盡管我國在燃料電池電堆系統、整車研發體系和制造能力上取得了一定的成果,但隨著技術的不斷進步與產業化的逐步推進,一些問題也顯現出來。

豐田燃料電池

“在全球新能源汽車發展過程中,在應對人類共同面臨的能源和環境以及氣候變化的挑戰中,我們有必要也一定能攜手并肩,共同推動氫能產業及市場的發展?!比珖f副主席萬鋼6月28日在京表示。

萬鋼是在當日舉行的氫能產業創新發展論壇上對包括中國工業報記者在內的與會代表作上述表述的。他說,我國一直高度重視燃料電池研發,上海、蘇州以及武漢等地都在推動燃料電池的發展。萬鋼同時指出,我國燃料電池汽車的商業化、產業化相對滯后,特別是產業生態和市場還沒有建設起來,需要打造產業生態促進產業發展。

近年來,隨著各國對能源結構的調整和對清潔能源的關注與研究,氫能源以其綠色、高效、應用范圍廣等優勢,成為全球最具發展潛力的清潔能源。中國電動汽車百人會理事長陳清泰也建議,只有從未來的能源結構、人類生存的環境以及全產業鏈的角度來系統地觀察氫能,才能使氫能造福社會的潛能較早發揮。

預計到2030年全球燃料電池乘用車將超1000萬輛

與其他能源相比,氫能具有明顯的提取與應用優勢,它不僅可通過傳統的化石能源提取,還可以通過可再生能源制備,并具有燃熱值高、清潔無污染、利用形式多樣、儲運方便等優點。清華大學校長邱勇指出,氫能是能源轉型的重要方式,具備推動經濟可持續發展的潛力。

國際氫能委員會會發布的《氫能源未來發展趨勢調研報告》顯示,到2050年,氫能源需求將是目前的10倍。預計到2030年,全球燃料電池乘用車將達到1000萬輛至1500萬輛。巨大的市場潛力使得各國和各大企業加大了對氫能產業的研發,希望通過發展氫能來解決能源安全,并掌握國際能源領域的制高點。

“氫能是重要的二次能源,在多元能源體系當中處于核心的轉換位置。在多國致力于推動低碳減排和大力發展可再生能源的時代背景下,氫能作為重要的清潔能源解決方案,在能源、交通、工業、航空等多領域得到了廣泛的應用?!敝袊茖W院院士、中國電動汽車百人會學術委員會主席徐冠華說。

來自產業界的動態是重要的風向標。液化空氣集團是一家工業與醫療保健領域氣體、技術和服務的跨國公司,該公司中國區首席運營官閻金平告訴中國工業報記者,液化空氣集團已經在氫能領域耕耘了40年,現在業務的重點之一就是交通運輸行業。他認為,氫能可以應用在不同的市場,比如油氣、鋼鐵、玻璃、電子和食品等行業都有氫能的應用。

中國電動汽車百人會提供的信息顯示,日本企業已經開始利用太陽能電解水制氫、從生物和農業廢料中制氫的技術路線,并建造出兆瓦級的可再生能源加氫站,并以此作為燃料電池汽車的基礎配套設施進行建設與推廣,此外還形成了分布式燃料電池系統并開始進行普及。在德國、美國等國家,相關的研究和應用也在持續進行當中。與此同時,氫燃料電池及其氫燃料電池汽車的研發與應用也得到迅速發展,商業化應用提速迅猛,以奔馳、豐田、現代為代表的企業紛紛推出了相關的車型。

在我國,燃料電池發動系統也一直是研發的重點。陳清泰指出,我國中央和地方政府相繼出臺了一系列指導性文件,在研發產業基礎設施等方面提供了政策支持,引導并鼓勵氫能和氫燃料電池技術的開發。國內的大學、研究機構和汽車企業加大了研發投入強度,并取得了階段性的進展。

在基礎研究方面,我國車用燃料電池取得了一定進展,燃料電池的材料也得到明顯的提升,商業化的示范運行正在鋪開。上海、武漢、山東等地都開展了氫燃料電池相關項目研究與合作,我國氫燃料電池企業也在積極推進與國際燃料電池領導企業的合作,并不斷深化,對產業鏈的布局也更加全面。

陳清泰表示,2010年,我國把發展新能源汽車上升為國家戰略,重點發展基于車載儲能電池的“純電驅動”電動汽車。從長遠看,氫燃料是汽車能源的一種終極解決方案,所以我國對氫燃料電池電動汽車的研發一直沒有停頓。

多方合力 構建產業生態系統

盡管我國在燃料電池電堆系統、整車研發體系和制造能力上取得了一定的成果,但隨著技術的不斷進步與產業化的逐步推進,一些問題也顯現出來。

萬鋼指出,氫能產業在未來發展過程當中要重點解決以下幾個問題:首先是產業化、商業化的進度較慢,一些關鍵技術與國外還存在差距,產業鏈較為薄弱、工程化的能力還需提升。其次是在基礎設施方面,制氫、供氫、加氫的系統先進性有待提升,制氫成本亟待降低。另外,加強企業主體作用、提升技術標準和檢測體系、加強國際合作,也是未來需要重視的幾個方面。

氫能是我國能源體系發展和能源轉型的重要方面,要構建氫能產業的生態系統,必須解決以上幾大問題,這需要政府、企業、研究機構等多方面共同努力。氫能產業較為復雜,其發展是一個系統工程,單純地靠市場和企業無法完成。

中國工程院院士干勇表示,要充分發揮體制優勢。氫能的應用牽扯到一系列的綜合技術,從材料到運輸、加氫,乃至最后運行的全生命周期,需要一個清晰的操作路徑,國家頂層設計尤為重要??蓞⒖紘H有效的氫能項目管理機制,進行規范的、系統化的頂層設計并實現系統化。此外,有企業代表表示,可適當通過一定的補貼、稅收、碳交易等政策杠桿,推動氫燃料及相關企業的發展。

在關鍵技術開發上,企業也要發揮各自的優勢,加快發展速度。目前,中船重工、中材科技、神華集團等企業在制氫技術、制氫能力、車載供氫及氫能儲運方面各有成就。國內氫能行業相關企業必須加大研發和技術投入,未來才能在氫能領域取得領先地位。

北汽集團總經理張夕勇表示,可通過組建產業聯盟的方式,將國內汽車企業、能源企業、科技企業和研發機構、高校匯聚在一個平臺上,設立專項基金,通過技術引進、技術合作、產業孵化等方式,支持基礎共性技術的研究和核心關鍵技術的研究,為技術突破提供有力的支撐。

國際氫能委員會聯席主席Yang Woongchul表示,國際氫能委員會將致力于多邊的國際合作,在全球范圍內進一步發揮氫能委員會的作用,幫助企業實現氫能技術方面的創新,并與各個成員國家和企業來建立一個更加繁榮的氫能技術發展環境。

專家指出,目前,我國氫能產業剛剛起步,在發展壯大的過程中不可避免會遇到一些問題。隨著科學技術的進步和氫能系統技術的全面進展,隨著國家對氫能產業的重視和企業的自我提升,在以市場為導向、以企業為核心、產學研協同創新的驅動模式下,氫能產業發展及燃料電池產業化的前景廣闊。

陳清泰特別提醒,氫能是一種普適性的能源,氫燃料電池是一種普適性的轉換裝置,但其開發和利用中,難度最大、最典型的應用場景是氫燃料電池汽車,把它作為氫能利用的技術突破口是很好的選擇。此外,氫燃料電池汽車對儲能電池的電動汽車不是一般的替代關系,兩者在行駛中都是零排放,但在不同的運行場合卻各有所長。從長遠來看,將是車載動力電池的電動汽車與氫燃料電池汽車并行發展,不可顧此失彼。

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