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氫能源成為各地產業布局新亮點 我國氫能產業初具雛形

鉅大LARGE  |  點擊量:926次  |  2020年03月09日  

面對能源安全、環境保護等壓力,發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,氫能產業已經成為資本市場和產業經濟關注的重點。雖然我國氫能產業已初具雛形,但在頂層設計、核心技術、產業配套方面仍需迎頭趕上。


近期,氫能源成為各地產業布局的新亮點,不少地方紛紛推出氫能產業規劃方案,產業發展不斷提速。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,燃料鋰電池車示范運行規模達到2000輛至3000輛……


產業鏈條構建完整


發展氫能是我國能源轉型的重要路徑,各地布局相關產業也是在為能源轉型提前鋪路。


業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,可發電、可供熱,還可作為交通工具燃料。同時,氫還是一個穩定介質,通過可再生能源制氫,可將不穩定的可再生能源變得穩定。


國際氫能協會副主席毛宗強表示,氫能量密度是汽油的3倍,是鋰離子電池的130倍,這讓氫能燃料在替代過程中的比重不斷新增。統計顯示,目前國際制氫年產量6300萬噸左右,我國每年產氫約2200萬噸,占世界氫產量的三分之一,成為世界第一產氫大國。


在氫能及燃料鋰電池領域,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鏈,涵蓋制氫、儲運、加注、應用等4個環節。以制氫環節為例,目前重要包括煤炭氣化、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”將成大規模制氫發展趨勢。


同時,我國燃料鋰電池車產量逐年新增。國際氫能協會供應的數據顯示,2017年我國共有8個品牌、10款車型的燃料鋰電池汽車在產,總產量為1272輛,較2016年同比上升102.2%。2018年,我國燃料鋰電池車產量達到1619輛,其中燃料鋰電池專用車909輛、大客車710輛。


發展定位尚待明晰


盡管氫是二次能源,但具有零碳、高效、能源互聯媒介、可儲能、安全可控等顯著優勢,可以在交通、化工原料、工業、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。假如將氫能納入我國終端能源體系,與電力協同互補,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,燃料鋰電池在交通上的應用已成為氫能發展強勁動力。目前,燃料鋰電池汽車已成為多國重要戰略產業。我國可利用現有資源優勢布局氫能與燃料鋰電池產業,加大產業鏈薄弱環節及關鍵技術投入,搶占戰略制高點。


“雖然我國是第一產氫大國,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發展的一部分,缺乏整體頂層設計與戰略規劃。”我國氫能聯盟專家委員會主任、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公布氫能路線圖。


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個省市已公布相關規劃,但全國性的氫能發展戰略和規劃尚未出臺,這或許將影響我國氫能產業的發展進程。


“當前,燃料鋰電池汽車發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、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,成為業內共同的呼聲。


加速攻關完善配套


面對方興未艾的燃料鋰電池產業,完善的零部件產業鏈配套非常重要。目前,我國燃料鋰電池用的電催化劑、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供應批量產品,同時裝車用的電堆關鍵材料也依賴進口。


“應盡快完善產業鏈,實現關鍵材料自主生產,這不僅是降低電堆成本的要,也是適應燃料鋰電池車大規模商業化的要求。”我國工程院院士衣寶廉表示。


我國氫能聯盟專家委員會、武漢理工大學教授潘牧認為,燃料鋰電池仍有性能提升創新的空間,比如新型納米催化劑的研制要提速,膜電極性能的提升和電堆的創新等都要持續推進。“燃料鋰電池的創新非常關鍵,我國的前期積累少,追趕的難度大,要爭取通過創新推進燃料鋰電池發展。”


倘若我國幾年內不能建立起燃料鋰電池關鍵材料和部件的批量生產線,完全依靠進口,發展到一定程度,必然會出現“卡脖子”問題。


目前,我國燃料鋰電池系統使用的70MPa氫瓶依賴進口,空壓機和氫氣循環泵也在研發和試生產階段。因此,應加大硏發投入,盡快實現批量生產,大幅度降低電池系統成本。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,除了在氫燃料鋰電池汽車領域優勢突出以外,燃料鋰電池在儲能、發電等行業也具有發展空間。毛宗強預計,到2030年我國將成為世界最大的氫能與燃料鋰電池市場;到2040年,氫能或將支撐我國10%的能源需求。


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