成為世界第一產氫大國我國氫能產業初具雛形

來 源:網絡整理移動版2019-07-16 字號:

       面對能源安全、環境保護等壓力,發展氫能已成為能源轉型共識。自我國將氫能寫入《政府工作報告》以來,氫能產業已經成為資本市場和產業經濟關注的重點。雖然我國氫能產業已初具雛形,但在頂層設計、核心技術、產業配套方面仍需迎頭趕上——

成為世界第一產氫大國我國氫能產業初具雛形

  全國首座油、氫、電“三位一體”能源供給的中石化廣東佛山樟坑油氫合建站。 蔣莉敏攝

  近期,氫能源成為各地產業布局的新亮點,不少地方紛紛推出氫能產業規劃方案,產業發展不斷提速。比如,上海提出到2025年建成加氫站50座,乘用車不少于2萬輛,其他車不少于1萬輛。佛山計劃今年投入使用10座加氫站,力爭實現1000輛氫能公交車示范運營目標。武漢計劃到2020年建設5座至20座加氫站,燃料電池車示范運行規模達到2000輛至3000輛……

  產業鏈條構建完整

  發展氫能是我國能源轉型的重要路徑,各地布局相關產業也是在為能源轉型提前鋪路。

  業內專家告訴經濟日報記者,氫能是指在以氫及其同位素為主導的反應中,或者氫在狀態變化過程中所釋放出的能量,具有來源廣、可儲存、用途多、零碳零污染及能量密度大等特征,可發電、可供熱,還可作為交通工具燃料。同時,氫還是一個穩定介質,通過可再生能源制氫,可將不穩定的可再生能源變得穩定。

  國際氫能協會副主席毛宗強表示,氫能量密度是汽油的3倍,是鋰電池的130倍,這讓氫能燃料在替代過程中的比重不斷增加。統計顯示,目前國際制氫年產量6300萬噸左右,中國每年產氫約2200萬噸,占世界氫產量的三分之一,成為世界第一產氫大國。

  在氫能及燃料電池領域,我國已經初步形成從基礎研究、應用研究到示范演示的全方位格局,布局了完整的氫能產業鏈,涵蓋制氫、儲運、加注、應用等4個環節。以制氫環節為例,目前主要包括煤炭氣化、天然氣、甲醇重整、水電解等制氫方法。未來,“可再生能源+水電解制氫”將成大規模制氫發展趨勢。

  同時,中國燃料電池車產量逐年增加。國際氫能協會提供的數據顯示,2017年中國共有8個品牌、10款車型的燃料電池汽車在產,總產量為1272輛,較2016年同比增長102.2%。2018年,中國燃料電池車產量達到1619輛,,其中燃料電池專用車909輛、大客車710輛。

  發展定位尚待明晰

  盡管氫是二次能源,但具有零碳、高效、能源互聯媒介、可儲能、安全可控等顯著優勢,可以在交通、化工原料、工業、建筑等諸多領域推廣應用,且從各種制氫路線看,未來我國有足夠的氫資源支撐其作為能源。如果將氫能納入我國終端能源體系,與電力協同互補,將共同成為我國終端能源消費體系的主體,并在我國能源轉型中扮演重要角色。

  值得注意的是,燃料電池在交通上的應用已成為氫能發展強勁動力。目前,燃料電池汽車已成為多國重要戰略產業。我國可利用現有資源優勢布局氫能與燃料電池產業,加大產業鏈薄弱環節及關鍵技術投入,搶占戰略制高點。

  “雖然中國是第一產氫大國,具有豐富的資源基礎,但國家層面仍然沒有給予氫能明確定位。氫只是作為新能源汽車產業發展的一部分,缺乏整體頂層設計與戰略規劃。”中國氫能聯盟專家委員會主任、同濟大學校長助理余卓平表示,日本、歐洲、韓國、澳大利亞等國家均已發布氫能路線圖。

  北京低碳清潔能源研究院新能源中心助理主任何廣利也指出,頂層設計至關重要,雖然有近20個省市已發布相關規劃,但全國性的氫能發展戰略和規劃尚未出臺,這或許將影響我國氫能產業的發展進程。

  “當前,燃料電池汽車發展的第一大難題就是基礎設施建設瓶頸,如加氫站建站標準法規、政策體系均不健全,同時也無明確的歸屬管理部門。”何廣利表示,截至目前,上海、佛山、武漢、如皋等地明確了加氫站建設的主管部門及審批流程,但在國家層面卻仍無明文規定。正因如此,加氫站建設審批比較困難。因而,盡早明確氫能的歸口主管部門,成為業內共同的呼聲。

  加速攻關完善配套

  面對方興未艾的燃料電池產業,完善的零部件產業鏈配套非常重要。目前,我國燃料電池用的電催化劑、擴散層用碳紙、質子交換膜等應用基礎研究的樣品測試已達到國際水平,但沒有建立生產線不能提供批量產品,同時裝車用的電堆關鍵材料也依賴進口。

  “應盡快完善產業鏈,實現關鍵材料自主生產,這不僅是降低電堆成本的需要,也是適應燃料電池車大規模商業化的要求。”中國工程院院士衣寶廉表示。

  中國氫能聯盟專家委員會、武漢理工大學教授潘牧認為,燃料電池仍有性能提升創新的空間,比如新型納米催化劑的研制需要提速,膜電極性能的提升和電堆的創新等都需要持續推進。“燃料電池的創新非常關鍵,我國的前期積累少,追趕的難度大,要爭取通過創新推進燃料電池發展。”

  倘若我國幾年內不能建立起燃料電池關鍵材料和部件的批量生產線,完全依靠進口,發展到一定程度,必然會出現“卡脖子”問題。

  目前,我國燃料電池系統使用的70MPa氫瓶依賴進口,空壓機和氫氣循環泵也在研發和試生產階段。因此,應加大硏發投入,盡快實現批量生產,大幅度降低電池系統成本。為促進關鍵材料和部件的批量生產,也應加快相關標準的制定。

  事實上,除了在氫燃料電池汽車領域優勢突出以外,燃料電池在儲能、發電等行業也具有發展空間。毛宗強預計,到2030年中國將成為世界最大的氫能與燃料電池市場;到2040年,氫能或將支撐中國10%的能源需求。


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