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          生態中國網 >  技術 >  正文

          創新驅動“氫”車上路

          來源:人民網 時間:2021-09-09 09:44:54

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            這是位于寧夏寧東能源化工基地的寶廷氫能管理中心。

            近日,京津冀、上海、廣東申報的燃料電池汽車示范城市群獲五部門聯合批準。如果在示范期內達成目標,示范城市群最多可以拿到氫燃料電池汽車推廣應用和氫能供應的18.7億元獎勵。

            “真金白銀”的財政獎勵,將助推氫能產業發展進入快車道,但要讓產業生態發展到成熟階段并非易事,從技術研發、產品落地再到產業化,氫燃料電池汽車仍有很長一段路要走。

            綠氫從源頭抓起

            氫能作為公認的清潔能源載體,已經成為全球能源革命技術的重要方向。

            歐洲提出能源轉型,2025年到2030年,歐洲水電解制氫裝備容量將達到40GW,氫生產達到1000萬噸,到2030年,氫將大規模應用于難以脫碳的行業。日本從2002年開始,由國家補貼推動氫燃料電池研、產、學聯動,目前處于全球引領的態勢。

            在我國,隨著國家政策鼓勵和企業的積極參與,氫能產業也從產業化初期向快速發展期過渡。目前國內燃料電池汽車的應用場景不斷拓展,氫燃料電池汽車在中國的銷量從2015年的10輛增長到2020年的7000多輛。全國氫能標準化技術委員會主任馬林聰在2021嘉興氫能產業發展高峰論壇上表示,各地都很重視氫能,京津冀、長三角、珠三角地區都在布局氫能源。

            近日,北京宣布了到2023年底將在公路上擁有3000輛氫氣汽車和建造37個氫氣加氣站的目標。上海市把氫能列為“十四五”六大產業發展重點之一。

            值得注意的是,氫能源雖然是一種非常清潔的能源,但由于氫能源屬于“二次能源”,其制造過程也可能產生大量碳排放。根據氫氣制取技術的不同,目前市面上的氫能源被分為三類:零碳制取的“綠氫”、低碳制取的“藍氫”以及高碳制取的“灰氫”。

            “從我國氫能產業來看,蓬勃興起,但是良莠不齊?!眹H歐亞科學院院士、中國城市科學研究會理事長仇保興介紹,我國80%的氫氣是從天然氣轉化來的“灰氫”?!盎覛洹庇脕碜鼋煌ǖ娜剂?,實際上比直接用柴油、汽油的排放量還大。

            “綠氫”是氫能利用的理想形態,但受到目前技術及制造成本的限制,綠氫實現大規模應用還需要時間。中國電動汽車百人會副理事長兼秘書長張永偉表示,如何打通可再生能源和氫能之間的技術堵點、政策堵點,讓氫能更加綠色,從而使氫能在一開始就是綠色能源,是需要在各種技術路線和產業化路線當中加快篩選的一件要事。

            靠技術降低成本

            作為氫能產業最重要的落地方式,業內普遍認為,燃料電池汽車是當下的市場風口,也是推動整個氫能產業發展的重要力量。然而,盡管氫能源具備清潔性、可持續性的優勢,但近兩年來,全球汽車企業在氫燃料汽車研發上也出現了明顯分歧。

            2020年4月,奔馳汽車的母公司——德國戴姆勒集團正式宣布,停止乘用車氫燃料電池的研發計劃。此后,德國大眾、美國通用、日本本田、中國上汽陸續宣布放棄研發氫燃料汽車。

            技術壁壘高、成本高、安全隱患較大等問題,是氫燃料車推廣的主要阻礙。目前,燃料電池發動機價格居高不下,導致一輛燃料電池車的售價是燃油車的2倍到3倍、鋰離子電池車的1.5倍到2倍。此外,加氫站建設費用比較高,每個加氫站需要1200萬元到1500萬元左右,而且在加氫站加氫的費用也較高。

            張永偉告訴記者,氫產業要通過氫能全鏈條的創新和降成本,用最短的時間讓氫能成為一個低價的能源。中國的鋰電池產業用了不到10年時間,電池成本降低15倍,從而使得電動汽車無論是在購買成本還是在使用成本上,基本具備了可以與傳統燃油車競爭的性價比。

            “燃料電池汽車現在已經很難再享受到電動汽車發展初期的財政支持力度?!睆堄纻フf,在這種情況下,會倒逼氫能產業和燃料電池產業加快降成本。如果邁不過高購買成本和高使用成本這兩道關口,那么燃料電池的汽車無論是在現階段的商用車領域,還是將來可能的乘用車領域,都很難實現規?;l展。降成本的關鍵是技術創新,因此,各個方面支持和關注的重點應該是那些有創新基因和創新精神的科技公司和產業力量。

            上海大學理學院及可持續能源研究院院長張久俊表示,目前中國氫產業集群初步形成,產業鏈也已基本形成,但還不完善。燃料電池有五大核心技術,一是催化劑,二是質子交換膜,三是膜電極,四是雙極板,五是高壓空氣泵。國內有些能造出來,但很多車企不敢用,有些還需要依賴進口。國內要攻關這五大核心技術,不斷提高質量以及耐久性,實現產業化,降低成本。

            用示范帶動推廣

            在廣東入選全國氫燃料電池汽車首批示范應用城市群之際,深圳市傳來一個重大氫能產業綜合示范項目落地的消息:9月3日,深圳“國際氫能產業示范港”合作項目正式簽約。該項目的目標是要打造具有全球引領性的氫能綜合應用示范港區。

            打造氫能港口,深圳并非個例。放眼全國,氫能成為“風口”之際,建設氫能港口正成為一股潮流,多地已開始規劃布局。上海的臨港新片區港口氫能重卡示范運營將于2021年實現20輛上牌運營;天津濱海新區重點在天津港保稅區、天津經濟技術開發區、天津港區域打造氫能產業鏈。

            我國港口柴油車比較集中,推廣清潔的氫燃料電池汽車意義突出,也適合建設加氫站。同時,港口多為重化工地區,工業副產氫也比較豐富。正如中國工程院院士、國家新材料產業發展專家咨詢委員會主任干勇所說,用氫燃料汽車來代替柴油車,如果這樣走通了的話,在港口城市可以示范推進。

            此外,盡管燃料電池汽車的商業化運用還在探索之中,但已有車企積極布局。廣汽推出首款面向示范運行的氫燃料電池乘用車,長城汽車也發布了氫能戰略,并正式公布了車規級氫動力解決方案——氫檸技術。造車新勢力中也有燃料電池技術的簇擁者,愛馳汽車的甲醇重整制氫燃料電池項目建成后有望成為全國乃至全球最大的車用甲醇氫燃料電池動力系統制造基地,首款搭載甲醇氫燃料電池的產品計劃在2022年投放市場。

            從最近幾個月工信部發布的《道路機動車輛生產企業及產品公告》來看,每批次公告中也都有車企或車企參股公司作為燃料電池配套商出現,近期就有東風汽車、廈門金龍、武漢客車和一汽集團等車企現身。這種變化反映出車企并不甘心在燃料電池汽車時代僅僅作為代工廠存在,它們已經開始將觸角伸向上游技術環節。

            隆眾資訊氫能分析師高琳認為,業內將目前燃料電池汽車的發展進程比作10年前的鋰電池汽車,當前需要加速示范城市的商業化運營和推廣,在示范運營中發現問題、解決問題,加快燃料電池汽車走向普通消費者的進程。

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