中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:2025年,燃料電池車輛保有量約5萬輛;2030年,形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系;2035年,形成氫能產(chǎn)業(yè)體系,構(gòu)建涵蓋交通、儲(chǔ)能、工業(yè)等領(lǐng)域的多元?dú)淠軕?yīng)用生態(tài)……3月23日,國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021~2035年)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》),引發(fā)廣泛關(guān)注。
“這是我國首個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)中長期規(guī)劃,其時(shí)間跨度橫貫3個(gè)五年計(jì)劃,立足我國氫能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)和世界未來發(fā)展潮流,明確了氫能在未來國家能源體系中的戰(zhàn)略定位,提出了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本方針和具體路徑,既是氫能產(chǎn)業(yè)及氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的‘路線圖’,也是‘施工圖’?!鄙虅?wù)部研究院學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任張建平認(rèn)為,《規(guī)劃》貫徹了《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》和“十四五”規(guī)劃《綱要》要求,體現(xiàn)了國務(wù)院辦公廳《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021~2035年)》的主旨,還與日前發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》一脈相承,是我國氫能及氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)面向未來高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的重要指南。
納入國家能源體系 部署燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展
在全球范圍內(nèi),氫能都是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展,是構(gòu)建清潔低碳安全高效能源體系的必由之路。2020年,全國政協(xié)副主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬鋼出席中國電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇(2020)時(shí),建議國家把氫能納入國家能源戰(zhàn)略體系,明確氫能在能源體系中的定位。此次《規(guī)劃》明確了氫能在能源系統(tǒng)中的戰(zhàn)略定位,可以說是向前邁出了一大步。
中國工程院院士、全國燃料電池與液流電池標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)主任委員、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員衣寶廉指出,氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。明確氫能在能源系統(tǒng)中的戰(zhàn)略定位,對(duì)于推動(dòng)我國氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)油氣的部分替代,提升我國能源安全水平具有重要促進(jìn)作用。
《規(guī)劃》在首次明確氫能中長期產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略定位基礎(chǔ)上,提出的重點(diǎn)任務(wù)之一是推進(jìn)氫燃料電池中重型車輛的應(yīng)用。對(duì)此,中國能源研究會(huì)理事、國家發(fā)改委能源研究所研究員姜克雋指出,《規(guī)劃》的特點(diǎn)是上接國家戰(zhàn)略和頂層設(shè)計(jì),下接產(chǎn)業(yè)發(fā)展“地氣”,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)于加快能源轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育經(jīng)濟(jì)新增長點(diǎn)意義非凡,而氫能的零排放特性,對(duì)于解決中重型傳統(tǒng)燃油貨車高耗能、高排放問題也有現(xiàn)實(shí)意義。
為加速氫燃料電池汽車的應(yīng)用,《規(guī)劃》還著重就燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展做出部署。成都新能源汽車產(chǎn)業(yè)推廣應(yīng)用促進(jìn)會(huì)秘書長范永軍認(rèn)為,《規(guī)劃》從國家戰(zhàn)略規(guī)劃層面對(duì)氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)做出安排,將對(duì)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展有更大的推動(dòng)作用。另外,這不僅表明我國具備了一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),也說明氫能及燃料電池汽車是全球未來的發(fā)展趨勢(shì)。
彌補(bǔ)短板 縮小差距 突破“卡脖子”技術(shù)
截至目前,我國已經(jīng)是世界上最大的制氫國,年制氫產(chǎn)量約3300萬噸,其中達(dá)到工業(yè)氫氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的約1200萬噸。但與此同時(shí),我國氫能產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期,相較于國際先進(jìn)水平仍存在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng)、技術(shù)裝備水平不高、支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性制度滯后等問題。
事實(shí)上,氫能及燃料電池汽車技術(shù)鏈條長、難點(diǎn)多,現(xiàn)有技術(shù)及其經(jīng)濟(jì)性還不能完全滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)用需求。中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高認(rèn)為,亟需從氫能制備、儲(chǔ)運(yùn)、加注、燃料電池、氫儲(chǔ)能系統(tǒng)等主要環(huán)節(jié)創(chuàng)新突破,重點(diǎn)突破“卡脖子”技術(shù)。
目前,國內(nèi)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)短板,既包括嚴(yán)重影響燃料電池壽命和使用成本的質(zhì)子交換膜,70兆帕(MPa)高壓四型瓶的高強(qiáng)度碳纖維和安全閥,加氫站離子壓縮機(jī)、加注槍的核心零部件等;也包括電解水制氫催化劑和陰離子膜、光電催化制氫、基于超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)高效磁制冷的氫液化循環(huán)以及中壓深冷氣態(tài)儲(chǔ)氫、新一代固體氧化物燃料電池等新一代技術(shù)等。對(duì)此,衣寶廉認(rèn)為,一方面,實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車的商業(yè)化,既要重點(diǎn)突破“卡脖子”技術(shù),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料與零部件自主批量生產(chǎn),也要加強(qiáng)技術(shù)自主創(chuàng)新,如研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能在200℃左右工作的高溫膜,改進(jìn)電堆組裝工藝,提高電堆內(nèi)電池一致性,進(jìn)而大幅度提高電堆的工作電流密度,即實(shí)現(xiàn)電流密度2~3安培/平方厘米;同時(shí)將電堆的體積比功率提高到6千瓦/立升到7千瓦/立升,電堆的售價(jià)能降到600元/千瓦至700元/千瓦,在此基礎(chǔ)上使燃料電池汽車成本下降到與純電動(dòng)汽車成本接近,才能推動(dòng)燃料電池汽車的大規(guī)模商業(yè)化。
《規(guī)劃》也著重強(qiáng)調(diào)了自主創(chuàng)新,加速攻克核心關(guān)鍵技術(shù)。張建平分析,在目前全球疫情反復(fù)、汽車芯片短缺、原材料價(jià)格快速上漲、國際貿(mào)易局勢(shì)不確定性增強(qiáng)等現(xiàn)實(shí)背景下,技術(shù)及產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新,將為健全國內(nèi)氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈提供更多保障。同時(shí),他認(rèn)為要建立兩個(gè)機(jī)制,一是圍繞自主創(chuàng)新,建立和完善多層次、多元化的創(chuàng)新平臺(tái),打造公共研發(fā)平臺(tái),重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與運(yùn)用;健全氫能關(guān)鍵技術(shù)、裝備轉(zhuǎn)化的良好機(jī)制。二是圍繞《規(guī)劃》的自主創(chuàng)新部署,需要從主管部門、行業(yè)協(xié)會(huì)、中介組織、平臺(tái)企業(yè)等層面組織建立政產(chǎn)學(xué)研用一體化的協(xié)同發(fā)展機(jī)制,作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。
“在當(dāng)前的國際格局及汽車產(chǎn)業(yè)變革形勢(shì)下,自主創(chuàng)新并不意味著閉門造車?!碧旖虼髮W(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授姚春德表示,《規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)自主創(chuàng)新毋庸置疑,但要明確其中的內(nèi)在邏輯。一方面,自主創(chuàng)新要以現(xiàn)實(shí)和發(fā)展為視角,充分利用全球創(chuàng)新資源,積極參與全球氫能及燃料電池汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新合作,廣采眾家之長,打造自身優(yōu)勢(shì);另一方面,在當(dāng)今全球科技創(chuàng)新日新月異、國際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的情況下,以自主創(chuàng)新為本并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),才能建立健全國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系,增強(qiáng)氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定性和國際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),還要從技術(shù)、人才、產(chǎn)業(yè)等方面,系統(tǒng)構(gòu)建支撐氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新體系。衣寶廉也認(rèn)為,堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,加快氫能創(chuàng)新體系建設(shè),要以燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求為導(dǎo)向,帶動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新。
安全始終是第一要?jiǎng)?wù) 示范推廣忌一哄而上
目前,氫能及氫燃料電池汽車的應(yīng)用正在提速,社會(huì)各界也一直強(qiáng)調(diào),安全始終是發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的第一要?jiǎng)?wù)。
姜克雋認(rèn)為,從全球范圍看,目前氫能應(yīng)用技術(shù)還在發(fā)展之中,氫的一些不安全因素尚難以完全控制和避免,因此,在相關(guān)安全技術(shù)尚未突破之前,穩(wěn)慎應(yīng)用才是產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展之本。而且,安全必須覆蓋整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈、應(yīng)用鏈,這也是《規(guī)劃》并不提倡氫能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在就大規(guī)模推廣應(yīng)用,并強(qiáng)調(diào)要與相關(guān)技術(shù)水平相適應(yīng)的原因所在。
在強(qiáng)調(diào)穩(wěn)慎應(yīng)用的同時(shí),《規(guī)劃》還提出要以技術(shù)為先導(dǎo)的發(fā)展思路。范永軍認(rèn)為,對(duì)于氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言,有成熟的技術(shù)才意味著安全。從現(xiàn)實(shí)來看,或許產(chǎn)業(yè)推廣的速度不會(huì)很快,但穩(wěn)慎應(yīng)用卻能獲得可持續(xù)發(fā)展。
在強(qiáng)調(diào)安全的同時(shí),《規(guī)劃》也提醒產(chǎn)業(yè)在推廣過程中切忌一刀切、一哄而上。目前,國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)已初步掌握氫能制備、儲(chǔ)運(yùn)、加氫、燃料電池和系統(tǒng)集成等主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝,在部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)燃料電池汽車小規(guī)模示范應(yīng)用,全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)也已超過300家。但是,一些地方盲目跟風(fēng)、同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)、低水平建設(shè)的苗頭有所顯現(xiàn),亟待規(guī)范。
“目前,國內(nèi)有數(shù)十個(gè)城市及地區(qū)開展了氫能試點(diǎn)示范工作,一些貪大求全,只為獲得補(bǔ)助的不規(guī)范思路仍存在?!币Υ旱抡J(rèn)為,各地在發(fā)展過程中要從當(dāng)?shù)貙?shí)際出發(fā),立足資源和技術(shù)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行試點(diǎn)示范工作?!凹词乖跉淠芗叭剂想姵仄嚠a(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的任何一個(gè)點(diǎn)上能做到優(yōu)勢(shì)突出甚至行業(yè)領(lǐng)先,都可以說是達(dá)到了試點(diǎn)示范的目的?!彼f,貪大求全,只盯著補(bǔ)貼反而容易一事無成。
張建平也強(qiáng)調(diào),氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)本身就是新興產(chǎn)業(yè),地區(qū)之間的資源與技術(shù)差異客觀存在,不顧實(shí)際搶“風(fēng)口”很容易重蹈前些年新能源汽車產(chǎn)業(yè)一哄而上、一哄而散的覆轍。因此,按照《規(guī)劃》指引,因地制宜,確定目標(biāo),逐項(xiàng)突破,各地形成協(xié)同效應(yīng),才能真正全面落實(shí)《規(guī)劃》,促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。