文 / 明文彪 莊晨曦
加快氫能開發(fā)應(yīng)用,既有利于提高能源自給率,也能激發(fā)汽車等傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動力。浙江必須前瞻布局,爭取步入全國第一梯隊(duì)
在“雙碳”戰(zhàn)略下,氫能已成為全球能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略方向。浙江是能源消耗大省,缺煤、少油、乏氣,能源對外依存度較高。加快氫能開發(fā)應(yīng)用,既有利于提高能源自給率,也能激發(fā)汽車等傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動力。當(dāng)前,廣東、江蘇、上海等地區(qū)均在大力發(fā)展氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè),浙江必須前瞻布局,爭取步入全國第一梯隊(duì)。
據(jù)預(yù)測,到2050年,全球氫能領(lǐng)域?qū)?chuàng)造3000萬個(gè)工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,創(chuàng)造2.5萬億美元的市場價(jià)值,氫能在全球能源消費(fèi)占比有望達(dá)到18%左右。
隨著氫能的規(guī)模制取、儲運(yùn)與燃料電池等技術(shù)日趨成熟,全球主要經(jīng)濟(jì)體在氫能領(lǐng)域加快探索。據(jù)預(yù)測,到2050年,全球氫能領(lǐng)域?qū)?chuàng)造3000萬個(gè)工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,創(chuàng)造2.5萬億美元的市場價(jià)值,氫能在全球能源消費(fèi)占比有望達(dá)到18%左右。
氫能戰(zhàn)略成為全球能源革命的重要內(nèi)容。美國計(jì)劃到2030年部署120萬輛以上燃料電池乘用車及運(yùn)輸車,美國能源部宣布通過推進(jìn)“H2@Scale”計(jì)劃,力爭實(shí)現(xiàn)價(jià)格合理和可靠的大規(guī)模產(chǎn)氫及其運(yùn)輸、存儲和利用。日本計(jì)劃到2025年普及20萬輛燃料電池汽車,到2030年實(shí)現(xiàn)氫能源發(fā)電商業(yè)化應(yīng)用。韓國2019年發(fā)布?xì)淠芙?jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖,計(jì)劃在2025年將所有商用車轉(zhuǎn)向氫能,到2030年綠氫使用規(guī)模達(dá)到70%?!稓W洲氫能路線圖》計(jì)劃到2030年前擁有燃料電池乘用車370萬輛、商用車50萬輛,卡車和公交約4.5萬輛,列車約570輛。全球氫能汽車產(chǎn)業(yè)正由示范應(yīng)用逐步走向規(guī)?;茝V。
中國氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入發(fā)展快車道。2022年北京冬奧會期間,氫燃料電池汽車首次應(yīng)用,為我國氫能汽車的推廣打響了“第一槍”。近年來,我國氫燃料電池汽車領(lǐng)域已涌現(xiàn)出捷氫、億華通、上海神力、國鴻氫能等一批具備市場競爭力的氫能企業(yè)。中國石化、中國石油、一汽、上汽等央企也相繼發(fā)布?xì)淠軕?zhàn)略。同時(shí),相關(guān)部委出臺了多項(xiàng)促進(jìn)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策,各省市也積極開展先行示范。如廣東重點(diǎn)推動重卡、物流車、工程車等燃料電池商用車領(lǐng)域的試點(diǎn)示范;上海以燃料電池公交車為切入點(diǎn),推動形成以客車為主、環(huán)衛(wèi)車和物流車等燃料電池汽車全面發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局;北京則在氫氣供給設(shè)備研發(fā)、加氫站設(shè)計(jì)和整車制造等多環(huán)節(jié)積極布局。
氫燃料電池汽車相比純電動汽車具有天然優(yōu)勢。氫燃料電池技術(shù),簡單地來說就是電解水的逆反應(yīng),是把氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。理論上講,氫燃料汽車上路后,排放出來的只有水,并沒有二氧化碳和有害物質(zhì),對環(huán)境的污染相對較小,且具備續(xù)航里程與傳統(tǒng)汽油車相近、但填充時(shí)間遠(yuǎn)短于純電動車的雙重優(yōu)勢。以豐田的氫燃料電池車Mirai為例,充滿氫燃料續(xù)航里程可達(dá)到500公里,且從啟動、提速到100公里/小時(shí)僅需9.6秒,完全能夠應(yīng)付日常的行車需求。特別是氫燃料填充時(shí)間僅需3分鐘,和傳統(tǒng)汽油車的加油時(shí)間差不多,遠(yuǎn)少于純電動車7-8小時(shí)的充電時(shí)間。
氫燃料填充時(shí)間僅需3分鐘,和傳統(tǒng)汽油車的加油時(shí)間差不多,遠(yuǎn)少于純電動車7-8小時(shí)的充電時(shí)間。
近年來,浙江先后印發(fā)了《浙江省加快培育氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》《浙江省加快培育氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案》《浙江省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》等,鼓勵(lì)氫燃料電池汽車發(fā)展,推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)迎來重大發(fā)展機(jī)遇。
產(chǎn)業(yè)集群初具雛形。浙江依托G92串聯(lián)起嘉興、杭州、紹興、寧波等重要節(jié)點(diǎn)城市,協(xié)同打造“環(huán)杭州灣”氫走廊,已初步形成涵蓋氫氣制備和儲運(yùn)、燃料電池系統(tǒng)及關(guān)鍵零部件、整車制造等領(lǐng)域的較為完備的產(chǎn)業(yè)鏈。浙江中車開發(fā)的首臺氫燃料電池客車已于寧波下線,加氫時(shí)間僅需15分鐘,滿載續(xù)航里程600公里以上。吉利集團(tuán)已具備氫燃料電池商用車制造能力,目前正計(jì)劃在寧波、湖州兩地布局建設(shè)整車制造項(xiàng)目。紹興市藍(lán)能燃?xì)夤旧a(chǎn)的儲運(yùn)設(shè)備在氫氣儲運(yùn)領(lǐng)域市場占有率居全國第一。
創(chuàng)新能力顯著提升。浙江大學(xué)聯(lián)合普林斯頓大學(xué)成立聯(lián)合研究中心,主攻氫能制備及儲運(yùn)技術(shù);浙能集團(tuán)正加強(qiáng)與航天101所合作,加快建設(shè)碳中和實(shí)驗(yàn)室、氫能研發(fā)中心、氫能產(chǎn)業(yè)企業(yè)孵化基地等;浙江清華長三角研究院嘉興港區(qū)氫能科技園創(chuàng)新中心加快建設(shè),全力打造長三角氫能測試和檢測中心。紹興濱海新區(qū)和上海交大共建的先進(jìn)電池技術(shù)聯(lián)合研發(fā)中心已正式落戶運(yùn)營。
基礎(chǔ)設(shè)施超前布局。作為上游制氫、運(yùn)氫與下游氫燃料電池汽車應(yīng)用的重要樞紐,加氫站是燃料電池汽車商業(yè)化的重要支撐。2019年10月,浙江第一座集加氫、加油等功能于一體的綜合能源供應(yīng)站——嘉善善通加油加氫站正式投入運(yùn)營,為嘉善縣50余輛氫燃料電池公交車提供服務(wù)。截至2021年,浙江已建成加氫站16座,到2025年規(guī)劃建設(shè)加氫站接近50座。
應(yīng)用示范逐步加快。2021年9月,嘉興市成功納入到首批國家燃料電池汽車示范應(yīng)用上海城市群。目前嘉興已推廣運(yùn)營氫能公交車輛100多輛,行駛里程數(shù)已超過200萬公里。嘉興位列“中國氫能示范城市政策競爭力15強(qiáng)”榜單第六位。同時(shí),寧波、嘉興、紹興、金華、舟山等地也在積極開展氫燃料電池汽車省級示范區(qū)建設(shè)。
浙江省氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,但仍存在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)動有待加強(qiáng)、關(guān)鍵核心技術(shù)突破不足、氫能供應(yīng)體系亟待完善、終端應(yīng)用場景有待充分挖掘等不少問題和挑戰(zhàn),亟待對癥解決。
強(qiáng)化全省氫能一盤棋布局。當(dāng)前,浙江在發(fā)展氫能過程中存在“多地開花、各自為政”現(xiàn)象,尚未形成“一盤棋”的發(fā)展格局,全省的氫能產(chǎn)業(yè)重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,環(huán)杭州灣氫能產(chǎn)業(yè)走廊相關(guān)城市的產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)有待加強(qiáng)。建議加強(qiáng)省級統(tǒng)籌、各市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)動,協(xié)同各地氫能產(chǎn)業(yè)布局,緊抓環(huán)杭州灣城市群創(chuàng)建機(jī)遇,聚焦相對優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),前瞻布局未來產(chǎn)業(yè),站在穩(wěn)定全國供應(yīng)鏈高度補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈。
引育氫能創(chuàng)新引擎平臺。盡管浙江在整車、系統(tǒng)和電堆方面有所布局,但大部分核心裝備及關(guān)鍵材料仍主要依賴進(jìn)口,質(zhì)子交換膜、碳紙技術(shù)、催化劑對比世界先進(jìn)仍有較大差距,電解水制氫、儲氫等關(guān)鍵裝備共性技術(shù)亟待突破。建議加快產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)核心技術(shù)攻關(guān),制定氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)科技攻關(guān)項(xiàng)目清單,支持浙江大學(xué)、浙江清華長三角研究院、中科院寧波材料所等高校院所合作打造高能級氫能研究平臺,通過“揭榜掛帥”“滾動立項(xiàng)”等方式,開展氫能汽車產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。
持續(xù)降低氫能供應(yīng)鏈成本。受限于我國壓縮氣體道路運(yùn)輸法律法規(guī),當(dāng)前氫氣運(yùn)輸仍以20MPa長管拖車為主,方式單一且效率低、成本高。同時(shí),在現(xiàn)行的?;钒踩芾眢w系中,氫氣被列入?;愤M(jìn)行管理,使得地方政府和企業(yè)對發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)、建設(shè)加氫站存在較多顧慮。建議加快開展氣態(tài)運(yùn)輸示范以及新型儲運(yùn)技術(shù)的開發(fā),適時(shí)探索液氫、管道等高效儲運(yùn)示范,加快大規(guī)模、低成本、高效儲運(yùn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;同時(shí)鼓勵(lì)油氫合建、站內(nèi)制氫加氫一體化站等多元化建站模式,逐步完善省內(nèi)加氫站網(wǎng)絡(luò)布局。
構(gòu)建多樣化商業(yè)應(yīng)用場景。目前,省內(nèi)氫能終端應(yīng)用推廣主要集中在嘉興、寧波、紹興等地,且以公交車和物流車為主,通過政府財(cái)政買單的終端應(yīng)用場景不可持續(xù),車輛售價(jià)與電堆及系統(tǒng)成本脫鉤現(xiàn)象開始顯現(xiàn)。建議擴(kuò)大氫能應(yīng)用場景。一是推動建設(shè)省級氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū),探索新商業(yè)化模式,先行先試前沿技術(shù)及裝備;二是拓展氫能在交通、儲能、工業(yè)和建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用,在重型工程機(jī)械、軌道交通、船舶、無人機(jī)等領(lǐng)域示范應(yīng)用。
浙江省氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,但仍存在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)動有待加強(qiáng)、關(guān)鍵核心技術(shù)突破不足、氫能供應(yīng)體系亟待完善、終端應(yīng)用場景有待充分挖掘等不少問題和挑戰(zhàn)。