沈承鵬:氫燃料電池汽車發展喜提加速鍵

發布時間: 2020-06-03 11:00:06   來源:中國汽車報  作者:沈承鵬

  最近一段時間,氫能領域發生了兩件大事。

  先是國家能源局印發《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》,第一百一十五條明確:能源包括煤炭、石油、天然氣(含頁巖氣、煤層氣、生物天然氣等)、核能、氫能、風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能、電力和熱力以及其他直接或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源。這是首部國家級法律將氫能確定為能源。

  繼而,財政部、工信部、科技部、發改委聯合發布了《關于完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,在明確補貼延長2年、減緩退坡力度和節奏、支持車電分離、規定單車補貼和年度規模補貼數量上限等調整外,改動最大的是燃料電池汽車的補貼政策。其一,推出了“開展燃料電池汽車示范應用”的新模式;其二,明確了“重點圍繞關鍵零部件的技術攻關和產業化應用”補貼原則;其三,確定了“以獎代補”的補貼方針。

  利好氫能、新能源汽車兩大產業

  對于氫能和燃料電池汽車產業而言,上述兩項政策無疑是重大利好。氫能入法表明氫能終于被國家認可為能源屬性,其能源地位在頂層設計中得到固化,可以和煤炭、石油、天然氣、核能、風能、太陽能、水能等并列了;補貼政策的調整,表明國家對氫燃料電池汽車產業的發展有了完整的構想:圍繞關鍵零部件技術攻關,開展區域性示范試點、給成績顯著者以獎勵;而且明確了示范試點的時間:4年左右,目標是建立氫能和燃料電池汽車產業鏈,關鍵核心技術取得突破,形成布局合理、協同發展的良好局面。

  前不久,網上流傳出一份由財政部發出的《關于征求(征求意見稿)意見的函》。該征求意見函指出,示范工作將重點支持珠三角、長三角、京津冀及中部地區的城市,優先支持工作基礎好、資金落實到位、計劃目標明確、工作機制創新較為突出的城市。同時明確,“示范期間,要推廣超過1000輛達到相關技術指標的燃料電池汽車,平均單車累積用氫運營里程超過3萬公里。”這也表明,氫燃料電池汽車的“十城千輛計劃”即將落地。

  未來,氫能和燃料電池汽車有望跨界組合成一條新能源和新能源汽車的新型產業鏈。

  氫能入法解決了氫是什么的問題

  一直以來,我國實施的是《中華人民共和國節約能源法》,該法于1998年1月1日起施行,2007年、2016年、2018年進行了多次修訂。幾個版本提到的能源多是一次性礦石能源,明確代表可再生能源的只有生物質能。

  此次印發的《能源法》(征求意見稿)是在2017年《能源法》(送審稿)修改稿的基礎上,成立專家組和工作專班進一步修改完善形成的。與之前以“節約資源”為核心的《節約能源法》相比,《能源法》(征求意見稿)突出了能源安全、能源結構、綠色低碳等幾大要點,將能源從使用的高度提高到了戰略的高度;能源的種類也大幅增加,綠色低碳的可再生能源占據了相當大的比重。據了解,2017年《能源法》(送審稿)中氫能就進入了能源行列,延宕至今才露面,既表明《能源法》成法之難,也表明氫能入法之難。不過,躋身能源之列畢竟賦予了氫能新的地位,未來它可以更順暢地在新能源汽車領域大展身手了。

  燃料電池汽車是氫能最大“用戶”

  與步履蹣跚的氫能相比,發展燃料電池汽車早已上升為國家戰略。早在“十五”期間(2001年起),國家863計劃“電動汽車”重大科技專項就確立了混合動力汽車(后調整為插電式、增程式)、純電動汽車、燃料電池汽車技術路線。之后,新能源汽車作為國家戰略性新興產業列入“十三五”規劃。

  為什么新能源汽車會成為國家戰略?據參加這一政策制定的專家介紹,當時賦予新能源汽車三大任務:第一,解決我國石油對外依存度過高問題;第二,解決我國燃煤發電占比過大,大氣污染嚴重問題;第三,解決我國汽車產業長期落后于人的問題。經過十余年的快速發展,我國新能源汽車取得了產銷和保有量世界第一的佳績,大大縮短了與先進國家汽車制造水平的差距,但還未能承擔起解決石油對外依存度過高和燃煤發電比重過大的重擔。隨著以風力、光伏發電產業的興起,新能源汽車又有了轉化利用風光能等可再生能源的新任務。

  過去,因為輸送難導致大規模的棄風棄光棄電問題。根據國家能源局發布的2019年可再生能源并網運行情況:到2019年底,我國可再生能源發電裝機達到7.94億千瓦,同比增長9%。其中風電、光伏發電裝機規模雙破2億千瓦。2019年,我國可再生能源發電裝機約占全部電力裝機的39.5%,同比上升1.1個百分點。發電量達2.04萬億千瓦時,同比增加1761億千瓦時;其中,全國風電發電量4057億千瓦時,同比增長10.9%;光伏發電量2243億千瓦時,同比增長26.3%??稍偕茉窗l電量占全部發電量比重為27.9%,同比上升1.2個百分點。但與此同時,2019年全國棄風電量達169億千瓦時,全國棄光電量46億千瓦時。棄風棄光地區大多為三北地區,地處偏遠、交通不便、輸電困難。

  風和光是取之不盡、用之不竭的綠色能源,200多億千瓦時得來不易,棄之可惜。要解決棄電問題,必須找到能夠消納這些電的大用戶,找到能大規模儲存那些上不了網的電的容器。遍尋所有產業,唯有新能源汽車可以勝任。而將風光電轉化為氫,為燃料電池汽車所用,既是這些能源的一大出路,又可以催生一個新產業。

  電動汽車要與氫能“鏈”起來

  電動汽車之所以有大規模用電和儲電功能,是因為其具有與傳統汽車動力不同的動力電池,既可以當作發動機驅動汽車前進,又可以當作移動“油箱”儲存電能。氫燃料電池還能將暫時以氫氣方式儲存的電能重新發電回饋給電網,因此被稱為“移動的發電機”。其大規模取代燃油汽車的發展趨勢,又決定了其用電大戶、儲能大戶的地位。

  從氫燃料電池上升為國家戰略起,國家、行業、企業都投入了很大精力研發氫燃料電池汽車。目前,我國已基本掌握了氫燃料電池關鍵材料、核心零部件等關鍵技術;低溫啟動、電堆功率密度、整車性能部分達到國際先進水平,個別指標國際領先。但在產業鏈上游氫能的制備、儲存、運輸、加注等方面都還有欠缺,在產業頂層設計、整體規劃、協同發展等方面,還有許多需要完善的地方。

  在中國電動汽車百人會論壇(2020)上,全國政協副主席、中國科學技術協會主席萬鋼建議,將氫能納入國家能源戰略體系,明確氫能在能源體系中的定位;有計劃、合理地選擇氫能豐富、經濟環保壓力較大的城市建立氫能燃料電池汽車示范區;合理試點城市間、城際間的遠程公交、城市快遞物流、中重卡車、高端和特殊用途的乘用車應用。他認為,氫能燃料電池汽車現在所處的環境和新能源汽車剛剛啟動“十城千輛”時的情況差不多,經過十多年努力電動汽車發展起來了,氫能源汽車也會從中吸取經驗和教訓,推動產業的健康發展。如今,氫能入法、補貼新政“開展燃料電池汽車示范應用”的決定,使老部長夙愿得償。

  早在2018年,中國電動汽車百人會理事長陳清泰就提出了“汽車與能源協同創新、協同發展的關系日益緊密”的見解。他指出,全球電動汽車的發展正在加速,電動化已經成為不可逆轉的趨勢。我國以風電、光電為代表的分布式清潔能源快速發展,但如何將其順暢運用到終端的問題尚未有效解決,導致在供給端棄風、棄水、棄光問題十分嚴重。通過分布式風電、光電制氫以及微電網,可以消納大部分清潔電力。氫能是一種普適性的能源載體,氫燃料電池的開發是氫能推廣應用的關鍵;將氫燃料電池汽車作為一個突破口,是重要選擇。

  中科院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高曾指出,2022年舉辦的北京冬奧會是中國燃料電池汽車推廣的第一個關鍵節點。他認為,這屆冬奧會將與2008年北京奧運會對純電動汽車的推動一樣,成為推動中國燃料電池汽車發展的里程碑。他同時指出,當前氫燃料電池面臨的主要挑戰不是車,而是氫能的制取、儲運、車載儲存以及加氫站建設的瓶頸。

  《能源法》作為涵蓋各種能源的上位法,可以實現氫能與多種能源的轉換互聯,雖然其尚未最終定稿,但各界普遍認為,氫能入法是大概率事件。氫能正式成為國家能源戰略的重要組成部分,將推動我國強化車用氫能技術的研發,加快氫能制取、儲存、運輸、加注及安全等全面的技術進步,完善氫能產業體系。

  據統計,目前全國已有30多個地方政府發布了氫能規劃及政策。比如,山東省提出2020年加快構筑濟南“中國氫谷”、青島“東方氫島”兩大高地,打造魯氫產業帶,布局建設氫能及燃料電池示范區的規劃;張家口市政府印發的《張家口氫能保障供應體系一期工程建設實施方案》,提出2022年北京冬奧會期間氫氣用量為34.1噸/天,運行2000輛氫燃料電池汽車;在此之前,氫能產能要實現10000噸/年,2021年6月底前建設完成全部制氫項目的要求。據了解,目前國內運營的氫燃料電池汽車已經超過6000輛。

  氫能入法、開展燃料電池汽車示范應用,兩大政策的出臺,預示著氫能和新能源汽車兩大產業將走向融合發展,與新基建一起,在戰勝新冠肺炎疫情、促進經濟復蘇的進程中起到重要作用。

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      關鍵詞: 氫能
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