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氢燃料电池汽车产业大有可为

作者:明文彪 庄晨曦 来源:浙江经济 发布时间:2022-09-27 浏览:

中国储能网讯:在“双碳”战略下,氢能已成为全球能源领域重要的战略方向。浙江是能源消耗大省,缺煤、少油、乏气,能源对外依存度较高。加快氢能开发应用,既有利于提高能源自给率,也能激发汽车等传统优势产业发展新动力。当前,广东、江苏、上海等地区均在大力发展氢燃料电池汽车产业,浙江必须前瞻布局,争取步入全国第一梯队。

全球掀起氢能汽车发展新浪潮

随着氢能的规模制取、储运与燃料电池等技术日趋成熟,全球主要经济体在氢能领域加快探索。据预测,到2050年,全球氢能领域将创造3000万个工作岗位,减少60亿吨二氧化碳排放,创造2.5万亿美元的市场价值,氢能在全球能源消费占比有望达到18%左右。

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氢能战略成为全球能源革命的重要内容

美国计划到2030年部署120万辆以上燃料电池乘用车及运输车,美国能源部宣布通过推进“H2@Scale”计划,力争实现价格合理和可靠的大规模产氢及其运输、存储和利用。日本计划到2025年普及20万辆燃料电池汽车,到2030年实现氢能源发电商业化应用。韩国2019年发布氢能经济发展路线图,计划在2025年将所有商用车转向氢能,到2030年绿氢使用规模达到70%。《欧洲氢能路线图》计划到2030年前拥有燃料电池乘用车370万辆、商用车50万辆,卡车和公交约4.5万辆,列车约570辆。全球氢能汽车产业正由示范应用逐步走向规模化推广。

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中国氢燃料电池汽车产业进入发展快车道

2022年北京冬奥会期间,氢燃料电池汽车首次应用,为我国氢能汽车的推广打响了“第一枪”。近年来,我国氢燃料电池汽车领域已涌现出捷氢、亿华通、上海神力、国鸿氢能等一批具备市场竞争力的氢能企业。中国石化、中国石油、一汽、上汽等央企也相继发布氢能战略。同时,相关部委出台了多项促进氢燃料电池汽车产业发展的政策,各省市也积极开展先行示范。如广东重点推动重卡、物流车、工程车等燃料电池商用车领域的试点示范;上海以燃料电池公交车为切入点,推动形成以客车为主、环卫车和物流车等燃料电池汽车全面发展的产业格局;北京则在氢气供给设备研发、加氢站设计和整车制造等多环节积极布局。

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氢燃料电池汽车相比纯电动汽车具有天然优势

氢燃料电池技术,简单地来说就是电解水的逆反应,是把氢气和氧气的化学能直接转化为电能的发电装置。理论上讲,氢燃料汽车上路后,排放出来的只有水,并没有二氧化碳和有害物质,对环境的污染相对较小,且具备续航里程与传统汽油车相近、但填充时间远短于纯电动车的双重优势。以丰田的氢燃料电池车Mirai为例,充满氢燃料续航里程可达到500公里,且从启动、提速到100公里/小时仅需9.6秒,完全能够应付日常的行车需求。特别是氢燃料填充时间仅需3分钟,和传统汽油车的加油时间差不多,远少于纯电动车7-8小时的充电时间。

浙江氢燃料电池汽车产业基础好、潜力大

近年来,浙江先后印发了《浙江省加快培育氢能产业发展的指导意见》《浙江省加快培育氢燃料汽车产业发展实施方案》《浙江省能源发展“十四五”规划》等,鼓励氢燃料电池汽车发展,推动氢能产业发展壮大。氢燃料电池汽车产业迎来重大发展机遇。

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产业集群初具雏形

浙江依托G92串联起嘉兴、杭州、绍兴、宁波等重要节点城市,协同打造“环杭州湾”氢走廊,已初步形成涵盖氢气制备和储运、燃料电池系统及关键零部件、整车制造等领域的较为完备的产业链。浙江中车开发的首台氢燃料电池客车已于宁波下线,加氢时间仅需15分钟,满载续航里程600公里以上。吉利集团已具备氢燃料电池商用车制造能力,目前正计划在宁波、湖州两地布局建设整车制造项目。绍兴市蓝能燃气公司生产的储运设备在氢气储运领域市场占有率居全国第一。

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创新能力显著提升

浙江大学联合普林斯顿大学成立联合研究中心,主攻氢能制备及储运技术;浙能集团正加强与航天101所合作,加快建设碳中和实验室、氢能研发中心、氢能产业企业孵化基地等;浙江清华长三角研究院嘉兴港区氢能科技园创新中心加快建设,全力打造长三角氢能测试和检测中心。绍兴滨海新区和上海交大共建的先进电池技术联合研发中心已正式落户运营。

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基础设施超前布局

作为上游制氢、运氢与下游氢燃料电池汽车应用的重要枢纽, 加氢站是燃料电池汽车商业化的重要支撑。2019年10月,浙江第一座集加氢、加油等功能于一体的综合能源供应站——嘉善善通加油加氢站正式投入运营,为嘉善县50余辆氢燃料电池公交车提供服务。截至2021年,浙江已建成加氢站16座,到2025年规划建设加氢站接近50座。

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应用示范逐步加快

2021年9月,嘉兴市成功纳入到首批国家燃料电池汽车示范应用上海城市群。目前嘉兴已推广运营氢能公交车辆100多辆,行驶里程数已超过200万 公里。嘉兴位列“中国氢能示范城市政策竞争力15强”榜单第六位。同时,宁波、嘉兴、绍 兴、金华、舟山等地也在积极开展氢燃料电池汽车省级示范区建设。

浙江发展氢燃料电池汽车产业的有关建议

浙江省氢能产业快速发展,但仍存在产业创新联动有待加强、关键核心技术突破不足、氢能供应体系亟待完善、终端应用场景有待充分挖掘等不少问题和挑战,亟待对症解决。

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强化全省氢能一盘棋布局

当前,浙江在发展氢能过程中存在“多地开花、各自为政”现象,尚未形成“一盘棋”的发展格局, 全省的氢能产业重复建设和资源浪费现象严重,环杭州湾氢能产业走廊相关城市的产业集聚效应有待加强。建议加强省级统筹、 各市产业创新联动,协同各地氢能产业布局,紧抓环杭州湾城市群创建机遇,聚焦相对优势产业,前瞻布局未来产业,站在稳定全国供应链高度补链、强链。

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引育氢能创新引擎平台

尽管浙江在整车、系统和电堆方面有所布局,但大部分核心装备及关键材料仍主要依赖进口,质子交换膜、碳纸技术、催化剂对比世界先进仍有较大差距,电解水制氢、储氢等关键装备共性技术亟待突破。建议加快产业链各环节核心技术攻关,制定氢燃料电池汽车产业科技攻关项目清单,支持浙江大学、浙江清华长三角研究院、中科院宁波材料所等高校院所合作打造高能级氢能研究平台,通过“揭榜挂帅”“滚动立项”等方式,开展氢能汽车产业链关键核心技术攻关。

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持续降低氢能供应链成本

受限于我国压缩气体道路运输法律法规,当前氢气运输仍以20MPa长管拖车为主,方式单一且效率低、成本高。同时,在现行的危化品安全管理体系中,氢气被列入危化品进行管理,使得地方政府和企业对发展氢能产业、建设加氢站存在较多顾虑。建议加快开展气态运输示范以及新型储运技术的开发,适时探索液氢、管道等高效储运示范,加快大规模、低成本、高效储运技术实现产业化;同时鼓励油氢合建、站内制氢加氢一体化站等多元化建站模式,逐步完善省内加氢站网络布局。构建多样化商业应用场景。目前,省内氢能终端应用推广主要集中在嘉兴、宁波、绍兴等地,且以公交车和物流车为主,通过政府财政买单的终端应用场景不可持续,车辆售价与电堆及系统成本脱钩现象开始显现。建议扩大氢能应用场景。一是推动建设省级氢能产业示范区,探索新商业化模式,先行先试前沿技术及装备;二是拓展氢能在交通、储能、工业和建筑等领域的应用,在重型工程机械、轨道交通、船舶、无人机等领域示范应用。

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构建多样化商业应用场景

目前,省内氢能终端应用推广主要集中在嘉兴、宁波、绍兴等地,且以公交车和物流车为主,通过政府财政买单的终端应用场景不可持续,车辆售价与电堆及系统成本脱钩现象开始显现。建议扩大氢能应用场景。一是推动建设省级氢能产业示范区,探索新商业化模式,先行先试前沿技术及装备;二是拓展氢能在交通、储能、工业和建筑等领域的应用,在重型工程机械、轨道交通、船舶、无人机等领域示范应用。

作者单位:明文彪,浙江清华长三角研究院 新经济发展研究中心;庄晨曦,浙江省改革研究和促进中心

本文刊发于《浙江经济》2022年第08期

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