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顶层设计出炉 明确战略定位 氢能产业链按下发展快进键

作者:赵建国 来源:中国汽车报 发布时间:2022-03-29 浏览:

中国储能网讯:2025年,燃料电池车辆保有量约5万辆;2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系;2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态……3月23日,国家发改委、国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》(以下简称《规划》),引发广泛关注。

“这是我国首个氢能产业中长期规划,其时间跨度横贯3个五年计划,立足我国氢能产业现实和世界未来发展潮流,明确了氢能在未来国家能源体系中的战略定位,提出了氢能产业发展的基本方针和具体路径,既是氢能产业及氢燃料电池汽车产业发展的‘路线图’,也是‘施工图’。”商务部研究院学术委员会副主任张建平认为,《规划》贯彻了《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和“十四五”规划《纲要》要求,体现了国务院办公厅《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》的主旨,还与日前发布的《“十四五”现代能源体系规划》一脉相承,是我国氢能及氢燃料电池汽车产业面向未来高质量、可持续发展的重要指南。

纳入国家能源体系 部署燃料电池产业发展

在全球范围内,氢能都是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,推动氢能产业健康可持续发展,是构建清洁低碳安全高效能源体系的必由之路。2020年,全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢出席中国电动汽车百人会论坛(2020)时,建议国家把氢能纳入国家能源战略体系,明确氢能在能源体系中的定位。此次《规划》明确了氢能在能源系统中的战略定位,可以说是向前迈出了一大步。

中国工程院院士、全国燃料电池与液流电池标准委员会主任委员、中国科学院大连化学物理研究所研究员衣宝廉指出,氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。明确氢能在能源系统中的战略定位,对于推动我国氢能及燃料电池汽车产业发展,实现油气的部分替代,提升我国能源安全水平具有重要促进作用。

《规划》在首次明确氢能中长期产业发展战略定位基础上,提出的重点任务之一是推进氢燃料电池中重型车辆的应用。对此,中国能源研究会理事、国家发改委能源研究所研究员姜克隽指出,《规划》的特点是上接国家战略和顶层设计,下接产业发展“地气”,推动氢能产业发展对于加快能源转型升级、培育经济新增长点意义非凡,而氢能的零排放特性,对于解决中重型传统燃油货车高耗能、高排放问题也有现实意义。

为加速氢燃料电池汽车的应用,《规划》还着重就燃料电池汽车产业链发展做出部署。成都新能源汽车产业推广应用促进会秘书长范永军认为,《规划》从国家战略规划层面对氢能及燃料电池汽车产业做出安排,将对燃料电池汽车产业发展有更大的推动作用。另外,这不仅表明我国具备了一定的产业基础,也说明氢能及燃料电池汽车是全球未来的发展趋势。

弥补短板 缩小差距 突破“卡脖子”技术

截至目前,我国已经是世界上最大的制氢国,年制氢产量约3300万吨,其中达到工业氢气质量标准的约1200万吨。但与此同时,我国氢能产业仍处于发展初期,相较于国际先进水平仍存在产业创新能力不强、技术装备水平不高、支撑产业发展的基础性制度滞后等问题。

事实上,氢能及燃料电池汽车技术链条长、难点多,现有技术及其经济性还不能完全满足产业发展的实用需求。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高认为,亟需从氢能制备、储运、加注、燃料电池、氢储能系统等主要环节创新突破,重点突破“卡脖子”技术。

目前,国内燃料电池汽车产业链的技术短板,既包括严重影响燃料电池寿命和使用成本的质子交换膜,70兆帕(MPa)高压四型瓶的高强度碳纤维和安全阀,加氢站离子压缩机、加注枪的核心零部件等;也包括电解水制氢催化剂和阴离子膜、光电催化制氢、基于超导强磁场高效磁制冷的氢液化循环以及中压深冷气态储氢、新一代固体氧化物燃料电池等新一代技术等。对此,衣宝廉认为,一方面,实现燃料电池汽车的商业化,既要重点突破“卡脖子”技术,实现关键材料与零部件自主批量生产,也要加强技术自主创新,如研发和产业化能在200℃左右工作的高温膜,改进电堆组装工艺,提高电堆内电池一致性,进而大幅度提高电堆的工作电流密度,即实现电流密度2~3安培/平方厘米;同时将电堆的体积比功率提高到6千瓦/立升到7千瓦/立升,电堆的售价能降到600元/千瓦至700元/千瓦,在此基础上使燃料电池汽车成本下降到与纯电动汽车成本接近,才能推动燃料电池汽车的大规模商业化。

《规划》也着重强调了自主创新,加速攻克核心关键技术。张建平分析,在目前全球疫情反复、汽车芯片短缺、原材料价格快速上涨、国际贸易局势不确定性增强等现实背景下,技术及产业自主创新,将为健全国内氢能及燃料电池汽车产业链、供应链提供更多保障。同时,他认为要建立两个机制,一是围绕自主创新,建立和完善多层次、多元化的创新平台,打造公共研发平台,重视知识产权保护与运用;健全氢能关键技术、装备转化的良好机制。二是围绕《规划》的自主创新部署,需要从主管部门、行业协会、中介组织、平台企业等层面组织建立政产学研用一体化的协同发展机制,作为产业发展的基础保障。

“在当前的国际格局及汽车产业变革形势下,自主创新并不意味着闭门造车。”天津大学机械工程学院教授姚春德表示,《规划》强调自主创新毋庸置疑,但要明确其中的内在逻辑。一方面,自主创新要以现实和发展为视角,充分利用全球创新资源,积极参与全球氢能及燃料电池汽车技术和产业创新合作,广采众家之长,打造自身优势;另一方面,在当今全球科技创新日新月异、国际产业竞争日益激烈的情况下,以自主创新为本并拥有自主知识产权,才能建立健全国内氢能产业技术体系、产业体系,增强氢能及燃料电池汽车产业链、供应链的安全稳定性和国际竞争力。同时,还要从技术、人才、产业等方面,系统构建支撑氢能产业高质量发展的创新体系。衣宝廉也认为,坚持创新驱动发展,加快氢能创新体系建设,要以燃料电池汽车产业实际需求为导向,带动产品创新、应用创新和商业模式创新。

安全始终是第一要务 示范推广忌一哄而上

目前,氢能及氢燃料电池汽车的应用正在提速,社会各界也一直强调,安全始终是发展氢能产业的第一要务。

姜克隽认为,从全球范围看,目前氢能应用技术还在发展之中,氢的一些不安全因素尚难以完全控制和避免,因此,在相关安全技术尚未突破之前,稳慎应用才是产业健康发展之本。而且,安全必须覆盖整个氢能产业链、应用链,这也是《规划》并不提倡氢能产业现在就大规模推广应用,并强调要与相关技术水平相适应的原因所在。

在强调稳慎应用的同时,《规划》还提出要以技术为先导的发展思路。范永军认为,对于氢能及燃料电池汽车产业发展而言,有成熟的技术才意味着安全。从现实来看,或许产业推广的速度不会很快,但稳慎应用却能获得可持续发展。

在强调安全的同时,《规划》也提醒产业在推广过程中切忌一刀切、一哄而上。目前,国内氢能产业已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺,在部分区域实现燃料电池汽车小规模示范应用,全产业链规模以上工业企业也已超过300家。但是,一些地方盲目跟风、同质化竞争、低水平建设的苗头有所显现,亟待规范。

“目前,国内有数十个城市及地区开展了氢能试点示范工作,一些贪大求全,只为获得补助的不规范思路仍存在。”姚春德认为,各地在发展过程中要从当地实际出发,立足资源和技术、产业优势进行试点示范工作。“即使在氢能及燃料电池汽车产业链、供应链的任何一个点上能做到优势突出甚至行业领先,都可以说是达到了试点示范的目的。”他说,贪大求全,只盯着补贴反而容易一事无成。

张建平也强调,氢能及燃料电池汽车产业本身就是新兴产业,地区之间的资源与技术差异客观存在,不顾实际抢“风口”很容易重蹈前些年新能源汽车产业一哄而上、一哄而散的覆辙。因此,按照《规划》指引,因地制宜,确定目标,逐项突破,各地形成协同效应,才能真正全面落实《规划》,促进氢能产业高质量发展。

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关键字:氢能

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