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全球燃料电池汽车进入市场化示范阶段

日期:2019-10-25    来源:中国汽车报

国际新能源网

2019
10/25
11:19

关键词: 燃料电池汽车 氢能开发 燃料电池技术

   当前,如何以环保、经济、安全、高效的方式实现氢能供给,成为行业迫切要解决的问题,氢制取来源等供应体系亟需完善。
  随着今年氢能首次被写入政府工作报告,整个产业的受关注程度也越来越高。但同时,中国的氢能和燃料电池产业仍处于初期发展阶段,离不开政策的引导、市场的推动和资金的扶持。在这种形势下,科学合理地选择发展路线,统筹协调、创新探索、示范先行已成为当务之急。
  “目前,全球燃料电池汽车进入了市场化示范阶段,预计2020年前后将进入产业化发展阶段。”中国电动汽车百人会理事长陈清泰表示,我国是全球最大的汽车生产基地和销售市场,面对百年来汽车产业最重要的一次变革,在燃料电池上也要搭上这班车,否则将错失走向汽车强国的战略机遇。
  储氢运氢商业化验证不足
  当前,如何以环保、经济、安全、高效的方式实现氢能供给,成为行业迫切要解决的问题,氢制取来源等供应体系亟需完善。
  中国电动汽车百人会研究报告显示,在氢制取方面,我国氢气供应量充足,成本具有较大下降潜力,各地资源禀赋差异显著,近期工业副产氧与电解水制氢等氢气来源可以满足车用氢能总量需求,未来富余电力和可再生能源发电的电解水制氢、结合CCUS技术的煤制氢或具有成本优势。
  在不同制氢路径与氢能来源的问题上,工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中认为业界在治理燃料电池攻关的同时也要关注氢气的来源,寻求环保经济可靠的氢气制备路径,落实了氢源,才能使整个产业链成为有源之水,有本之木。
  储氢运氢的各种技术路线正不断发展,但商业化验证不足,气态高压储氢与长管拖车运输的方式在当前小规模、短距离储运情景下经济性和可行性较高;低温液态储运在大规模储运情景下具有成本低、运量大、纯度高、充装效率高等优势,但目前仍受政策和技术、装备等制约。加氢站落地难在技术门槛高、投资高、审批难、归口管理不明确。对比国内外加氢站发展现状,我国不掌握加氢站全套技术、建设成本偏高、数量落后。
  截至2019年5月,我国燃料电池汽车产销量累计分别达到4424、3973辆,在运营的加氢站仅26座,配套基础设施发展相对薄弱。目前由于政策管理体制与下游市场等存在诸多问题,制氢行业盈利困难。但随着氢能与燃料电池应用领域扩大,用氢需求增加将带来规模效应;此外,电解水制氢技术与氢气提纯工艺的升级,制氢站核心零部件国产化,也能带来一定程度的降本增效。
  东方氢能总经理、东方电气中央研究院常务副院长曹剑绵指出,随着整个产业链国产化、自主创新的加快,在批量化、规模化以后,燃料电池汽车的成本优势将渐渐凸显。
  产业规划需要科学理性
  美、日、欧盟等主要国家和地区已将燃料电池汽车纳入发展战略进行总体规划,推动配套设施建设,建立专项进行研发和示范推广,并制定各种政策,力争抢占先机。近几年,我国相关部委积极出台政策,要在2020年实现5000辆级、在特定区域公共服务领域的示范应用,建成100座加氢站;2025年实现5万辆规模的应用,建成300座加氢站;2030年实现百万辆燃料电池汽车的商业化应用,建设1000座加氢站。上海市已制定燃料电池发展规划,广东、湖北等地纷纷成立氢能和燃料电池汽车产业集群,助推基础设施建设,开展具有一定规模的示范应用。
  有了推广电动汽车的经验,行业对于发展燃料电池更加理性。
  “目前国内(氢能)示范园区很多,但建设还不够科学。”曹剑绵坦言,氢能产业的发展需要科学研判与因地制宜,加大示范力度,健康稳步地推进。产业园的打造需要具备多方面的条件,不能盲目上马。同时,氢能产业园规划同质化比较严重,聚焦化的投资导致氢能与燃料电池产业产能很高,产出量并不是特别大。
  陈清泰表示,企业和一些城市对燃料电池汽车有很高的积极性,但其产业链很长,很多已超出传统汽车产业链所覆盖的范围,基础设施不是单凭企业的力量可以建设的,而标准法规的制定与完善,企业往往也无能为力,目前需要政府与企业携手制定一个更加可行的整体方案,协调推进。比如,加强基础设施的规划和建设,加大技术研发的投入,突破一些“卡脖子”的技术和零部件,着力解决氢能储运的难题,借鉴国际经验,完善法规和标准。
  此外,李毅中呼吁,在氢气的全产业链中,要把安全放在首位,采用安全可靠的技术装备,为制氢、储运、加注和用氢的全产业链提供安全保障。
  行业短板领域受资本市场关注
  国际氢能委员会预计,到2050年,氢能及氢能技术相关产业链市场规模将超过2.5万亿美元。如此诱人的市场,自然吸引了大量投资者的目光。今年,氢能被写进政府报告,氢能产业链也成为投资新“风口”,氢能产业的投资项目不断涌现。
  国泰君安副总裁朱健指出,氢能属于资金密集型、技术驱动型产业,需要大量的投入。今年,我国资本市场推出了科创板,试点了注册制,优先支持氢能行业,这将对氢能产业链发展和投资产生重大影响。
  诚通基金副总裁唐建洲表示,该公司经大量调研后发现,核心零部件依赖进口、外资品牌对终端厂商施加销售压力、加氢站基础设施不完善等短板仍然非常突出,“企业能否补齐这些短板并实现突破,成为我们下一步投资的重点。”他说。
  在华软资本管理集团产业基金合伙人孙斌看来,氢能产业的上、中、下游都充满了投资机会,但每个环节都存在很高的技术壁垒。氢能产业的发展需要产业和金融双轮驱动,发挥投资组合的产业链协同和规模优势。
  虽然产业发展前景向好,但仍有诸多问题需要解决。陈清泰指出,燃料电池汽车要加强顶层设计和协调。虽然很多企业和城市对燃料电池汽车有很高的积极性,但它的产业链很长,很多已经超出了传统汽车产业链所覆盖的范围,基础设施不是单凭企业的力量可以建立的,标准法规的完善和制定也是企业无能为力的。因此目前需要政府与企业携手制定一个更加可行的整体方案,协调推进。
  曹剑绵表示,针对氢能与燃料电池产业发展,虽然各地方出台了一些规划和政策,但国家层面的还没有出台,亟需专家、部委进行系统的研究。目前,氢燃料电池汽车属于政策导入期,相关顶层设计的政策和制度应尽快制定并颁布实施。
  “制氢的问题既老又新。虽然经常被业内谈起,但氢气经过燃料电池转化为电,开辟了新动能、产生了新需求、也伴随着新问题,因此需要认真研究、科学把握。”在2019氢能产业发展创新峰会上,工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中给出了“灰氢不可取,蓝氢可以用,废氢可回收,绿氢是方向”的观点。
  洁净“绿氢”是方向
  “在目前的技术条件下,虽然化石能源制氢技术成熟,但路径并不可取。”李毅中表示,化石能源制氢会伴生大量的二氧化碳。生产1公斤的氢,要伴生5.5公斤到11公斤的二氧化碳,为防止温室效应,二氧化碳不允许大量排放。甲醇制氢同样会伴生7倍的二氧化碳。近日,世界能源理事会把这种伴有大量二氧化碳排放的氢称为“灰氢”,把二氧化碳通过捕集、埋存、利用,从而避免了大量排放的氢,称为“蓝氢”,显然灰氢是不可取的,“灰”变“蓝”才可以用。
  对于工业副产氢气的回收提纯利用,要做到能收尽收、能用尽用,即使有少量还不能回收的,也混入燃料气,作为燃料使用。从尾气中回收的氢气,是不是有较多的余量外用需要研究、协调、平衡。另外,工业副产氢主要来自焦炉气,含氢约60%,其余是甲烷,甲烷是仅次于二氧化碳的温室气体,因此也不能直接排放。就煤焦化而言,副产品是焦炭,去年全国产量4.4亿吨,主要供应钢铁行业。如果把焦炉气作为主产品,盲目的扩大能力,就会造成焦炭的严重过剩,炼焦本身高污染,要防止产能过剩。
  对于电解水制氢来说,洁净“绿氢”是方向,需要研究的问题主要有三个:一是耗电过高,要大量减少电氢水的耗电,提高制氢的效力;二是生产清洁电源,要用风电、水电、清洁能源电解水,建设分布式电网,火电不能混入;三是利用弃水、弃风、弃光,减少“三弃”对发电企业来讲,意味着总成本的降低。
  李毅中指出,业界在进行燃料电池攻关的同时也要关注氢气的来源,寻求环保经济可靠的制备途径。至于其他方式制氢,比如核能制氢、太阳能制氢、生物制氢等还在实验室研究阶段,距离真正产业化有很长的路要走。
  此外,氢气的制备要与储存、运输、加注、运用协同,产业链要协调发展,落实了氢源,才能使整个产业链成为有源之水,有本之木。
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