新型氫能燃氣 產業未來發展前景
我國氫產業化發展初具條件
經過多年積累,我國氫燃料電池汽車產業初具產業化條件。《能源技術革命創新行動計劃(2016-2030年)》《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》《“十三五”國家科技創新規劃》和《國家創新驅動發展戰略綱要》等都將氫能發展與燃料電池技術創新提升到國家戰略高度,列為重點發展任務。
尤其是在2019年,我國將氫能相關內容納入《政府工作報告》,表明國家將更加重視氫能發展。地方政府積極探索實踐,制定地方規劃和扶持政策,建設氫能小鎮或產業園區,形成以北上廣為中心的京津冀、長三角、珠三角三大氫能產業先發區域。
大型企業陸續跟進帶動產業發展,目前已基本形成氫能研發、制備、儲運、應用等完整產業鏈,上下游協作意識增強,企業間戰略合作行動顯著增加。從技術層面看,氫燃料電池汽車已進入商業化導入期,可在低速短程乘用和遠距離商用方面與純電動汽車互為補充。
目前,我國乘用車燃料電池壽命超過5000小時,商用車燃料電池壽命已超過10000小時,基本滿足車輛運行條件;氫燃料電池汽車發動機功率密度達到傳統內燃機水平,電堆比功率達到3.0千瓦/升,多項性能指標接近
基于70MPa儲氫技術,氫燃料電池汽車續駛里程達到750千米;氫燃料電池低溫啟動溫度達-30℃,車輛整體適用范圍基本達到傳統轎車水平。
我國氫能產業發展面臨四個瓶頸
1.關鍵材料和核心技術尚未自主
近年來,我國發布一系列政策引導鼓勵氫能產業發展,在關鍵零部件和技術開發方面已有突破。比如,液氫儲罐已經可以完產化,大容積可達300立方米;關于氦制冷循環設備方面,我國已掌握核心技術。
但與發達國家相比,關鍵零部件主要依靠進口,燃料電池的關鍵材料包括催化劑、質子交換膜以及炭紙等材料大都采用進口材料;關鍵組件制備工藝急需提升,膜電極、雙極板、空壓機、氫循環泵等和國外存在較大差距。
關于氫品質、儲運、加氫站和安全標準較少,氫氣品質檢測和氫氣泄露等重要測試裝備欠缺,檢測認證機構尚未形成。
2.加氫基礎設施建設不足
“加氫焦慮”成為氫燃料電池汽車發展的重要制約因素。我國氫燃料電池汽車尚處起步階段,運營車輛較少,營利較困難,加氫站的建設運營無法通過規模經濟效應平衡收支,導致建設運營模式不夠成熟,加氫設備產業化能力不足、成本偏高。
基礎設施不足又反過來影響氫燃料電池汽車推廣應用。據長城汽車測算,2030年我國至少需要1400座加氫站才能滿足主要城市需要。截至2019年3月底,我國實際運營加氫站僅24座,在建20座,主要分布于廣東、上海、江蘇等省市,多為示范型或為示范型汽車提供加注服務,暫未實現商業化運營。
3.商業化推廣模式尚未建立
全產業鏈成本高是制約商業化運行的重要原因。
從燃料電池看,我國膜電極組件成本約為4000元/千瓦,與700元/千瓦差距較大;我國電堆成本為6000元/千瓦指標為1000元/千瓦。
從用氫環節看,燃料電池汽車發展緩慢,技術尚不成熟;建設加氫站所需關鍵零部件沒有量產的成熟產品,導致建設成本過高。
4.專項規劃和政策體系尚未形成
雖然我國從戰略層面肯定氫能及燃料電池產業發展,但專項規劃以及政策體系缺位,產業發展方向、目標和重點尚待明確。氫氣仍納入危化品管理,有關主管部門不夠明確,加氫站審批難度較大,對產業發展形成較大制約。