我國氫能產業(yè)初具雛形 成為世界第一產氫大國

文章來源:經濟日報2019-07-09 09:48

我國氫能產業(yè)初具雛形 成為世界第一產氫大國
 
面對能源安全、環(huán)境保護等壓力,發(fā)展氫能已成為能源轉型共識。自我國將氫能寫入《政府工作報告》以來,氫能產業(yè)已經成為資本市場和產業(yè)經濟關注的重點。雖然我國氫能產業(yè)已初具雛形,但在頂層設計、核心技術、產業(yè)配套方面仍需迎頭趕上——
 
近期,氫能源成為各地產業(yè)布局的新亮點,不少地方紛紛推出氫能產業(yè)規(guī)劃方案,產業(yè)發(fā)展不斷提速。比如,上海提出到2025年建成加氫站50座,乘用車不少于2萬輛,其他車不少于1萬輛。佛山計劃今年投入使用10座加氫站,力爭實現1000輛氫能公交車示范運營目標。武漢計劃到2020年建設5座至20座加氫站,燃料電池車示范運行規(guī)模達到2000輛至3000輛……
 
產業(yè)鏈條構建完整
 
發(fā)展氫能是我國能源轉型的重要路徑,各地布局相關產業(yè)也是在為能源轉型提前鋪路。
 
業(yè)內專家告訴經濟日報記者,氫能是指在以氫及其同位素為主導的反應中,或者氫在狀態(tài)變化過程中所釋放出的能量,具有來源廣、可儲存、用途多、零碳零污染及能量密度大等特征,可發(fā)電、可供熱,還可作為交通工具燃料。同時,氫還是一個穩(wěn)定介質,通過可再生能源制氫,可將不穩(wěn)定的可再生能源變得穩(wěn)定。
 
國際氫能協(xié)會副主席毛宗強表示,氫能量密度是汽油的3倍,是鋰電池的130倍,這讓氫能燃料在替代過程中的比重不斷增加。統(tǒng)計顯示,目前國際制氫年產量6300萬噸左右,中國每年產氫約2200萬噸,占世界氫產量的三分之一,成為世界第一產氫大國。
 
在氫能及燃料電池領域,我國已經初步形成從基礎研究、應用研究到示范演示的全方位格局,布局了完整的氫能產業(yè)鏈,涵蓋制氫、儲運、加注、應用等4個環(huán)節(jié)。以制氫環(huán)節(jié)為例,目前主要包括煤炭氣化、天然氣、甲醇重整、水電解等制氫方法。未來,“可再生能源+水電解制氫”將成大規(guī)模制氫發(fā)展趨勢。
 
同時,中國燃料電池車產量逐年增加。國際氫能協(xié)會提供的數據顯示,2017年中國共有8個品牌、10款車型的燃料電池汽車在產,總產量為1272輛,較2016年同比增長102.2%。2018年,中國燃料電池車產量達到1619輛,其中燃料電池專用車909輛、大客車710輛。
 
發(fā)展定位尚待明晰
 
盡管氫是二次能源,但具有零碳、高效、能源互聯(lián)媒介、可儲能、安全可控等顯著優(yōu)勢,可以在交通、化工原料、工業(yè)、建筑等諸多領域推廣應用,且從各種制氫路線看,未來我國有足夠的氫資源支撐其作為能源。如果將氫能納入我國終端能源體系,與電力協(xié)同互補,將共同成為我國終端能源消費體系的主體,并在我國能源轉型中扮演重要角色。
 
 值得注意的是,燃料電池在交通上的應用已成為氫能發(fā)展強勁動力。目前,燃料電池汽車已成為多國重要戰(zhàn)略產業(yè)。我國可利用現有資源優(yōu)勢布局氫能與燃料電池產業(yè),加大產業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)及關鍵技術投入,搶占戰(zhàn)略制高點。
 
“雖然中國是第一產氫大國,具有豐富的資源基礎,但國家層面仍然沒有給予氫能明確定位。氫只是作為新能源汽車產業(yè)發(fā)展的一部分,缺乏整體頂層設計與戰(zhàn)略規(guī)劃。”中國氫能聯(lián)盟專家委員會主任、同濟大學校長助理余卓平表示,日本、歐洲、韓國、澳大利亞等國家均已發(fā)布氫能路線圖。
 
北京低碳清潔能源研究院新能源中心助理主任何廣利也指出,頂層設計至關重要,雖然有近20個省市已發(fā)布相關規(guī)劃,但全國性的氫能發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃尚未出臺,這或許將影響我國氫能產業(yè)的發(fā)展進程。
 
“當前,燃料電池汽車發(fā)展的第一大難題就是基礎設施建設瓶頸,如加氫站建站標準法規(guī)、政策體系均不健全,同時也無明確的歸屬管理部門。”何廣利表示,截至目前,上海、佛山、武漢、如皋等地明確了加氫站建設的主管部門及審批流程,但在國家層面卻仍無明文規(guī)定。正因如此,加氫站建設審批比較困難。因而,盡早明確氫能的歸口主管部門,成為業(yè)內共同的呼聲。
 
 加速攻關完善配套
 
面對方興未艾的燃料電池產業(yè),完善的零部件產業(yè)鏈配套非常重要。目前,我國燃料電池用的電催化劑、擴散層用碳紙、質子交換膜等應用基礎研究的樣品測試已達到國際水平,但沒有建立生產線不能提供批量產品,同時裝車用的電堆關鍵材料也依賴進口。
 
“應盡快完善產業(yè)鏈,實現關鍵材料自主生產,這不僅是降低電堆成本的需要,也是適應燃料電池車大規(guī)模商業(yè)化的要求。”中國工程院院士衣寶廉表示。
 
  中國氫能聯(lián)盟專家委員會、武漢理工大學教授潘牧認為,燃料電池仍有性能提升創(chuàng)新的空間,比如新型納米催化劑的研制需要提速,膜電極性能的提升和電堆的創(chuàng)新等都需要持續(xù)推進。“燃料電池的創(chuàng)新非常關鍵,我國的前期積累少,追趕的難度大,要爭取通過創(chuàng)新推進燃料電池發(fā)展。”
 
 倘若我國幾年內不能建立起燃料電池關鍵材料和部件的批量生產線,完全依靠進口,發(fā)展到一定程度,必然會出現“卡脖子”問題。
 
 目前,我國燃料電池系統(tǒng)使用的70MPa氫瓶依賴進口,空壓機和氫氣循環(huán)泵也在研發(fā)和試生產階段。因此,應加大硏發(fā)投入,盡快實現批量生產,大幅度降低電池系統(tǒng)成本。為促進關鍵材料和部件的批量生產,也應加快相關標準的制定。
 
 事實上,除了在氫燃料電池汽車領域優(yōu)勢突出以外,燃料電池在儲能、發(fā)電等行業(yè)也具有發(fā)展空間。毛宗強預計,到2030年中國將成為世界最大的氫能與燃料電池市場;到2040年,氫能或將支撐中國10%的能源需求。
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