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產業觀察:政策密集推動 氫燃料電池產業加速佈局

2020-11-24 作者:胡挹工 來源:人民網

  近年來,國家一直大力支持氫燃料電池汽車發展。進入2020年11月以來,中央及地方政府紛紛出台文件,對氫能產業的發展加大支持力度。業內普遍認為,我國氫能源汽車產業正處於即將進入“產業化發展”的前夕,即主要技術瓶頸“將通未通”,但成本尚未降到商用化水平。

  與此前純電動汽車產業發展不同的是,對於氫燃料電池產業,政策扶植的方向一方面傾向開放技術的合作研發,一方面也未急於推動產業商用進程。對於產業來説,唯有以開放的姿態實現自有技術的突破,才是真正開啓產業進程的契機。

  政策密集出台 扶植氫能源產業加速發展

  氫能是全球能源技術革命的重要方向,加快發展氫能產業,是應對全球氣候變化、保障國家能源供應安全和實現可持續發展的戰略選擇,是構建“清潔低碳、安全高效”能源體系、推動能源供給側結構性改革的重要舉措。

  目前,雖然氫能源市場仍處於政策驅動階段。但是今年以來,國家開始密集出台政策指導,產業加速信號明顯。

  3月17日,發改委、司法部發布《關於加快建立綠色生產和消費法規政策體系的意見》,其中提到要研究制定氫能發展的標準規劃和支持政策。

  3月23日,國家重點研發計劃“製造基礎技術與關鍵零部件”年度項目申報指南中指出,將氫能列入2020年重點專項,擬在氫能、太陽能、風能、可再生能源等技術方向啓動14-28個項目,計劃安排國撥經費總概算為6.06億元。

  4月28日,財政部、工信部、科技部、發改委聯合發佈了《關於完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,其中提到力爭通過4年左右時間,建立氫能和燃料電池汽車產業鏈,關鍵核心技術取得突破,形成佈局合理、協同發展的良好局面。

  進入11月,更是多次出台相關文件,且更加具體地把產業目標設定在氫燃料電池技術方面。

  本月2日,國務院辦公廳印發《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》中提到,要求攻克氫能儲運、加氫站、車載儲氫等氫燃料電池汽車應用支撐技術。

  本月9日,科技部官網公佈,將結合國家中長期科技發展規劃研究和“十四五”國家重點研發計劃重點專項凝練等工作,繼續加強氫能與燃料電池技術攻關,加快關鍵核心技術取得實質性突破,提升燃料電池技術成熟度,為燃料電池商用車技術進步和產業發展提供強有力技術支撐。

  頻繁出台的政策也加速了我國氫燃料電池產業鏈條的佈局,目前,廣東、武漢、上海、青島、重慶等地均出台了氫能支持政策。

  11月初,廣東發展趨勢與改革創新聯合會在官網上公佈了《廣東省廣東省加快氫燃料電池汽車產業發展實施方案》(下稱《方案》),計劃方案將從發展趨勢氫電池汽車產業、適用氫電池技術革新、營銷推廣氫電池轎車產業化運用等六個方面下手,進一步營銷推廣以氫電池為驅動力來源於的新能源車產業發展規劃。

  國家電投集團今年也在武漢設立了武漢綠動氫能能源技術有限公司,旨在打造華中氫能產業基地。目前,產業基地建設正在積極推進,計劃明年底完成燃料電池質子交換膜中試線並啓動量產。

  張家口也以建設國內一流氫能城市和國際知名氫能之都為目標,近年來加快了產業佈局,完善氫能綜合應用基礎設施建設。按照《張家口氫能保障供應體系一期工程建設實施方案》規劃,到2021年6月底,張家口市將建成16座加氫站,目前建成並運行加氫站2座,已完成立項9座。目前已運營超過200輛氫燃料電池公交車,是全國燃料電池汽車運行數量最多、最穩定的城市之一。近日經國務院同意,對河北省張家口市加快推動氫能產業全鏈條發展等43項典型經驗做法也予以通報表揚。

  縱觀政策扶持的具體方法,監管部門一方面通過購置補貼來降低價格、刺激需求端;另一方面,頻頻發佈氫能與燃料產業戰略規劃,並投入大量資金作為研發支持,不斷為供給端釋放積極信號。據高工產業研究院(GGII)統計,截至今年2月,國家重點研發計劃“新能源汽車”重點專項項目公示清單達到四批,其中對於燃料電池汽車的研發支持資金近8.27億元。

  技術瓶頸 實現商業化需要技術突破

  從優化能源結構的角度來看,氫能發展前景廣闊,國際氫能委員會預計,到2050年,氫能將承擔全球18%的能源終端需求,可能創造超過2.5萬億美元的市場價值,減少60億噸二氧化碳排放,燃料電池汽車將佔據全球車輛的20%~25%,屆時將成為與汽油、柴油並列的終端能源體系消費主體。國家能源局發佈的《中華人民共和國能源法(徵求意見稿)》將氫能劃入了能源種類,並明確提出國家能源戰略要實施節約優先、立足國內、綠色低碳和創新驅動的能源發展戰略。把氫能從危險化學品中分離出來,將進一步推動我國氫能經濟的健康有序發展。

  然而這並非氫能第一次出現在人類的發展藍圖中,上世紀60、70年代,因高熱值、無污染等屬性就掀起過一陣氫能熱潮。但很快關於氫能源研究就擱淺了。原因在於,這條科技攀爬路線過於陡峭。

  如今,在車用場景中,氫燃料電池可解決鋰電池裏程焦慮,因充氫時間短,在重載、長距離場景中優勢明顯。但成本高、循環衰減性能差、加氫站建設不足等問題,使其發展仍處產業化初期階段。

  目前,氫燃料電池產業鏈條上關鍵的“痛點”在於燃料電堆的成本和技術瓶頸。

  中國科學院院士,清華大學教授歐陽明高在接受人民網記者採訪時指出,相比純電動汽車,現階段燃料電池系統和儲氫系統約佔據整車成本的65%,遠高於鋰離子純電動汽車的電池成本佔比。而輔助系統中包括的空壓機、控制器、氫循環泵等,同樣成本高昂。

  不過,歐陽明高也指出氫燃料電池在近幾年的快速發展已經超出預期。他認為,2020年是氫燃料電池汽車產業化的元年。

  “過去燃料電池比功率不夠、壽命偏短、跟國外差距過大等問題,在國內企業的努力下都得到了某種程度的突破。”歐陽明高提到,中國已經吸引了全球氫燃料電池技術,自主的產業鏈也初步建立。

  “從發動機關鍵部件空壓機國內已經突破,電堆的技術也有突破,膜電極前兩年都是進口的,現在國內也有自主生產的能力。”

  開放+自研 夯實技術基礎是產業發展關鍵

  業內專家對我國氫燃料電池技術的發展潛力充滿信心,而在政策方面,不少業內人士也指出,國家正通過開放的姿態,引進外資,開展合作。

  在剛剛結束不久的進博會上,以豐田、現代為代表的日韓企業,帶來了氫燃料電池解決方案,在國內尋找合作伙伴。現代汽車在進博會期間就與中國長三角和京津冀的氫能示範區合作伙伴簽署了戰略合作協議,希望共同構築氫能源產業生態系統,推動中國市場氫能應用的長遠發展。

  豐田也與多家國內商用車企業聯合成立了商用車用燃料電池系統研發公司,共同規劃產品,開展滿足中國市場需求的“燃料電池電堆等的組件技術”、“燃料電池系統控制技術”以及“車輛搭載技術”等一系列技術研發工作,希望加快燃料電池車在中國商用車市場的普及。

  據不完全統計,目前,進入國內氫能市場的外企已經超過40家,所有產業鏈環節,都有企業投資。燃料電池、氫氣儲運等技術環節,投資比較集中。受到政策的鼓勵,國內對氫領域的投資呈現井噴狀態。根據天眼查專業版數據顯示,截至今年11月24日,我國共新增超過300家燃料電池相關企業。特別是燃料電池相關企業註冊量每季度均有所上漲。其中,第二季度燃料電池相關企業註冊量環比第一季度增長22.5%,第三季度環比第二季度增長1.1%。更具數據顯示,去年氫能產業投資更是超過2000億元。

  審視如今的技術水平,氫產業遠非完美。即便是氫燃料電池汽車產業已經實現量產的豐田Mirai,依然存在儲氫罐成本高等不足。現有氫燃料電池技術的短板,導致目前產業尚未到達實現商用化的階段。我國想要實現氫燃料電池產業化,除了用開放的姿態尋求合作,自身技術的創新突破才是重點。雖然氫產業鏈條漫長,但只要車載燃料電池的能量密度提升,讓普通消費者用起來“合算”,氫產業爆發是水到渠成的事。

  歐陽明高更是直接指出,氫能燃料電池全鏈條技術經濟性仍是挑戰,出路在於創新,關鍵是技術創新。“雖然燃料電池成本相比鋰電池汽車還是很高,但過去10年鋰電池成本降低了80-90%,希望未來10年燃料電池有同等規模的降低。”

  另外,他還指出,當前市場突破口是在低成本高安全的儲氫瓶能夠覆蓋的里程範圍內,大力發展適合採用燃料電池深度混合的動力車型。地方政府要大力支持,大型能源企業要願意建加氫站。他總結:主攻綠氫,創新引領,突破瓶頸、示範先行;安全為本,有序推進。

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