中国储能网讯:在发展氢能装备产业的新赛道上,北京、上海正在上演竞赛“双城记”。
11月22日,北京发布《北京市氢燃料电池汽车车用加氢站发展规划(2021-2025年)》(以下简称《北京规划》),其中提出了2025年的发展要求。次日,上海市政府新闻发布会上,再度强调前不久发布的《上海市氢能产业发展中长期规划(2022-2035年)》(以下简称《上海规划》)中的相关目标是加氢站70座、拥有氢燃料电池车1万辆。
不难发现,京沪围绕氢能装备产业的比拼正在升温。“我国的氢能装备产业化正在提速,北京和上海具备人才、技术优势,在一定程度上承担着发展氢能产业的国家战略任务,可以发挥引领和带头作用。”吉林大学汽车工程学院教授李明在接受《中国汽车报》记者采访时表示,京沪均为国家层面的氢能示范城市,其不仅可以培育氢能装备产业链,而且还能促进“双碳”目标在城市的落地,提升城市形象。
开启竞赛迎接“风口”
直线距离超过1000公里、分别位于京津冀城市群和长三角城市群核心区的北京、上海两大城市,在发展氢能装备产业上,不仅确立了几乎相同的大目标,而且在氢能装备现状和细分目标上也难分伯仲。
数据显示,在北京市,截至2022年8月,已投入应用氢燃料电池汽车1528辆,其中包括大中型客车、普通物流车、冷链物流车、重卡、环卫车、乘用车等。同时,北京市已建成11座加氢站。结合京津冀燃料电池汽车示范城市群建设任务,《北京规划》确定,到2023年前北京市力争推广氢燃料电池汽车3000辆,日加氢能力达74吨;2025年日加氢能力达148吨。
同期,上海市已有氢燃料电池汽车2300辆,占全国总量的21%;车辆类型包括乘用车、轻型和重型卡车、商用大客车等,应用场景扩展到网约、租赁、公交、通勤、物流等。上海市已建成各类加氢站14座。按照《上海规划》,预计到2025年,建设各类加氢站70座左右,年加氢能力12万吨,平均日加注能力约328吨。
“从数据对比可见,京沪两地在氢能装备产业现状和规划目标上大同小异,实力旗鼓相当,都处于国内行业第一阵营,因此,两地的竞赛对于行业发展更为有利。”天津大学教授姚春德向《中国汽车报》记者表示,这不仅是当前国内有实力的城市发展氢能装备产业的一个缩影,而且也是国内氢能装备产业即将迎来一个新“风口”的标志。
两地氢能产业的比拼,对于国家级燃料电池汽车示范应用城市群工作有较强的推动作用。“京沪重点推动氢能装备产业,受益的不仅仅是燃料电池汽车,而且也能使国家级燃料电池汽车示范应用城市群工作再提速。”中国公路学会专家陈世平在接受《中国汽车报》记者采访时谈到,两地的氢能装备产业规划和部署既能在区域层面实现领先,也能在全国层面的示范工作中产生新的推动力。
以优势资源打破产业瓶颈
目前,我国是全球最大的氢生产国,为发展氢能产业奠定了基础,工业副产氢、可再生能源制氢和化石燃料制氢具有得天独厚的优势。
得益于氯碱、焦化等行业的成熟发展,我国已实现了大规模、高纯度、低成本的工业副产氢气制取。同时,光伏发电、风力发电装机规模均为全球第一,核电等新能源发电的装机规模也位居前列,可以为零碳制取“绿氢”提供充足的清洁电力保障。
但是,由于氢能装备产业链较长,技术复杂,国内氢能装备领域依然存在亟待补足的短板问题。“氢能装备是氢燃料电池汽车和氢能产业发展的基础,从制氢、储氢到氢燃料电池等氢能装备产业链上,都还有一些技术难题。”李明介绍,在制氢方面,目前主要以化石能源制氢、工业副产氢等非绿色制氢技术为主,而利用可再生能源电解水制氢的绿色制氢较少,且成本较高,无法支持相关车辆实际运行。
在储氢方面,固态储氢因为依托贵金属和重要催化剂,尚无法实现规模化应用;而液态储氢对低温标准要求较高,核心技术专利掌握在国外企业手中,难以应用;目前国内常用的气态储氢在部分核心材料、生产工艺、关键器件等方面同样缺乏核心技术,难以解决长时间、安全性、低成本储氢、运氢、加氢难题,大规模商业化是个“卡脖子”难题。如国内大量使用的35MPa全金属储氢瓶,综合指标皆不如国外的复合材料70MPa的储氢瓶。
氢燃料电池汽车使用的氢燃料电池,同样有核心零部件依赖进口的问题。“氢燃料电池是整个氢能产业链的核心技术和制高点,国内已经具备了质子交换膜燃料电池系统研发生产能力,但其中的膜电极、催化剂、双极板、密封件、燃料电池发动机、碳纸等部分核心零部件仍然依赖国外进口。”姚春德表示,我国在氢燃料电池涉及高端技术、电池寿命、生产成本等方面,与美日等国有明显差距。
突破氢能装备“瓶颈”,补齐短板,正是此次京沪两地氢能装备产业规划的重点。《北京规划》明确指出,带动相关基础材料、核心零部件和整车关键技术研发突破并实现产业化应用。《上海规划》提出,要强化氢能在制储输用等多个环节的技术创新,重点突破燃料电池汽车产业链关键技术、氢能产业关键材料和零部件,强化制备工艺、储运方式的研发和创新。
而针对氢能装备产业发展中的技术难题,在国内企业及科研机构的创新中,京沪两地走在前列。“北京上海本身就有汽车企业、高校、科研机构较为集中的科研资源,努力破解氢能装备产业技术难题比其他城市有更多优势。”陈世平表示,如目前在储氢、运氢方面,京沪两地已经有科研机构开始研究采用氨氢融合液态储运方式,可以在很大程度上提升氢燃料储运用的安全性,同样的空间可以储运更多量的氢。随着技术的不断进步,氢能制、储、运、加、用等环环相扣的产业链技术难题将不断得以破解,从而推动氢能装备产业迈上新台阶。
各有优势扬长补短
“客观上看,京沪两地在发展氢能装备产业上也是各有优势和短板,扬长补短,才能加快发展。”陈世平认为。
姚春德分析,在发展氢能装备产业上,北京的长处在于科研实力和应用场景、资源协调等方面。去年以来,北京市相继发布了《北京市氢能产业实施方案(2021-2025年)》《北京市关于支持氢能产业发展的若干政策措施》等相关文件,从支持技术创新、氢能装备产业化、基础设施建设、示范推广应用、标准体系建设和服务体系建设等方面推出了一系列具体举措,助力北京市围绕氢能产业链关键环节,组建产学研协同、上下游衔接的创新联合体,开展联合技术攻关。2022年北京冬奥会及冬残奥会,也向世界展示了北京发展氢燃料电池汽车和氢能产业的成绩和决心。
目前,北京已经涌现出了北汽集团、国氢科技、亿华通等氢能装备企业。早在2020年8月,丰田与亿华通、一汽、东风、广汽、北汽共同出资在京成立了“联合燃料电池系统研发(北京)有限公司”,主要开发车用燃料电池系统。今年10月,作为国家电投子公司的国氢科技入驻北京大兴,业务涵盖氢燃料电池、氢动力系统、先进制氢技术与装备、氢安全技术等,已实现国内惟一的质子膜、扩散层、膜电极、双极板、电堆组装,为氢能装备产业提供支持。
而陈世平认为,与北京相比,一方面,上海在氢能资源、科研、运输、贸易等方面具有自己的特点。如上海可以发展远海风电制绿氢、利用城市餐厨垃圾发展生物质制氢等。在运氢方面,上海既可以打造长江氢能运输走廊,也可以发展成为长三角氢能进出口贸易港。另一方面,上海在氢燃料电池汽车研发上开始更早,落地车型更丰富,涵盖了从商用车到乘用车多种车型。
目前,上汽集团、捷氢科技、骥翀氢能等企业在上海氢能装备产业中加速前行。上汽集团早在2001年就启动氢燃料电池汽车开发,至今投入累计超过30亿元,并参与制定了15项燃料电池国家标准。至今,已经有上汽荣威950 Fuel Cell轿车、上汽大通FCV80燃料电池宽体轻客、上汽大通MAXUS EUNIQ 7、申沃燃料电池公交车等不同车型的氢燃料电池汽车投入使用。
事实上,除了京沪两地,近年来国内已有20多个省市发布氢能规划,但京沪两地的“加速度”显得更快。“从落实‘双碳’目标的发展前景看,京沪在氢能装备产业上的着力布局、率先发展与双城竞赛态势,必然有利于加速这一产业‘风口’的及早到来。”李明最后强调。