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创新驱动“氢”车上路 靠技术降低成本

作者:碳中和战略合作网  来源:中国经济新闻网  发布时间:2021-09-08

碳中和战略合作网讯:

近日,京津冀、上海、广东申报的燃料电池汽车示范城市群获五部门联合批准。如果在示范期内达成目标,示范城市群最多可以拿到氢燃料电池汽车推广应用和氢能供应的18.7亿元奖励。

  “真金白银”的财政奖励,将助推氢能产业发展进入快车道,但要让产业生态发展到成熟阶段并非易事,从技术研发、产品落地再到产业化,氢燃料电池汽车仍有很长一段路要走。

  绿氢从源头抓起

  氢能作为公认的清洁能源载体,已经成为全球能源革命技术的重要方向。

  欧洲提出能源转型,2025年到2030年,欧洲水电解制氢装备容量将达到40GW,氢生产达到1000万吨,到2030年,氢将大规模应用于难以脱碳的行业。日本从2002年开始,由国家补贴推动氢燃料电池研、产、学联动,目前处于全球引领的态势。

  在我国,随着国家政策鼓励和企业的积极参与,氢能产业也从产业化初期向快速发展期过渡。目前国内燃料电池汽车的应用场景不断拓展,氢燃料电池汽车在中国的销量从2015年的10辆增长到2020年的7000多辆。全国氢能标准化技术委员会主任马林聪在2021嘉兴氢能产业发展高峰论坛上表示,各地都很重视氢能,京津冀、长三角、珠三角地区都在布局氢能源。

  近日,北京宣布了到2023年底将在公路上拥有3000辆氢气汽车和建造37个氢气加气站的目标。上海市把氢能列为“十四五”六大产业发展重点之一。

  值得注意的是,氢能源虽然是一种非常清洁的能源,但由于氢能源属于“二次能源”,其制造过程也可能产生大量碳排放。根据氢气制取技术的不同,目前市面上的氢能源被分为三类:零碳制取的“绿氢”、低碳制取的“蓝氢”以及高碳制取的“灰氢”。

  “从我国氢能产业来看,蓬勃兴起,但是良莠不齐。”国际欧亚科学院院士、中国城市科学研究会理事长仇保兴介绍,我国80%的氢气是从天然气转化来的“灰氢”。“灰氢”用来做交通的燃料,实际上比直接用柴油、汽油的排放量还大。

  “绿氢”是氢能利用的理想形态,但受到目前技术及制造成本的限制,绿氢实现大规模应用还需要时间。中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟表示,如何打通可再生能源和氢能之间的技术堵点、政策堵点,让氢能更加绿色,从而使氢能在一开始就是绿色能源,是需要在各种技术路线和产业化路线当中加快筛选的一件要事。

  靠技术降低成本

  作为氢能产业最重要的落地方式,业内普遍认为,燃料电池汽车是当下的市场风口,也是推动整个氢能产业发展的重要力量。然而,尽管氢能源具备清洁性、可持续性的优势,但近两年来,全球汽车企业在氢燃料汽车研发上也出现了明显分歧。

  2020年4月,奔驰汽车的母公司——德国戴姆勒集团正式宣布,停止乘用车氢燃料电池的研发计划。此后,德国大众、美国通用、日本本田、中国上汽陆续宣布放弃研发氢燃料汽车。

  技术壁垒高、成本高、安全隐患较大等问题,是氢燃料车推广的主要阻碍。目前,燃料电池发动机价格居高不下,导致一辆燃料电池车的售价是燃油车的2倍到3倍、锂离子电池车的1.5倍到2倍。此外,加氢站建设费用比较高,每个加氢站需要1200万元到1500万元左右,而且在加氢站加氢的费用也较高。

  张永伟告诉记者,氢产业要通过氢能全链条的创新和降成本,用最短的时间让氢能成为一个低价的能源。中国的锂电池产业用了不到10年时间,电池成本降低15倍,从而使得电动汽车无论是在购买成本还是在使用成本上,基本具备了可以与传统燃油车竞争的性价比。

  “燃料电池汽车现在已经很难再享受到电动汽车发展初期的财政支持力度。”张永伟说,在这种情况下,会倒逼氢能产业和燃料电池产业加快降成本。如果迈不过高购买成本和高使用成本这两道关口,那么燃料电池的汽车无论是在现阶段的商用车领域,还是将来可能的乘用车领域,都很难实现规模化发展。降成本的关键是技术创新,因此,各个方面支持和关注的重点应该是那些有创新基因和创新精神的科技公司和产业力量。

  上海大学理学院及可持续能源研究院院长张久俊表示,目前中国氢产业集群初步形成,产业链也已基本形成,但还不完善。燃料电池有五大核心技术,一是催化剂,二是质子交换膜,三是膜电极,四是双极板,五是高压空气泵。国内有些能造出来,但很多车企不敢用,有些还需要依赖进口。国内要攻关这五大核心技术,不断提高质量以及耐久性,实现产业化,降低成本。

  用示范带动推广

  在广东入选全国氢燃料电池汽车首批示范应用城市群之际,深圳市传来一个重大氢能产业综合示范项目落地的消息:9月3日,深圳“国际氢能产业示范港”合作项目正式签约。该项目的目标是要打造具有全球引领性的氢能综合应用示范港区。

  打造氢能港口,深圳并非个例。放眼全国,氢能成为“风口”之际,建设氢能港口正成为一股潮流,多地已开始规划布局。上海的临港新片区港口氢能重卡示范运营将于2021年实现20辆上牌运营;天津滨海新区重点在天津港保税区、天津经济技术开发区、天津港区域打造氢能产业链。

  我国港口柴油车比较集中,推广清洁的氢燃料电池汽车意义突出,也适合建设加氢站。同时,港口多为重化工地区,工业副产氢也比较丰富。正如中国工程院院士、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任干勇所说,用氢燃料汽车来代替柴油车,如果这样走通了的话,在港口城市可以示范推进。

  此外,尽管燃料电池汽车的商业化运用还在探索之中,但已有车企积极布局。广汽推出首款面向示范运行的氢燃料电池乘用车,长城汽车也发布了氢能战略,并正式公布了车规级氢动力解决方案——氢柠技术。造车新势力中也有燃料电池技术的簇拥者,爱驰汽车的甲醇重整制氢燃料电池项目建成后有望成为全国乃至全球最大的车用甲醇氢燃料电池动力系统制造基地,首款搭载甲醇氢燃料电池的产品计划在2022年投放市场。

  从最近几个月工信部发布的《道路机动车辆生产企业及产品公告》来看,每批次公告中也都有车企或车企参股公司作为燃料电池配套商出现,近期就有东风汽车、厦门金龙、武汉客车和一汽集团等车企现身。这种变化反映出车企并不甘心在燃料电池汽车时代仅仅作为代工厂存在,它们已经开始将触角伸向上游技术环节。

  隆众资讯氢能分析师高琳认为,业内将目前燃料电池汽车的发展进程比作10年前的锂电池汽车,当前需要加速示范城市的商业化运营和推广,在示范运营中发现问题、解决问题,加快燃料电池汽车走向普通消费者的进程。

关键字:   氢” 技术

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