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氢能产业或于2025年迎拐点 无碳制氢是大方向

2020-10-20 来源:盖世汽车 

作为一种理想的清洁能源,又有望在汽车上推广应用,近年来,氢能产业及氢燃料电池汽车的热度居高不下。10月15日,氢燃料电池汽车发展再次迎来积极信号,工信部在《关于政协十三届全国委员会第三次会议第1438号提案答复的函》中提到,工信部高度重视氢燃料电池汽车发展,下一步,将加快推进《新能源汽车产业发展规划(2021–2035年)》报批发布工作,明确氢燃料电池汽车的发展目标和重点任务。从这则消息来看,氢燃料电池汽车的发展有望尽快迎来国家层面的发展规划。

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图片来源:工信部

事实上,我国氢能产业正在快速发展,中央及地方支持政策密集出台。据中国电动汽车百人会统计,截止今年6月,全国范围内省及直辖市级的氢能产业规划超过 10 个,地级市及区县级的氢能专项规划超过 30 个,包括广东、江苏、山东、安徽、四川等在内的众多省市都推出了相应的推广补贴政策,各地方政府纷纷设立加氢站建设目标,并从产业产值、氢燃料电池汽车推广、固定式发电应用等方面提出了发展目标和行动计划。

不过,从全产业链角度而言,我国氢能产业仍处在发展初期,产业链中许多方面还面临着一些瓶颈有待突破。

氢原料成本较高

目前,我国氢燃料汽车应用已在部分地区实现了小规模化运营,且主要集中在商用车领域,截至今年8月,我国已有43家氢燃料电池车企的相关车型进入《新能源汽车推广应用推荐车型目录》。其中,中通客车、上海申龙客车、东风汽车集团在目录车型数量中排名前三。

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10月15日,中通客车控股股份有限公司党委副书记、总经理彭锋在2020氢能产业发展创新峰会上说,“中通客车在燃料电池方面整体运行效果不错,随着氢燃料电堆的技术在前进,今年12米的车只要4公斤氢燃料就可以达到一百公里,如果燃料氢价格下降到20元/公斤,氢燃料汽车将会比柴油车要便宜。如果氢燃料汽车大规模推广之后整个产业链条把成本降下来,那么燃料电池汽车率先在公交车方面推广会比较快。”在彭锋看来,氢原料的购置成本目前太高,大约80元/公斤,这是制约氢燃料电池汽车规模化发展的关键因素之一。

关于供应链的成本考量,上海捷氢科技有限公司总经理卢兵兵亦有共鸣,他认为,燃料电池分成三大分系统,电堆、辅助系统、以及储氢系统。到今年年底,我国燃料电池里面的材料有能力实现量产和国产化,但在储氢方面,碳纤维生产企业仍然较少,目前碳纤维主要依靠进口。此外,高压的阀件国产化还没有突破,导致价格极高。氢能发展如果要迎来拐点,燃料电池相关材料的国产化是关键。

发展氢能要置于“无碳绿氢”的目标下

“氢能的生态是一个氢供应链,包含制、储、加三个部分,应用链主要是交通的应用链。从目前来看,应用链已经走在了前面,短板是氢的供应链。关于制氢,最根本的标准一定是要减少碳排放。” 北京清华工业开发研究院副院长、滨化集团股份有限公司董事长朱德权说。

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北京清华工业开发研究院副院长、滨化集团股份有限公司董事长朱德权

图片来源:中国电动汽车百人会

众所周知,氢能作为一种二次能源,是推动传统化石能源,清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想能源。从产业链方面来看,制氢是源头,氢气需要人为后期制备。目前行业中公认有两种制氢方式,一种是化石能源(煤和天然气)制氢,一种是电解水制氢。在化石能源制氢中,煤制氢目前应用占比超过其他制氢方式,在当前我国煤化工行业较为成熟的背景下,煤制氢产量大且分布范围广。不过,煤制氢过程会排放大量的二氧化碳,需要碳捕集、封存和利用技术设备加以控制。而电解水制氢过程不存在碳排放,工艺简单,但成本较高。从环保角度来说,电解水制氢更适用于长期发展。

在制氢方面,行业内已有“灰氢不可取、蓝氢方可用、废氢可回收、绿氢是方向”的制氢技术路线,工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中也表示,发展氢能必须要置于实现2030年二氧化碳达峰和2060年碳中和这两大目标下,绝不能为生产氢气而产生大量二氧化碳,氢能发展方向必须是无碳绿氢。

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工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中

图片来源:中国电动汽车百人会

在李毅中看来,尽管当前相关省市、企业和机构对氢能产业热情高涨,但总体来看,国内对氢能的研究仍然不够,他呼吁产业界关注破解制氢的氢源问题。李毅中认为,关于氢源制氢要有合理务实规划设计和标准,要明确方向防止盲目性;其次要抓紧建设二氧化碳捕集、封存和利用研发攻关,此外还要开展工业含氢尾气中氢的回收、提纯和利用。

2025年或是氢能产业拐点 引导性政策成关键

尽管国内外在氢能领域的发展还在探索中,但未来氢能产业的发展前景毋庸置疑。目前,荷兰、德国等全球多个国家和地区已经颁布了氢能发展路线图,我国也已在多项产业政策中明确提出要支持氢能产业发展,支持政策出台频率也更加密集。今年9月,五部委联合发布的《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》中也表明,要利用4年时间来打造国内氢能产业链,让整个产业链趋于完整,具备一定的后续发展的基础。

“我们认为我国氢能产业在2025年之前都处于产业的初级阶段,一些技术,产业的积累要在这一阶段做准备。”国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理张银广表示,2025年之前将是氢能产业的起步期,这一阶段主要依靠政府层面来引导,氢能应用主要以示范应用为主,相关技术和产品将在这一阶段逐渐成熟,产业链趋于完整,而整个氢能产业的拐点将在2025年左右。

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国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理张银广

图片来源:中国电动汽车百人会

中国电动汽车百人会常务副秘书长刘小诗也认为,2025年氢能产业发展将迎来最好时机,到那时,预计风电、光电成本都会降到0.25元到0.3元之间,国内的液氢的生产及运输,在实现民营化之后,也将实现成本下降。

中国氢能联盟此前发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2019年版)》显示,到2025年,我国氢燃料电池汽车保有量目标要达到10万辆,而现有数据显示,我国氢燃料电池汽车仅有6000多辆,从这一数据来看,未来四年,我国氢燃料汽车保有量还有9万余辆的缺口。

“我国正在出台一系列的产业政策,试图把一些限制性的、制约性的政策破除掉。另外,氢能发展还要增加一些引导性的政策,能够长期具有有效性,而不仅仅适用于在示范期和示范城市范围内。” 张银广认为,氢能产业发展壮大需要探索出一条可以商业化运营的模式,如引入社会化资本,让有可行性的商业模式吸引社会资本的加入,氢能产业规模有望快速扩大。

他预计,国内氢能产业的高速发展期是2025-2035年,届时,氢能将实现商业化的应用推广,从交通领域向其他领域延伸。