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氫燃料電池直面產(chǎn)業(yè)化之痛

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1028次  |  2020年02月25日  

受技術(shù)和成本制約,我國(guó)80%的氫產(chǎn)量都來(lái)自煤制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫,并且絕大部分在廠內(nèi)自產(chǎn)自銷,供給到外部的使用量很少。鑒于氫氣供給的這一特點(diǎn),目前我國(guó)存在氫氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足的情況,并突出表現(xiàn)在氫氣的儲(chǔ)運(yùn)上。


2008年奧運(yùn)會(huì)是我國(guó)電動(dòng)汽車走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),2022年冬奧會(huì)也將成為我國(guó)燃料電池汽車發(fā)展的里程碑。十一月十四日,在張家口舉辦的2019年長(zhǎng)城國(guó)際可再生能源論壇上,清華大學(xué)教授、我國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高指出。


這一觀點(diǎn)得到了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的印證。十一月十一日,我國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)公布的汽車工業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況顯示,2019年1-十月,我國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成1391輛和1327輛,比上年同期分別增長(zhǎng)8.2倍和8.0倍,成為汽車市場(chǎng)寒冬中的一抹亮色。


各地規(guī)劃布局提速


我國(guó)早在2006年就將氫能與燃料電池寫(xiě)入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》,此后,《十三五國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》等國(guó)家級(jí)規(guī)劃都明確了氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性地位,2019年的政府工作報(bào)告指出,要推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)。鋰離子電池政策的支持提振了行業(yè)發(fā)展信心,各地對(duì)氫燃料電池的規(guī)劃布局全面提速。


京津冀地區(qū)以冬奧會(huì)為牽引,北京和張家口建立多個(gè)氫能出行示范運(yùn)營(yíng)區(qū)域,天津計(jì)劃到2022年打造產(chǎn)值突破150億元的氫能生態(tài)圈;在華中地區(qū),武漢根據(jù)加氫站的日加注量給予建設(shè)運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼;在長(zhǎng)三角地區(qū),江蘇省規(guī)劃到2025年,氫燃料電池汽車年產(chǎn)量突破1萬(wàn)輛,加氫站突破50座;上海市公布的燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃顯示,到2020年,上海將建設(shè)加氫站5至10座,燃料電池汽車運(yùn)行規(guī)模達(dá)到3000輛。此外,西北、西南及珠三角地區(qū)都在大力支持加氫站建設(shè)及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。


近年來(lái),我國(guó)在燃料電池汽車技術(shù)方面獲得一定進(jìn)展,如東岳集團(tuán)研發(fā)了膜電極制備、燃料電池系統(tǒng)集成與控制技術(shù)等核心技術(shù),國(guó)家電網(wǎng)、中石油、中石化等大型公司紛紛布局產(chǎn)氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫產(chǎn)業(yè)鏈。張家口氫能與可再生能源研究院執(zhí)行院長(zhǎng)、清華大學(xué)副教授王賀武指出。


規(guī)?;l(fā)展仍需時(shí)日


一方面,氫燃料電池汽車具有高效、續(xù)航里程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),另一方面,其面對(duì)的成本、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題也同樣明顯。


發(fā)展氫燃料電池汽車,首先要解決氫的來(lái)源。2018年,我國(guó)氫產(chǎn)量約2200萬(wàn)噸,是世界第一產(chǎn)氫大國(guó)。北京低碳清潔能源研究所新能源中心助理主任、氫能研發(fā)部門經(jīng)理何廣利說(shuō)。


何廣利指出,受技術(shù)和成本限制,我國(guó)80%的氫產(chǎn)量都來(lái)自煤制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫,并且絕大部分在廠內(nèi)就自產(chǎn)自銷了,供給到外部的使用量很少。因此,氫燃料電池汽車的氫來(lái)源并不多。


鑒于氫氣供給的這一特點(diǎn),目前我國(guó)存在氫氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足的情鉅大鋰電況,并突出表現(xiàn)在氫氣的儲(chǔ)運(yùn)上。


在儲(chǔ)氫領(lǐng)域,現(xiàn)階段我國(guó)重要應(yīng)用35MPaIII型、70MPaIII型瓶,氫氣的儲(chǔ)運(yùn)質(zhì)量密度小、效率低、成本高。北汽福田汽車股份有限公司新能源平臺(tái)總監(jiān)秦志東表示。


據(jù)了解,氫的運(yùn)輸方式有兩種,一種是通過(guò)車、船等運(yùn)輸工具運(yùn)輸,另一種是管道運(yùn)輸。目前,我國(guó)《氫能汽車用燃料液氫》《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》《液氫貯存和運(yùn)輸安全技術(shù)要求》三項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已通過(guò)專家評(píng)審,落地后將開(kāi)啟液氫民用化的第一步。管道方面,我國(guó)規(guī)模很小,與歐美成熟的市場(chǎng)相比有一定差距,目前正在開(kāi)展兩項(xiàng)工作,一是高壓氫管道的氫脆篩選和管道篩選,二是嘗試在天然氣管道里面摻氫。但是,‘三桶油’的管網(wǎng)業(yè)務(wù)馬上要?dú)w并到國(guó)家油氣管網(wǎng)公司,將來(lái)由誰(shuí)來(lái)歸口、怎么歸都不確定,預(yù)計(jì)真正到應(yīng)用階段還有五六年的探索期。北京海德利森科技有限公司副總經(jīng)理、產(chǎn)品總監(jiān)韓武林指出。


氫燃料電池汽車的核心部分在于燃料電池,氫燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件,如電堆、催化劑、鋰離子電池膜電極、雙極板、密封材料等,我國(guó)目前已能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,但規(guī)?;?、批量生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈還未完全形成,成本較高。清華大學(xué)教授李建秋坦言。


找準(zhǔn)突破口實(shí)現(xiàn)新跨越


張家口是國(guó)家級(jí)可再生能源示范區(qū),又是冬奧會(huì)的舉辦地,是氫燃料電池最佳的產(chǎn)業(yè)化市場(chǎng)基地。歐陽(yáng)明高表示,具備天時(shí)、地利、人和優(yōu)勢(shì)的張家口將成為氫燃料電池發(fā)展的突破口。


據(jù)秦志東介紹,張家口率先進(jìn)行了氫燃料電池汽車的商業(yè)化運(yùn)營(yíng),最新一代燃料電池公交車于去年八月一日投入運(yùn)營(yíng),單車最高運(yùn)行里程近10萬(wàn)公里,經(jīng)過(guò)大量測(cè)試與統(tǒng)計(jì),目前張家口的氫燃料電池汽車運(yùn)營(yíng)成本達(dá)到了與傳統(tǒng)燃油車相當(dāng)?shù)乃健?/p>

歐陽(yáng)明高進(jìn)一步指出,考慮到與純電動(dòng)汽車成本平衡點(diǎn)的比較,氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)更適合長(zhǎng)途大鋰離子電池廠家型高速重載車輛(重型卡車、物流車、公交車等),重要替代柴油機(jī),鋰離子電池動(dòng)力系統(tǒng)更適合小型轎車,重要替代汽油機(jī),兩種技術(shù)不是替代關(guān)系,而是互補(bǔ)的。


同時(shí),多位業(yè)內(nèi)專家指出,由于冬天車內(nèi)供暖耗能較高,如采用純電動(dòng)汽車,續(xù)航里程會(huì)顯著縮短。而燃料電池本身的余熱就能保證供暖,因此,氫燃料電池汽車在北方地區(qū)更有優(yōu)勢(shì)。


實(shí)現(xiàn)氫燃料電池汽車的低成本、高安全運(yùn)行,要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈共同協(xié)作配合。王賀武表示。


東莞市鉅大電子有限公司成立于2002年,總部位于我國(guó)廣東省東莞市南城區(qū)高盛科技園,是一家為全球用戶在移動(dòng)電源、儲(chǔ)能電源、動(dòng)力電源和備用電源的個(gè)性化需求,供應(yīng)特種鋰電系統(tǒng)定制化方案和產(chǎn)品的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)公司。

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