中国储能网讯:自9月16日财政部等五部门联合下发《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》以来,武汉市作为国内氢能发展领先的城市之一,积极开展了示范城市群申报工作,并于11月份公布了此次申报的相关情况。
此次申报,武汉城市群将以“聚焦技术创新、找准应用场景、构建完整产业链”为目标,按照“产业互补、优势互促、资源互用”原则,集聚华中区域燃料电池汽车产业链优质资源,依托“长江经济带”和“汉江经济带”应用场景,按照“1+6+4”的模式组建城市群致力于打造“布局合理、各有侧重、协同推进”的燃料电池汽车发展新模式,构建“自主可控”的完整产业链和产业内循环体系。
武汉燃料电池汽车示范城市群布局规划
近年来,武汉市凭借在氢能及燃料电池汽车领域上“起步早”、“科研强”、“基础优”,“政策好”等多方面优势,加快产业布局,形成氢能制、储、运、加的示范化应用,并着力建设国内领先的氢能产业园。目前,全市已聚集超过100家氢能及燃料电池汽车产业链企业,燃料电池汽车全产业链年产值已超过100亿元,为建设成世界一流的氢能产业基地奠定了基础。此次牵头申报燃料电池汽车示范应用城市群,是武汉氢能及燃料电池汽车产业加速发展的一大机遇。
从中国“车都”到“氢都”
武汉自古就有着成为“车都”的优良基因。作为长江黄金水道与京广铁路大动脉的十字交汇点,武汉历来就有着“九省通衢”的美称,是中国内陆最大的水陆空交通枢纽。从上个世纪九十年代开始,武汉已逐步发展为全国六大汽车产业集群发展城市之一,拥有7大乘用车整车企业,2019年全市乘用车产量达154.7万辆,汽车产业总产值3280亿元,占到全市工业总产值的20%以上,一条世界级汽车工业走廊在这里日渐形成。
在新一代信息通信、人工智能、新能源、新材料等技术突飞猛进形势下,下一代汽车呼之欲出,汽车产业正迎来百年未有之大变局。面临全球汽车行业巨变,武汉凭借着“车都”优势,将发展氢能与燃料电池产业作为新能源产业发展和汽车产业转型升级的重要抓手,开启了其“氢都”转型之旅。
深扎产业根基
发展脉络清晰
近年来,武汉市高度重视氢能产业发展,将氢能产业列入全市“十三五”发展规划和《武汉制造2025行动纲要》等纲领性文件,围绕氢能产业发展薄弱环节和不足,全力推动氢能产业化发展,具体如下:
强化顶层设计,建立健全氢能产业发展政策体系。围绕新能源汽车推广应用、产业化发展、加氢基础设施规划建设等方面,武汉市出台了《市人民政府关于加快新能源汽车推广应用若干政策的通知》、《武汉市新能源汽车推广应用和产业化工作实施方案(2017-2020年)》和《市人民政府办公厅关于印发武汉市停车场及新能源汽车配套设施建设工作方案的通知》等文件;《武汉市氢能产业突破发展行动方案》的出台,将引领近三年武汉氢能产业发展工作;2020年9月份,在武汉市市委主要领导推动下,出台了《院士专家引领十大高端产业发展行动计划(2020-2025年)》,成立了由湖北省委常委、武汉市委书记王忠林,武汉市委副书记、市长周先旺任组长,10位市领导任副组长,各区和市直有关部门主要负责人组成的工作领导小组,将氢能产业列为全市十大高端产业之一共同推进。
强化基础先行,有效保障示范推广车辆加氢需求。武汉市按照适度超前规划建设加氢站,对于加氢站建设、运营给予财政资金奖励,明确市城管委为加氢站行业主管部门,规范加氢站建设审批和安全监管。通过政策支持,全市已建成加氢站3座,分别是武汉雄众1000公斤固定式加氢站、武汉众氢500公斤加氢加气合建站、资环工研院200公斤撬装站,另武汉氢阳建成常温常压液态有机溶剂储氢试验站1座。同时,10座加氢站已启动选址建设,计划年底前建成3座,2020年全市累计将建成7座加氢站,为燃料电池汽车示范推广向商业化应用过渡提供有效保障。
强化示范推广,引领燃料电池汽车产业化发展。通过示范推广促进产业化发展的路径,目前武汉市已示范推广了158辆燃料电池汽车,世界首台常温常压液体有机储氢燃料电池物流车也在武汉市正式示范运营。同时,武汉市正在推动燃料电池环卫车、渣土车、中重载卡车的示范推广,打造阳逻港区氢能示范港、武钢集团氢能示范企业和北湖氢能产业示范园区。
强化协同合作,促进氢能领域重点企业合资合作。积极推动雄韬股份全资收购了理工新能源公司,新组建了武汉理工氢电科技有限公司,实现了膜电极和电堆、系统的强强联合;武汉地质资源环境工业技术研究院、武汉氢雄分别和武汉开沃联合研制了燃料电池公交车,东风公司联合众宇动力、理工氢电等企业成功开发出了新一代插电式燃料电池轿车,武汉氢阳能源公司、武汉金凰实业和三环集团联合研发了世界首台常温常压液体有机储氢燃料电池物流车,实现了燃料电池电堆、系统和整车厂的协同合作。
优势企业集聚
产业链枝繁叶茂
目前,武汉市已集聚了一批氢能产业重点企业和科研院所,具备了制氢、储运、燃料电池膜电极、电堆、系统等核心零部件和整车制造等全产业链资源,具体如下:
氢气制储方面,武汉市拥有天然气、甲醇、焦炉煤气、电解水等多种制氢能力,葛化集团具备年产10万吨/年离子膜烧碱、2800万标立方副产氢能力;武汉石化拥有8万Nm³/h的天然气制氢装置;武钢有限焦炉煤气产能26万Nm³/h,现有5条焦炉煤气提氢产线,总设计产能约16200Nm³/h,宝武清洁能源公司武汉基地整合了武钢气体和江南燃气,将对武钢有限焦炉煤气进行替换开发,后期可以实现大规模供氢;法液空在武汉烽火藤仓公司配套了2套2000Nm³/h的甲醇制氢装置;西门子武汉绿色氢能基地正在新上电解水制氢产能。武汉氢阳程寒松教授团队研发的“常温常压液态有机储氢技术”国际领先,已完成液态有机储氢技术产业化中试实验,该项技术的突破将有效解决氢气储运难题。
武汉市膜电极发展水平国内领先,重点企业有武汉理工氢电科技有限公司和武汉众宇动力系统科技有限公司。理工氢电依托武汉理工大学潘牧教授团队已成为了国内最大、国际第6大膜电极供应商,产品大批量出口美国、德国、韩国等国际市场,2019年营收超亿元,成为国内氢能企业少有的能够实现盈利的企业。众宇动力自行研发的催化剂产品性能跻身国内领先水平;武汉绿动氢能能源技术有限公司(国电投武汉氢能公司)正在汉开展燃料电池质子交换膜的研发,中试生产线正在建设。
武汉市燃料电池电堆自主创新水平较高,众宇动力自主研发的电堆已具备小批量生产条件,应用于燃料电池无人机、摩托车、备用电源和商用车领域,公司已累计申请专利120项,授权70项,其中20项为欧美或中国发明专利。其中,采用自主知识产权的燃料电池电堆开发了针对商用车应用的燃料电池发动机,功率覆盖范围从30kW到100kW,已应用于东风襄旅、吉利汽车、上海申龙、厦门金旅等车辆;东风公司、资环工研院、中船712所三家企电堆已开始试生产,国氢能源燃料电池电堆产线正在建设。
发动机系统方面,武汉氢雄、众宇动力、海亿新能、资环工研院四家企业燃料电池发动机系统已实现小批量商业化供货;东风公司、中船712所燃料电池发动机系统已上车试运行;国氢能源依托广东国鸿氢能公司的燃料电池发动机系统已落户武汉,产线正在建设。
燃料电池整车方面,武汉开沃研发的燃料电池客车已经量产;东风公司、资环工研院研发的燃料电池乘用车已有样车,正在探索小批量化生产模式;武汉氢雄、众宇动力、武汉氢阳等核心零部件配套企业,已联合市内外整车企业上了多款产品公告,涵盖公交、通勤、环卫、重卡、厢式物流等众多领域车辆。
检验检测方面,中汽研汽车检验中心建设的国家新能源汽车质量监督检验中心(武汉)正式获得授权证书,已具备燃料电池电堆、系统及关键辅助零部件、燃料电池整车等方面的检验检测能力;襄阳达安已将燃料电池汽车质量监督检验中心布局武汉开发区东风公司新能源产业园区,正在申报国家级监督检测中心。
六大优势
助力申报示范城市
此次示范申报,武汉城市群将采用“1+6+4”的模式组建(“1”代表牵头城市武汉市;“6”代表参与城市襄阳市、宜昌市、十堰市、黄冈市、荆门市、孝感市,共同承担城市群示范应用目标任务,按国家相关积分政策享受资金奖励;“4”代表产业合作城市淄博市、岳阳市、潍坊市、聊城市,共同开展产业链自主技术研发创新和产品合作配套)。同时,武汉城市群也已具备完整的燃料电池汽车示范应用基础条件。
(1)产业基础完整。城市群集聚了100余家燃料电池汽车相关企业和科研院所,在燃料电池整车及电堆、膜电极、双极板、质子交换膜、催化剂、空压机、氢气循环系统等方面具备自主核心技术和优势企业,其中膜电极和电堆领域企业已依靠市场化经营实现盈利。
(2)氢能供应充足,已具备一定经济性。城市群具备焦炉煤气制氢、天然气制氢、离子膜烧碱制氢、甲醇制氢、氯碱尾气制氢、电解盐水制氢、合成氨工业制氢、可再生能源绿色制氢等不同类型的制氢方式,总体氢气制取量超过40万吨/年,可对外供应纯度99.999%氢气超过3万吨/年,纯氢成本最低可达18元/kg。
(3)示范应用初具规模。武汉、十堰、襄阳、荆门4个城市共计推广应用燃料电池车辆210台,已建设营运4座加氢站,在建6座,2020年底累计将建成加氢站7座。
(4)政策体系健全。武汉城市群先后出台了20多项燃料电池汽车示范推广和产业化发展政策,强化顶层设计,适度超前推动燃料电池汽车示范推广、产业化发展和加氢基础设施建设。
(5)监管平台建成投用。武汉2018年建成新能源汽车及充电基础设施第三方监测与管理平台,已对133辆燃料电池车辆进行联网监管,其余车辆和营运加氢站正在联调,已对燃料电池车辆的电池电压、电池电流、燃料消耗率、探针温度值、氢气最高浓度等20余项指标进行实时监管。
(6)人才基础雄厚。武汉城市群汇聚了武汉理工大学、华中科技大学、武汉大学、中国地质大学(武汉)等具备燃料电池研究基础的“双一流”院校和985、211重点高等院校,拥有材料复合新技术国家重点实验室、材料成形与模具技术国家重点实验室等一批燃料电池汽车领域国家级重点实验室。国家级重点实验室、工程实验室和省级重点实验室170余家,居国内第三。
抓住氢能发展机遇
促进产业开花结果
氢能作为全球关注的新兴产业,也是武汉市当前重点发展的十大高端产业。在未来四年的示范期间,武汉城市群将明确合适的应用场景,探索有效的商业运营模式,完善政策制度环境,以示范应用推动产业自主研发和创新发展,构建完整的氢能及燃料电池汽车产业链条。
(1)武汉城市群重点推动燃料电池汽车在中远途、中重型商用车领域的产业化应用,打造沪渝、京港澳“十字”交叉高速湖北段的货运示范应用场景,沿京港澳(汉十)高速,由武汉、十堰、襄阳、孝感等城市构建燃料电池汽车“南北向”高速运输应用场景,沿沪渝(汉宜)高速,由武汉、宜昌、荆门、黄冈等城市构建燃料电池汽车“东西向”高速运输长廊,连通武汉至成渝地区和长株潭地区燃料电池汽车货车运输通道。示范期间总计推广应用3000辆燃料电池车辆。
(2)坚持以“整车”和“系统”引领带动产业链技术创新,打造燃料电池汽车产业创新研发、生产制造、示范应用引领区,建立国内领先、国际一流的燃料电池汽车产业链、创新链与价值链。通过示范应用加强产品的技术迭代,实现产业链建设目标:燃料电池膜电极实现商业化批量生产,产品出口海外的市场份额进一步提升,Pt用量≤0.2g/kW,额定功率密度(0.65V@2.3A/cm2)≥1.5W/cm2;电堆实现商业化批量生产,体积功率密度≥3.5kW/L、额定功率≥150kW、寿命≥20000h,实现-30ºC无辅助启动和-40ºC有辅助启动;催化剂、双极板、空气压缩机、氢气循环系统实现批量化生产和配套应用,其中催化剂的质量比活性(Pt,0.9V)≥0.44A/mg、电化学活性面积(m2/g)≥60,双极板的厚度平均降低0.3mm,空气压缩机的流量@压比提高至170g/s@2.8,氢气循环系统的适用功率提高至20~180kW。
(3)武汉城市群深入探索燃料电池汽车示范应用的商业模式,通过商业合作和政策扶持,不断提高氢气经济性,确保氢气在示范城市“自给自足”基础上,适度给予加氢补贴,使得供给平均储运距离小于200公里,供应终端售价低于35元/kg;并通过4年示范运营,取消资金补贴后,氢气供应终端价格将低于35元/kg,有效支持燃料电池车辆的商业化运行,打造城市群沿线“制、储、运、用”氢长廊。
(4)武汉城市群强化资金保障,滚动支持燃料电池汽车的产业链建设和示范推广,落实各类支持资金达千亿规模。
“以氢为重”,武汉将氢能及燃料电池汽车作为重点发展的高端产业,既有着长期的技术积累和产业先发优势,也是武汉作为“车都”转型发展城市的需要。武汉作为国家重要的工业基地,氢气资源极为丰富。同时,在制氢、储氢、膜电极、电堆、动力系统等关键核心技术及产业化应用上,武汉市创新步伐已走在全国乃至全球前列,本土重点企业和科研院所积累了一批关键核心技术,并且已具备批量化生产的能力,引领行业发展的区域性产业集群已经初步形成。“氢能之都”的武汉构想,正在加速推进。
未来,武汉城市群将牢牢把握燃料电池汽车产业市场导入期机遇,加快汽车产业新旧动能转换,促进能源结构清洁转型,全面落实城市群实施方案和各项目标任务,健全工作协调推进机制,完善武汉城市群政策体系,确保燃料电池汽车示范应用的安全、有效、平稳实施,推进氢能及燃料电池汽车产业持续健康发展,把武汉城市群建设成为世界一流的燃料电池汽车产业基地。
来源:中国产业发展促进会氢能分会