国家氢能列车的研发和试用，开启了交通能源新纪元!

在全球能源结构向清洁化、低碳化转型的关键时期，交通运输领域作为碳排放的重要来源，其绿色变革迫在眉睫。传统燃油交通工具依赖化石能源，排放大量温室气体与污染物，加剧环境压力；电动交通工具虽实现零排放，但受限于锂电池低温性能差、充电时间长、依赖电网建设等瓶颈，难以在复杂场景下大规模推广。在此背景下，氢能列车凭借“零排放、长续航、耐极端、低成本”的独特优势，成为破解交通能源困境的重要方向。我们国家在这一新兴赛道上已然实现从跟跑到领跑的跨越 —— 长春试验线上，深蓝色的中国氢能列车跑出 160 公里时速，一次加氢续航超 1000公里，排放物仅为可直接饮用的纯净水；陕西西咸新区，87家氢能企业构建起全产业链闭环，有机液态储氢技术将氢气成本腰斩…… 这不仅是单一交通工具的技术突破，更是中国以系统性创新重塑全球能源格局的生动实践。相比美国、德国、日本等国家的单点探索，中国的氢能列车发展模式，正以全产业链协同、成本精准控制、场景深度适配的优势，为全球碳中和目标提供“中国方案”。

一、中国氢能列车：三大硬核技术 破解行业痛点

中国氢能列车的震撼表现，源于其直击当前交通能源领域核心痛点的三大关键技术，每一项突破都打破了传统交通工具的性能边界，展现出无可替代的技术竞争力。

（一）极寒适应性：打破低温能源桎梏

低温环境是锂电池交通工具的 “致命短板”。每逢冬季，锂电池因电解液活性降低、离子传导效率下降，续航里程往往 “打五折”，甚至出现无法启动的情况，这一问题在我国东北、西北等寒冷地区尤为突出，严重制约电动交通的普及。

而中国氢能列车采用氢燃料电池技术，通过氢气与氧气的电化学反应产生电能，反应过程中会释放热量，实现 “自我保温”。在长春的极寒测试中，该列车在零下 35℃的低温环境下，无需额外预热即可 “满血启动”，运行状态稳定，续航里程未出现明显衰减。这一性能不仅解决了北方地区冬季交通的能源难题，更让氢能列车在高纬度、高海拔等极端气候场景中具备了不可替代的优势 —— 未来在东北林区铁路、青藏高原旅游专线等区域，无需再为低温下的能源供应担忧，真正实现“全天候、全地域”运行。

（二）脱网运行能力：颠覆铁路建设模式

传统高铁、动车依赖头顶的接触网供电，这套系统不仅建设成本高昂（每公里接触网建设成本超百万元），还需定期维护，一旦遇到暴雨、暴雪、强风等恶劣天气，极易出现故障，影响铁路通行安全；在山区、高原等复杂地形中，铺设接触网需跨越峡谷、翻越山脉，不仅工程难度大，还可能破坏生态环境。

中国氢能列车彻底摆脱了对电网的依赖 —— 列车自身携带 “移动发电站”，通过车载氢燃料电池实时发电供能，无需接触网即可运行。这一变革直接将单条轨道的建设成本削减 30%，大幅降低了铁路建设的经济门槛与工程难度。以我国西南山区为例，以往因地形复杂、电网铺设困难，许多县域至今未通铁路；而氢能列车的出现，可直接在现有轨道或简易新建轨道上运行，无需额外投入电网建设，让 “山区通铁路” 从梦想照进现实。同时，脱网运行也减少了铁路对电力系统的依赖，提升了交通网络的能源安全与抗风险能力。

（三）高效补能与超长续航：终结“续航焦虑”

“充电慢、续航短”是电动交通工具的普遍痛点。即使是最先进的电动轿车，快充也需 30 分钟以上，续航里程多在 500 公里以内；电动列车受限于车载电池容量，续航更短，且充电需依赖专用站点，难以满足长距离、高频次的运输需求。中国氢能列车则实现了“补能效率与续航里程”的双重突破：加氢仅需 10 分钟，续航里程却可达 1000 多公里，补能效率堪比燃油车，续航里程远超传统电动列车。这一性能让氢能列车在城际铁路、长途货运等场景中具备显著优势 —— 以北京至天津的城际铁路为例，氢能列车单次加氢可往返多趟，无需中途补能；若用于长途货运铁路，可大幅减少因补能导致的运输延误，提升物流效率。更重要的是，10 分钟的补能时间与 1000 公里的续航里程，彻底终结了交通工具的 “续航焦虑”，为氢能在交通领域的大规模应用奠定了基础。

二、中国氢能产业链：从“单点突破”到“生态闭环”

中国氢能列车的成功，并非孤立的技术成果，而是背后完整、高效的氢能产业链支撑的结果。与德国、日本等国家 “单点技术领先、产业链分散”的模式不同，中国通过顶层设计引导、产业集群建设，已构建起从“制氢”到“用氢” 的全产业链闭环，实现了“技术 - 产业 - 成本”的协同突破。

（一）产业集群：87 家企业构建“氢能生态圈”

在陕西西咸新区，一个涵盖“制氢、储氢、运氢、加氢、燃料电池研发、整车制造” 的氢能产业集群已初具规模，聚集了超 87 家氢能相关企业，形成了 “上游绿色制氢 - 中游安全储运 -- 下游多元应用”的完整产业链路。

上游制氢：依托陕西丰富的可再生能源资源（如光伏、风电），当地企业大力发展 “绿色制氢”—— 通过可再生能源发电，电解水产生氢气，全程零碳排放，确保氢能的 “全生命周期清洁”。相比传统的 “灰氢”（由化石能源制氢，伴随大量碳排放），绿色制氢让氢能真正成为 “零碳能源”，契合全球碳中和目标。

中游储运：突破传统高压气态储氢 “成本高、安全性低” 的瓶颈，当地企业研发出“有机液态储氢技术”—— 将氢气溶解在特定的有机液体中，在常温常压下即可实现安全、低成本运输，如同运输“氢油” 一般便捷。这一技术不仅解决了氢气储存难、运输贵的问题，还大幅降低了储氢设备的成本，为氢能的远距离运输与大规模应用提供了可能。

下游应用：除了氢能列车，当地企业还将氢能应用于重卡、叉车、储能等领域，形成“多场景联动”的应用格局。例如，氢能重卡可用于港口、矿区的短途运输，氢能储能系统可配合可再生能源调节电网负荷，实现“氢能 - 电能 - 热能” 的多能互补。

（二）成本突破：从“高不可攀”到“商业可行”

成本是制约氢能大规模应用的最大“拦路虎”。此前，氢气的加注成本高达每公斤 23.3 元，远超燃油与电力的成本，让许多企业望而却步。而中国通过技术创新与规模效应，成功将氢气加注成本压低至 11 元以下，部分企业甚至实现 10 元以下的突破，成本直接“腰斩”。这一成本下降的核心驱动力，正是 “有机液态储氢技术” 的应用。传统高压气态储氢需使用特制的高压钢瓶，运输过程中需维持高压状态，设备成本与能耗成本居高不下；而有机液态储氢无需高压设备，储存密度更高，运输成本仅为高压气态储氢的 1/3。同时，陕西西咸新区的产业集群效应也进一步降低了成本 ——87 家企业集中布局，共享基础设施（如加氢站、测试平台），减少了重复建设；上下游企业近距离协作，缩短了供应链长度，降低了物流成本与交易成本。

成本的大幅下降，让氢能从 “实验室技术” 走向 “商业可行”。以氢能列车为例，按每公里耗氢 0.5 公斤计算，1000 公里的氢耗成本仅为 550 元（按 11 元 / 公斤计算），而传统燃油列车 1000 公里的燃油成本约为 1500 元，电动列车 1000 公里的电费约为 800 元（含电网建设分摊成本）。氢能列车的经济性已逐步显现，为大规模商业化推广铺平了道路。

三、全球氢能列车发展对比：中国模式的引领优势

在全球氢能列车赛道上，美国、德国、日本等国家虽较早布局，但多停留在“单点技术突破”或“小规模试点”阶段，而中国通过“全产业链协同、场景化应用、成本精准控制”的模式，已实现从“跟跑”到“领跑”的跨越，成为全球氢能交通发展的“标杆”。

（一）美国：试点先行，产业链薄弱

美国加州于2024年 9 月推出全美首列氢动力客运列车（Stadler FLIRT H2），该列车在测试中实现了1742 英里（约 2800 公里）的续航里程，最高时速 130 公里/小时，可容纳 108名乘客，首发当天提供零票价服务，展现出一定的技术实力。但美国的氢能列车发展存在明显短板：一是产业链分散，该列车的核心部件（如燃料电池、氢罐）多依赖进口，本土缺乏完整的氢能产业集群；二是应用场景有限，仅在 9 英里（约 14.5 公里）的短途线路上试点，难以形成规模效应；三是成本居高不下，由于缺乏本土产业链支撑，氢气加注成本远高于中国，商业化推广难度大。相比中国 “1000 公里续航 + 10 分钟补能 + 全产业链自主”的模式，美国的试点更像是“技术展示”难以复制和推广。

（二）德国、日本：技术领先，难以落地

德国与日本是全球氢能技术的早期探索者，德国西门子、日本丰田等企业在燃料电池、储氢技术等领域拥有深厚的技术积累。例如，德国西门子研发的 Mireo Plus H 氢能列车，最高时速可达160 公里/小时，续航里程约 600 公里；日本丰田与 JR 东日本铁路公司合作研发的氢能列车，也已开展小规模测试。但德、日两国的氢能列车发展面临 “技术领先，落地困难” 的困境：一是产业链协同不足，德、日的氢能企业多聚焦于单一环节（如车企专注燃料电池，化工企业专注制氢），缺乏跨领域的协同合作，难以形成完整的产业闭环；二是成本过高，由于缺乏规模效应与产业链整合，德、日的氢气成本约为每公斤 30-40 元，远超中国的 11 元；三是场景适配性差，德、日的氢能列车多针对本国平原地形与温和气候设计，在极端低温、复杂地形下的性能不足，难以适应全球多样化的应用场景。

（三）中国：全产业链引领，全球标杆

相比美、德、日的“单点突破”，中国的氢能列车发展呈现出“全产业链协同、场景深度适配、成本快速下降” 的显著优势。

中国的氢能列车发展不仅在技术性能上实现突破，更在产业链建设与成本控制上形成了全球领先的优势。这种 “全产业链协同”的模式，不仅确保了技术的自主可控，更让氢能列车具备了“可复制、可推广”的商业化潜力，成为全球氢能交通发展的“中国标杆”。

四、中国氢能列车的战略意义：能源安全与碳中和的双重保障

中国氢能列车的发展，不仅是交通领域的技术革新，更承载着“保障能源安全”与“实现碳中和”的双重战略使命，为中国在全球能源变革中抢占先机提供了关键支撑。

（一）保障能源安全：摆脱对“稀缺矿产”的依赖

当前，电动交通工具的发展高度依赖锂、钴等稀缺矿产资源。全球锂资源储量仅约 2200 万吨，且 70% 集中在智利、阿根廷、澳大利亚等国家；钴资源储量约710万吨，60% 集中在刚果（金）。中国锂、钴资源对外依存度分别超过 70% 和 90%，定价权掌握在国际巨头手中，一旦出现供应链中断或价格暴涨，将严重影响电动交通产业的发展。而氢能的生产原料是“水”，中国水资源总量达 2.8 万亿立方米，且可通过可再生能源（光伏、风电、水电）实现“绿色制氢”，完全摆脱对稀缺矿产的依赖。发展氢能列车，本质上是将交通能源的“饭碗”牢牢端在自己手中，降低对国际矿产资源的依赖，提升国家能源安全水平。同时，氢能还可作为“储能载体”将可再生能源产生的电能转化为氢能储存，解决风电、光伏“间歇性、波动性”的问题，推动能源结构向“可再生能源 + 氢能”的清洁模式转型。

（二）助力碳中和：为交通领域脱碳提供“中国方案”

中国承诺“2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和”，而交通领域是碳排放的重要来源，占全国碳排放总量的 10% 以上。传统燃油交通的脱碳，仅靠电动交通难以完全覆盖 —— 在长途货运、城际铁路、寒冷地区交通等场景中，电动交通工具存在明显短板。

氢能列车的出现，为交通领域“全场景脱碳”提供了可行路径。其零碳排放、长续航、耐极端的优势，可覆盖电动交通难以触及的场景，形成“电动交通 + 氢能交通”的互补格局，加速交通领域的脱碳进程。同时，中国氢能列车的全产业链模式，也为全球其他国家提供了可借鉴的 “碳中和方案”—— 通过顶层设计引导产业协同，以技术创新降低成本，以场景应用推动商业化，最终实现“能源清洁化、交通零碳化”的目标。正如陕西西咸新区的氢能产业集群所展现的，氢能不仅是一种能源，更是一个可带动万亿级产业发展的 “新赛道”，为中国经济高质量发展注入新动能。

五、中国氢能列车，驶向能源革命的未来

从长春试验线上的160公里时速，到陕西西咸新区的 87 家氢能企业；从零下35℃的极寒启动，到11元/公斤的氢气成本；从摆脱电网依赖，到10 分钟补能续航 1000 公里 —— 中国氢能列车的每一步突破，都在改写全球交通能源的规则。

这不仅是一辆列车的革新，更是一个国家在全球能源变革中主动作为、引领未来的生动体现。相比美国的试点先行、德日的技术孤岛，中国以“全产业链协同、场景化应用、成本精准控制”的模式，证明了氢能不仅是“未来能源”更是“当下可及的清洁解决方案”。

未来，我们将看到氢能列车在城市群间飞驰，氢能重卡在公路上穿梭，氢能储能系统为电网提供稳定支撑 —— 中国正以氢能为笔，在碳中和的画卷上描绘出属于自己的精彩篇章。在这场静悄悄的能源革命中，中国不仅是“参与者”更是 “规则制定者”；不仅为自身的能源安全与碳中和目标提供保障，更为全球能源变革贡献“中国智慧”与“中国力量”中国氢能列车，正驶向一个更清洁、更安全、更可持续的未来！

思考题：

1.请您谈谈中国氢能列车技术突破、产业布局与引领全球的意义?

2.氢能列车的出现为交通领域“全场景脱碳”提供了哪些可行路径（188--208字），相互交流，共同提高；

3.谈谈陕西西咸新区的氢能产业集群有多少家企业？具有哪些战略眼光。

本期《氢法学堂》在调研和写作中，得到了中国科学院广州能源研究所、内蒙古环投新能源有限公司和内蒙古中天巨泽建筑公司的鼎力支持，在此表示衷心的感谢！

内蒙古泽铭律师事务所律师

内蒙古 北宸智库 研究员 王胜久

呼市 律 师 讲师团 成员