新能源汽車 - 全球燃料電池汽車進入市場化示范階段
全球燃料電池汽車進入市場化示范階段

 

新能源汽車  加入時間:2019-10-23 15:26:19  來源:中國汽車報  
 

當前,如何以環保、經濟、安全、高效的方式實現氫能供給,成為行業迫切要解決的問題,氫制取來源等供應體系亟需完善。

隨著今年氫能首次被寫入政府工作報告,整個產業的受關注程度也越來越高。但同時,中國的氫能和燃料電池產業仍處于初期發展階段,離不開政策的引導、市場的推動和資金的扶持。在這種形勢下,科學合理地選擇發展路線,統籌協調、創新探索、示范先行已成為當務之急。

目前,全球燃料電池汽車進入了市場化示范階段,預計2020年前后將進入產業化發展階段。中國電動汽車百人會理事長陳清泰表示,我國是全球最大的汽車生產基地和銷售市場,面對百年來汽車產業最重要的一次變革,在燃料電池上也要搭上這班車,否則將錯失走向汽車強國的戰略機遇。

儲氫運氫商業化驗證不足

當前,如何以環保、經濟、安全、高效的方式實現氫能供給,成為行業迫切要解決的問題,氫制取來源等供應體系亟需完善。

中國電動汽車百人會研究報告顯示,在氫制取方面,我國氫氣供應量充足,成本具有較大下降潛力,各地資源稟賦差異顯著,近期工業副產氧與電解水制氫等氫氣來源可以滿足車用氫能總量需求,未來富余電力和可再生能源發電的電解水制氫、結合CCUS技術的煤制氫或具有成本優勢。

在不同制氫路徑與氫能來源的問題上,工業和信息化部原部長、中國工業經濟聯合會會長李毅中認為業界在治理燃料電池攻關的同時也要關注氫氣的來源,尋求環保經濟可靠的氫氣制備路徑,落實了氫源,才能使整個產業鏈成為有源之水,有本之木。

儲氫運氫的各種技術路線正不斷發展,但商業化驗證不足,氣態高壓儲氫與長管拖車運輸的方式在當前小規模、短距離儲運情景下經濟性和可行性較高;低溫液態儲運在大規模儲運情景下具有成本低、運量大、純度高、充裝效率高等優勢,但目前仍受政策和技術、裝備等制約。加氫站落地難在技術門檻高、投資高、審批難、歸口管理不明確。對比國內外加氫站發展現狀,我國不掌握加氫站全套技術、建設成本偏高、數量落后。

截至20195月,我國燃料電池汽車產銷量累計分別達到44243973輛,在運營的加氫站僅26座,配套基礎設施發展相對薄弱。目前由于政策管理體制與下游市場等存在諸多問題,制氫行業盈利困難。但隨著氫能與燃料電池應用領域擴大,用氫需求增加將帶來規模效應;此外,電解水制氫技術與氫氣提純工藝的升級,制氫站核心零部件國產化,也能帶來一定程度的降本增效。

東方氫能總經理、東方電氣中央研究院常務副院長曹劍綿指出,隨著整個產業鏈國產化、自主創新的加快,在批量化、規模化以后,燃料電池汽車的成本優勢將漸漸凸顯。

產業規劃需要科學理性

美、日、歐盟等主要國家和地區已將燃料電池汽車納入發展戰略進行總體規劃,推動配套設施建設,建立專項進行研發和示范推廣,并制定各種政策,力爭搶占先機。近幾年,我國相關部委積極出臺政策,要在2020年實現5000輛級、在特定區域公共服務領域的示范應用,建成100座加氫站;2025年實現5萬輛規模的應用,建成300座加氫站;2030年實現百萬輛燃料電池汽車的商業化應用,建設1000座加氫站。上海市已制定燃料電池發展規劃,廣東、湖北等地紛紛成立氫能和燃料電池汽車產業集群,助推基礎設施建設,開展具有一定規模的示范應用。

有了推廣電動汽車的經驗,行業對于發展燃料電池更加理性。

目前國內(氫能)示范園區很多,但建設還不夠科學。曹劍綿坦言,氫能產業的發展需要科學研判與因地制宜,加大示范力度,健康穩步地推進。產業園的打造需要具備多方面的條件,不能盲目上馬。同時,氫能產業園規劃同質化比較嚴重,聚焦化的投資導致氫能與燃料電池產業產能很高,產出量并不是特別大。

陳清泰表示,企業和一些城市對燃料電池汽車有很高的積極性,但其產業鏈很長,很多已超出傳統汽車產業鏈所覆蓋的范圍,基礎設施不是單憑企業的力量可以建設的,而標準法規的制定與完善,企業往往也無能為力,目前需要政府與企業攜手制定一個更加可行的整體方案,協調推進。比如,加強基礎設施的規劃和建設,加大技術研發的投入,突破一些卡脖子的技術和零部件,著力解決氫能儲運的難題,借鑒國際經驗,完善法規和標準。

此外,李毅中呼吁,在氫氣的全產業鏈中,要把安全放在首位,采用安全可靠的技術裝備,為制氫、儲運、加注和用氫的全產業鏈提供安全保障。

行業短板領域受資本市場關注

國際氫能委員會預計,到2050年,氫能及氫能技術相關產業鏈市場規模將超過2.5萬億美元。如此誘人的市場,自然吸引了大量投資者的目光。今年,氫能被寫進政府報告,氫能產業鏈也成為投資新風口,氫能產業的投資項目不斷涌現。

國泰君安副總裁朱健指出,氫能屬于資金密集型、技術驅動型產業,需要大量的投入。今年,我國資本市場推出了科創板,試點了注冊制,優先支持氫能行業,這將對氫能產業鏈發展和投資產生重大影響。

誠通基金副總裁唐建洲表示,該公司經大量調研后發現,核心零部件依賴進口、外資品牌對終端廠商施加銷售壓力、加氫站基礎設施不完善等短板仍然非常突出,企業能否補齊這些短板并實現突破,成為我們下一步投資的重點。他說。

在華軟資本管理集團產業基金合伙人孫斌看來,氫能產業的上、中、下游都充滿了投資機會,但每個環節都存在很高的技術壁壘。氫能產業的發展需要產業和金融雙輪驅動,發揮投資組合的產業鏈協同和規模優勢。

雖然產業發展前景向好,但仍有諸多問題需要解決。陳清泰指出,燃料電池汽車要加強頂層設計和協調。雖然很多企業和城市對燃料電池汽車有很高的積極性,但它的產業鏈很長,很多已經超出了傳統汽車產業鏈所覆蓋的范圍,基礎設施不是單憑企業的力量可以建立的,標準法規的完善和制定也是企業無能為力的。因此目前需要政府與企業攜手制定一個更加可行的整體方案,協調推進。

曹劍綿表示,針對氫能與燃料電池產業發展,雖然各地方出臺了一些規劃和政策,但國家層面的還沒有出臺,亟需專家、部委進行系統的研究。目前,氫燃料電池汽車屬于政策導入期,相關頂層設計的政策和制度應盡快制定并頒布實施。

制氫的問題既老又新。雖然經常被業內談起,但氫氣經過燃料電池轉化為電,開辟了新動能、產生了新需求、也伴隨著新問題,因此需要認真研究、科學把握。2019氫能產業發展創新峰會上,工業和信息化部原部長、中國工業經濟聯合會會長李毅中給出了灰氫不可取,藍氫可以用,廢氫可回收,綠氫是方向的觀點。

潔凈綠氫是方向

在目前的技術條件下,雖然化石能源制氫技術成熟,但路徑并不可取。李毅中表示,化石能源制氫會伴生大量的二氧化碳。生產1公斤的氫,要伴生5.5公斤到11公斤的二氧化碳,為防止溫室效應,二氧化碳不允許大量排放。甲醇制氫同樣會伴生7倍的二氧化碳。近日,世界能源理事會把這種伴有大量二氧化碳排放的氫稱為灰氫,把二氧化碳通過捕集、埋存、利用,從而避免了大量排放的氫,稱為藍氫,顯然灰氫是不可取的,才可以用。

對于工業副產氫氣的回收提純利用,要做到能收盡收、能用盡用,即使有少量還不能回收的,也混入燃料氣,作為燃料使用。從尾氣中回收的氫氣,是不是有較多的余量外用需要研究、協調、平衡。另外,工業副產氫主要來自焦爐氣,含氫約60%,其余是甲烷,甲烷是僅次于二氧化碳的溫室氣體,因此也不能直接排放。就煤焦化而言,副產品是焦炭,去年全國產量4.4億噸,主要供應鋼鐵行業。如果把焦爐氣作為主產品,盲目的擴大能力,就會造成焦炭的嚴重過剩,煉焦本身高污染,要防止產能過剩。

對于電解水制氫來說,潔凈綠氫是方向,需要研究的問題主要有三個:一是耗電過高,要大量減少電氫水的耗電,提高制氫的效力;二是生產清潔電源,要用風電、水電、清潔能源電解水,建設分布式電網,火電不能混入;三是利用棄水、棄風、棄光,減少三棄對發電企業來講,意味著總成本的降低。

李毅中指出,業界在進行燃料電池攻關的同時也要關注氫氣的來源,尋求環保經濟可靠的制備途徑。至于其他方式制氫,比如核能制氫、太陽能制氫、生物制氫等還在實驗室研究階段,距離真正產業化有很長的路要走。

此外,氫氣的制備要與儲存、運輸、加注、運用協同,產業鏈要協調發展,落實了氫源,才能使整個產業鏈成為有源之水,有本之木。






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