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國家氫能產業規劃發布,以后開車你加油他充電我加氫

2022-03-31 來源:上觀新聞 瀏覽數:332

氫能有交通、儲能、發電、工業四大應用領域,氫能具有來源豐富、質量輕、能量密度高、綠色低碳等特點。比如,大家相對熟悉的燃料電池汽車,用氫燃料和氧氣作為原料,沒有機械傳動部件,排放出的有害氣體極少,使用壽命長。我國氫能發展具有較好的基礎,但也存在一些短板和不足。采訪中,業內人士均表示,希望有了長期規劃后,氫能產業與我國的光伏、光電等產業一樣,能在政策和市場的雙重作用下,逐步發展成為全球領先行業。

 氫能有交通、儲能、發電、工業四大應用領域,氫能具有來源豐富、質量輕、能量密度高、綠色低碳等特點。比如,大家相對熟悉的燃料電池汽車,用氫燃料和氧氣作為原料,沒有機械傳動部件,排放出的有害氣體極少,使用壽命長。我國氫能發展具有較好的基礎,但也存在一些短板和不足。采訪中,業內人士均表示,希望有了長期規劃后,氫能產業與我國的光伏、光電等產業一樣,能在政策和市場的雙重作用下,逐步發展成為全球領先行業。
 
作為生態綠色發展先行區域之一的長三角,能否抓住氫能產業機遇,“氫”車熟路,“氫”裝上陣?
 
在盛會中亮相
 
不久前閉幕的2022北京冬奧會,運行氫燃料電池汽車1000余輛,是世界目前最大規模的一次燃料電池汽車集中示范應用,遠超2008年北京奧運會時20輛燃料電池汽車的應用體量。氫能的優勢也被發揮出來,它不僅更環保,更能克服純電驅動下的里程焦慮,還能避免鋰電遇到北方冬季的電能驟降尷尬。北京冬奧會中,除日本豐田外,其余氫燃料電池汽車均為中國汽車企業自主研發和生產。
 
 
早在2000年前后,國家以“863計劃”的形式推動發展氫燃料電池汽車,指定清華、同濟等高校開展相關研究。同濟大學的燃料電池研究便開端于此,為此成立新能源汽車工程中心,并與上汽集團等合資成立上海燃料電池汽車動力系統有限公司。2004年,燃料電池系統被裝在了一輛桑塔納的后備廂內,生產出我國第一代燃料電池混合動力汽車的樣車。2006年1月,章桐從德國回國,擔任同濟大學新能源汽車工程中心副主任,兼任上海燃料電池汽車動力系統有限公司常務副總經理,當時國內的燃料電池汽車,幾乎是從零開始的。很快,他們接到任務,要讓燃料電池汽車作為科技奧運亮點,在各方努力下,最終與上汽大眾合作,20輛帕薩特領馭改裝的燃料電池轎車服務于2008年北京奧運會。
 
但“服務”還是有所保留,這些汽車主要負責接送奧組委工作人員上下班。只有一輛參與服務馬拉松比賽,原本要作為引導車,但當時大家都吃不準,考慮再三,最后作為比賽裁判長監督用車。章桐回憶:“當時我們都在外圍看著實況轉播,面對這輛車提心吊膽。”好在首次亮相,一點問題沒出。2008年北京奧運會、殘奧會閉幕時,20輛燃料電池汽車執行任務970車次,運行總里程超7.6萬公里。
 
有了2008年的亮相,到了2010年上海世博會時,章桐心里比較有底了。
 
當時,上海世博園內公交車、運輸車均需要新能源汽車,包括燃料電池汽車。章桐團隊參與了170余輛燃料電池汽車的生產、運維等工作,其中100輛是穿梭在園區內的觀光游覽車。這一集中示范規模在當時首屈一指,這也是公眾首次大規模接觸到燃料電池汽車,不少人認為“氫燃料易爆”,這種不安全感延續至今,章桐不斷向媒體和公眾解釋,氫是危險氣體,石油、天然氣同樣危險。
 
 
為確保安全,上燃動力、同濟大學和上汽集團等在世博園內建立了保障基地和團隊,每天對車輛進行全面檢查;為滿足車隊的供氫需求,上海新建了距離世博園區不遠的濟陽路加氫站,出于安全考慮,車輛加氫并不出園,而是每晚12點用加氫車開到園區內為汽車加氫。世博會前后足有184天,燃料電池汽車能否持續服務也是人們關心的問題。最終,這批燃料電池汽車安全載客137萬人次,行駛超44萬公里,完成任務。
 
上海世博會結束后,這批燃料電池汽車因不知后續如何應用,逐漸被廢棄,濟陽路加氫站不久后也被拆除。當時,大家對氫是否應作為能源,還有不少爭論,燃料電池汽車行業只有少許企業和一批科技項目還在堅持。2010年底,章桐辭去上燃動力的職務,全職從事科研工作。
 
在探索中發展
 
即便燃料電池汽車多次在盛會上亮相,但公眾對氫能的了解依舊是有限的。
 
浙江鋒源氫能科技有限公司董事長王海峰和同事們,曾研發出將氫燃料電池作為應急電源的無人機,并創造1000多萬元產值。不過王海峰很快意識到,無人機氫燃料電池單個體量較小,功率僅有幾千瓦,而且隨著無人機價格越來越低,燃料電池競爭優勢也越來越小;而一輛汽車的燃料電池可達100千瓦,市場更大,產業鏈較長,帶動效果比較明顯。王海峰主動停下無人機業務,專注為汽車研發燃料電堆及核心零部件。作為氫燃料電池行業的“老兵”,林琦2004年加入了上海神力科技有限公司,2015年創立重塑能源,從研發到尋找供應鏈到開發市場,一直專注燃料電池行業。
 
 
多年下來,林琦、章桐和王海峰他們都發現,相比氫燃料電池研發的難題,應用市場拓展更成問題。
 
成本高是難題。嘉興市經信局技術裝備處副處長李軍偉舉例,同樣是8.5米長的公交車,燃油車售價60萬元左右,普通新能源車售價120萬元,而氫燃料車售價在160萬到180萬元。燃料電池汽車貴,氫燃料也貴。氫氣的運輸、儲存難度大,氫氣的儲運換裝會損耗約20%,使得氫燃料價格居高不下。業內人士表示,燃料電池汽車離消費者還很遠,近些年還難以實現大規模市場化。
 
加氫站少也是難題。2015年,林琦籌劃在上海投資建設加氫站,“去哪里找誰批都不知道”。2017年9月20日,這一天林琦印象深刻,當天上海出臺全國首個燃料電池發展規劃,加氫站得以修建;2018年“雙11”期間,他籌建的加氫站滿負荷運轉,試投用的燃料電池貨車在此加氫。林琦回憶,剛開始一些來加氫的駕駛員也擔心安全問題。林琦便成了義務推廣員,在同濟大學、上海嘉定區中小學等地不斷地講解氫能知識。
 
近些年,在各方努力下,氫能產業在長三角得到了一定的發展。
 
2019年10月,嘉善縣開行浙江省首條氫燃料電池公交線,首批開行10輛氫燃料電池公交車;去年12月,16臺載有氫能的公交車投入浙江平湖公交示范運營。去年,國家首批燃料電池汽車示范城市群獲批,上海、蘇州、南通、嘉興等長三角城市均在名單內。
 
 
去年12月,上海臨港新片區首個油氫合建站運營,除了汽油、柴油,還能加氫;此外,洋山四期碼頭未來有望使用氫燃料電池,進行各機種的電力驅動。嘉興市經信局副局長王榮介紹,嘉興正試點應用氫能公交、重卡甚至冷鏈車,未來南湖上的游船也有望配備氫燃料動力。燃料電池汽車是一個突破口,在交通系統中,除燃料電池車外,國際上對于氫能在船舶、航空飛行器等領域的應用已經作出了積極探索和嘗試。在電力、化工、冶金等領域,氫能都擁有豐富的應用空間和發展潛力。
 
2020年1月,《嘉興市加快氫能產業發展的工作意見》發布,這是浙江全省首個氫能產業扶持政策。嘉興港區化工園區涉氫投產企業就有11家。今年3月初,液化空氣集團和申能集團旗下申能能創能源發展有限公司、上海化學工業區投資實業有限公司簽署投資協議,成立三方合資公司,將分期建設上海規模最大的氣氫和液氫充裝中心。上海化學工業區內落戶了幾乎所有國際化工巨頭企業,利用園區豐富的工業副產氫資源,能夠生產更清潔的低碳氫產品,開拓中國化工行業的低碳發展路徑。
 
在合作中突破
 
好消息是,根據《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》設定的發展目標,到2025年,燃料電池車輛保有量將達到約5萬輛,并同步部署建設一批加氫站。規劃同時強調,要有序推進氫能在交通領域的示范應用,拓展在儲能、分布式發電、工業等領域的應用,推動規模化發展,加快探索形成有效的氫能產業發展的商業化路徑。規劃還提出,將有序拓展氫燃料電池等新能源客貨汽車的應用空間,積極探索燃料電池在船舶、航空器等領域的應用,不斷提升交通領域氫能應用市場規模。
 
長三角城市中,上海負責關鍵零部件技術全面突破、多場景商用示范和商業模式探索,蘇州聚焦產業鏈協同創新、示范應用場景拓展,南通突破空氣壓縮機核心技術及產業化,嘉興則基于充足的氫能供給保障,探索氫氣制、儲、運技術突破。以南通為例,如皋氫能發展較早,2016年便成全國唯一“聯合國氫經濟示范城市”;去年如東提出將組建氫能裝備公司,“十四五”期間力爭成為綠氫制備、裝備技術的全國單項冠軍。蘇州同樣“氫”風勁吹。2019年,重塑能源的新工廠在蘇州常熟簽約落地。在林琦看來,常熟優勢不少:當地出臺氫燃料發展規劃,汽車零部件基礎較好,距離上海非常近。新工廠被命名為“星空工廠”,林琦夢想著通過減少汽車廢氣排放,讓都市人抬頭便可仰望星空。
 
這一夢想實現,還需要理想的“未來能源”——綠氫。“大家都講綠氫,但是路還有很長。”何為綠氫?它是指從制備到使用全生命周期零碳排放的清潔氫能,區別于利用化石能源制取的灰氫,和生產過程中實現碳捕捉、封存的藍氫。綠氫可以依靠風電、光電、水電等可再生能源,以電解水的方式制取,如此不僅能提高風電、光電等就地消納能力和電網的“削峰填谷”能力,還能減少棄水、棄風、棄光現象。
 
目前,我國是可再生能源裝機規模最大的國家,長三角也正著力推動風電等發展,其中江蘇海上風電并網裝機規模約占全國六成,這是長三角發展綠氫的重要基礎。今年全國兩會上,全國人大代表、復旦大學教授丁光宏建議上海加緊布局海洋制氫新賽道,一方面制成的氫氣可運至陸地;另一方面海上制氫場也能變身“移動加氫站”,為以氫氣為動力源的遠洋貨輪就地加氫。
閱讀上文 >> 經濟日報:發展氫能產業須警惕三大傾向
閱讀下文 >> 新華社:全球汽車巨頭押注中國氫能產業機遇

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