從申報到公布,歷時將近一年,燃料電池汽車示范應(yīng)用首批城市群終于塵埃落定。
中國氫能行業(yè)吃下一顆“定心丸”,但下一階段如何推進?行業(yè)需要注意什么?是擺在從業(yè)者面前的更大課題。
為此,筆者專訪清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授毛宗強,請他談?wù)劤鞘腥郝涞刂?,我國氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展之路。
從布局“燃料電池汽車”到發(fā)展“氫能”
我們要看到國家戰(zhàn)略有了更高更遠(yuǎn)的目標(biāo)
我們國家對燃料電池汽車重視的時間比較早。在2001年,“十五”國家“863” 計劃重大專項中確立的“三縱三橫”國家新能源汽車研發(fā)布局,其中“三縱”就是燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車。
1993年,毛宗強教授就開始研究氫能,2005年毛宗強就在中共中央主辦的《求是》雜志第16期發(fā)表《關(guān)注氫能 發(fā)展氫能》長文,呼吁重視開發(fā)氫能。他一直堅信未來氫電廠將取代煤電廠。
直到2020年4月,國家能源局在《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》中,才首次將氫能列入能源范疇。
毛宗強教授認(rèn)為,未來氫能用于交通領(lǐng)域的最多不過占到三分之一,但在現(xiàn)階段,中國氫能立法,從國家層面而言,是基于“兩碳”的戰(zhàn)略目標(biāo);從行業(yè)層面而言,也是基于燃料電池汽車在全世界,尤其是中國的快速發(fā)展。
毛宗強教授表示,“兩碳”目標(biāo)下,中國用30年時間實現(xiàn)從“碳達峰”到“碳中和”,是雄心勃勃但又極其艱難的戰(zhàn)略目標(biāo),必須要相信,氫能在其中發(fā)揮著不可替代的支撐作用。
因此,國家氫能發(fā)展戰(zhàn)略也應(yīng)當(dāng)盡快出臺。
以首都為例,2020年9月8日北京經(jīng)信局出臺了《北京市氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 (2020-2025 年)》;到了2021年,在該規(guī)劃的基礎(chǔ)上,北京經(jīng)信局又出臺了《北京市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方案(2021-2025年)》。
這是一個可喜的變化,說明政策制定者已經(jīng)清晰地認(rèn)識到了地方氫能發(fā)展,是比燃料電池汽車更大的一盤棋。
同理,業(yè)內(nèi)人士也要理性認(rèn)識:燃料電池汽車僅僅是氫能應(yīng)用于交通領(lǐng)域的一個“排頭兵”、“試驗田”,以及未來眾多的應(yīng)用之一。
毛宗強認(rèn)為,“氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要與‘雙碳’目標(biāo)有效結(jié)合,包括示范城市群在內(nèi),交通和汽車行業(yè)不能僅立足于現(xiàn)狀,而是要放到國家‘雙碳’戰(zhàn)略的角度來考慮氫能發(fā)展,并用氫燃料電池汽車來落地。氫燃料電池汽車只是氫能發(fā)展戰(zhàn)略的第一步,也是‘雙碳’目標(biāo)中重要的一步?!?
他還表示,“雙碳”戰(zhàn)略和氫能戰(zhàn)略都是國家能源戰(zhàn)略的組成部分,“雙碳”戰(zhàn)略是更高的目標(biāo),是“綱”,而氫能戰(zhàn)略是具體的實施戰(zhàn)略,是“目”。氫能戰(zhàn)略是“雙碳”戰(zhàn)略的保障,沒有氫能戰(zhàn)略,“雙碳”戰(zhàn)略就完成不了。
從氫燃料汽車到氫氨船舶
氫能發(fā)展優(yōu)先在交通領(lǐng)域,繼而應(yīng)用于更多行業(yè)
氫能在交通領(lǐng)域的終端應(yīng)用,將有效帶動整體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
當(dāng)前我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要應(yīng)用在交通領(lǐng)域,在運輸需求以及環(huán)保要求高的區(qū)域優(yōu)先開展氫燃料電池汽車示范應(yīng)用,以點帶面,推動產(chǎn)業(yè)又快又穩(wěn)發(fā)展。
這不是中國獨有,全球氫能在交通領(lǐng)域的發(fā)展都優(yōu)先選擇以氫燃料電池汽車為主,因為汽車市場需求量大,節(jié)能減碳的壓力也大,更適合大面積推廣。
美國、歐盟、日本、韓國等氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)均實現(xiàn)在不同規(guī)模的商業(yè)化運營,現(xiàn)代NEXO、豐田Mirai銷量均已過萬,美國在運營的氫燃料汽車保有量也達8931輛(截至2020年底)。2021年8月7日,現(xiàn)代汽車集團發(fā)表“氫能愿景2040”,到2030年,現(xiàn)代以實現(xiàn)氫燃料電池車(FCEV)的價格與純電動汽車(BEV)相當(dāng)為目標(biāo),確保擁有價格競爭力。
我國也在不遺余力地推動氫燃料電池汽車運營。截至 2020 年底,我國建成加氫站128座,氫燃料電池汽車?yán)塾嫳S辛窟_7000多輛。
毛宗強教授表示,氫燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群的落地,將繼續(xù)推動更多的氫能車輛“上路運行”。
汽車之外,其他的交通領(lǐng)域也有氫能的“用武之地”。
“有部分歐洲國家開發(fā)了適用于軌道交通的氫燃料電池機車,并在城際列車、輕軌等領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。未來,氫能除在現(xiàn)有的氫燃料電池車領(lǐng)域外,將在氫燃料電池輪船、飛機(包括客機和無人機)等領(lǐng)域有更廣闊的應(yīng)用空間?!?
示范城市群落地之后,我國的氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)將實現(xiàn)技術(shù)進步,氫能實現(xiàn)可持續(xù)開發(fā),在汽車、軌道交通、船舶、航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,為“氫能社會”的形成助力。
值得注意的是,毛宗強還提到,氫能的應(yīng)用不僅限于氫燃料電池技術(shù),氫基燃料如綠氫合成甲醇、綠氫合成氨等也是未來氫能應(yīng)用的重要方向。
從商用車到乘用車
走出氫燃料電池汽車發(fā)展的“中國特色”
近年來我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,國外企業(yè)也看到了中國市場,紛紛布點布局?!爸袊鴼淙剂想姵仄嚠a(chǎn)業(yè)正在引領(lǐng)全球發(fā)展?!泵趶姳硎尽?
與歐美日韓不同的是,我國燃料電池汽車優(yōu)先發(fā)展的是長續(xù)航里程的運營型汽車,如重卡、物流車、客車等。
國內(nèi)環(huán)保任務(wù)加重,政府出臺的一系列促進節(jié)能減排的政策為氫燃料電池商用車特別是重卡的發(fā)展做了有力背書。同時,相比于乘用車,工作時間長、運行里程長,在特定區(qū)域范圍內(nèi)運行的商用車,高儲能密度的氫燃料電池動力源將是更有價值的選擇。
毛宗強也提到,我國氫燃料電池汽車的發(fā)展應(yīng)首先應(yīng)用在重載卡車、港口叉車、鏟車、物流車、客運大巴車等領(lǐng)域。然后再逐步加快在乘用車中的推廣和應(yīng)用。
當(dāng)然,氫燃料電池商用車的發(fā)展也需要穩(wěn)扎穩(wěn)打,在車輛壽命、可靠性等方面要重點著力,要不斷降低成本,形成自身強有力的優(yōu)勢,與燃油商用車、電動商用車形成鼎立之勢。
除此之外,燃料電池技術(shù)的突破、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、氫能安全標(biāo)準(zhǔn)的制定、氫能管理體系的建立和完善等,也是氫燃料電池汽車運營的關(guān)鍵。
雖然我國氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)已進入商業(yè)化初期,但在發(fā)展過程中也暴露出基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱,部分關(guān)鍵材料及核心零部件依賴進口等問題。
比如,在儲氫環(huán)節(jié),車載儲氫罐和碳纖維是發(fā)展瓶頸;在加氫站環(huán)節(jié),氫氣壓縮機和加氫機技術(shù)與國外差距較大;在燃料電池環(huán)節(jié),雙極板表面處理、膜電極噴涂設(shè)備等是弱項。
“當(dāng)然,這些問題單單靠企業(yè)自身是沒法全部解決的,國家層面也要綜合考慮?!泵趶姳硎?,“這需要詳細(xì)制定發(fā)展計劃,協(xié)同推進,持續(xù)發(fā)展。企業(yè)要在車輛的可靠性和壽命等方面實現(xiàn)突破,政府部門也要配合產(chǎn)業(yè)發(fā)展出臺相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范整個行業(yè)的發(fā)展。”
另外,當(dāng)前氫燃料電池商用車運營所面臨的一個重要問題就是成本高。“這點并非不可解決,隨著技術(shù)的提升和運營規(guī)模的增大,未來的氫燃料電池汽車會和純電動汽車一樣,實現(xiàn)降本,逐漸走入百姓生活?!?
從盲目跟風(fēng)到惡性競爭
修煉自身技術(shù)才是企業(yè)長久發(fā)展之道
自2016年以來,我國氫能產(chǎn)業(yè)逐漸形成了京津冀、華東、華南、西南等為主要覆蓋區(qū)域的產(chǎn)業(yè)集群,氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)全國“遍地開花”。
產(chǎn)業(yè)前景充滿想象,行業(yè)氛圍已然點燃,企業(yè)紛紛扎堆進場——這可能都會變成未來發(fā)展道路上潛藏的隱患。
中石化、國電投、寶鋼等大型國有企業(yè)在搶占賽道和資源,各中小企業(yè)也如雨后春筍般頻頻“冒尖”。
但不可否認(rèn)這其中有一些企業(yè),尤其中小企業(yè),并不具備發(fā)展氫能的條件和技術(shù),行業(yè)還未走上軌道,就出現(xiàn)為搶占市場打壓價格打壓的現(xiàn)象,行業(yè)存在急于求成和低水平重復(fù)建設(shè)問題。
為此,毛宗強認(rèn)為,應(yīng)避免低水平重復(fù)建設(shè)和惡性競爭,避免盲目跟風(fēng)。企業(yè)要以先進技術(shù)為基礎(chǔ),探索發(fā)展適應(yīng)于自身特點的氫能源設(shè)備及產(chǎn)品,著力加強產(chǎn)學(xué)研合作,提升氫能核心技術(shù)國產(chǎn)化水平,并擴大應(yīng)用范圍。同時,企業(yè)還要把握好國際合作和自力更生的關(guān)系,始終把核心技術(shù)掌握在自己手中。
其實,國家的示范城市政策也是為了給盲目跟風(fēng)的行業(yè)進行降溫。
新能源汽車“十城千輛”時期出現(xiàn)的對新能源汽車的瘋狂,以及后續(xù)出現(xiàn)的“騙補”事件,注定了國家在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展不會再重蹈覆轍。
因為寬放的政策及財政補貼容易導(dǎo)致劣幣驅(qū)逐良幣,只有不斷提高技術(shù)門檻,重點扶持龍頭企業(yè),不斷投入研發(fā)才能提高國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平。
根據(jù)五部委最終發(fā)布的文件可知,四年示范期內(nèi)單個城市群最高可獲得18.7億元獎勵,考核重點也將放在“燃料電池汽車推廣應(yīng)用”、“關(guān)鍵零部件研發(fā)產(chǎn)業(yè)化”和“氫能供應(yīng)”三個方面。
示范城市群政策的出臺與落地足見國家的深刻用意,“大水漫灌”的補貼方式時代一去不復(fù)返。
結(jié)語
示范城市群首批名單已然公布,沒入選的需要繼續(xù)前行,入選的更需要兢兢業(yè)業(yè)。我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開產(chǎn)業(yè)鏈上的各個環(huán)節(jié),“眾人拾柴”火焰才能更高。
毛宗強認(rèn)為,燃料電池汽車的成功推進,氫能發(fā)展才能加快。而發(fā)展氫能的意義在于保障國家能源安全,“兩碳”目標(biāo)下,我國氫能產(chǎn)業(yè)也將會迎來更廣闊的未來。