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氫能源產業發展仿效高鐵模式 亟需頂層設計

2019/03/27 09:30
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【摘要】:
從初中化學課上的入門初體驗到不可忽視的新興清潔能源,氫能徹底打破現有能源格局的“野心”正在成為現實。  3月15日下午,國務院新聞辦舉行吹風會,解讀今年政府工作報告的83處修訂。其中,關于氫能源的表述引人注目:“推動充電、加氫等設施建設”——這是氫能源首次被寫入政府工作報告。  作為氫能使用的重要場景,氫燃料電池汽車有可能推動中國在新能源格局上實現關鍵一躍。2016年發布的《中國氫能產業基礎設施發

  從初中化學課上的入門初體驗到不可忽視的新興清潔能源,氫能徹底打破現有能源格局的“野心”正在成為現實。

  3月15日下午,國務院新聞辦舉行吹風會,解讀今年政府工作報告的83處修訂。其中,關于氫能源的表述引人注目:“推動充電、加氫等設施建設”——這是氫能源首次被寫入政府工作報告。

  作為氫能使用的重要場景,氫燃料電池汽車有可能推動中國在新能源格局上實現關鍵一躍。2016年發布的《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》提出,2020年,中國燃料電池車輛達到1萬輛、加氫站數量達到100座,行業總產值達到3000億元;2030年,燃料電池車輛保有量將“撞線”200萬,加氫站數量達到1000座,產業產值將突破1萬億元。

  中國科學院技術科學部院士、西安交通大學國際可再生能源研究中心主任郭烈錦在接受時代周報記者采訪時指出:“政府工作報告納入推動加氫等設施建設,是個進步。僅僅三五年之前,中國還沒有看到氫能及其新型產業的重要性。這兩年,在最高層的推動下,國內氫能產業發展非常快,但在氫燃料電池汽車產業方面,我們和國際的差距還很大,光喊口號是起不來的。”

  區域分布:氫能“東西南北中”

  2018年5月,李克強總理訪問日本,參觀了豐田汽車的氫燃料電池汽車。這輛被命名為“未來”的氫能源車,目前年產量為3000輛,2020年后年產將曾至3萬輛。

  實際上,中國最初發展氫燃料電池汽車的步子并不慢。

  2001年出臺的“863 計劃”曾確定“三縱三橫”戰略,“三縱”即純電動、混合電動、燃料電池汽車。“十幾年前,我們‘863專家組’曾就氫能產業和氫能技術的發展有過詳細建議,希望國家予以高度重視,但很遺憾,后來上來的是純電動車。” 郭烈錦回憶。

  “20世紀90年代,國家還曾向科技部撥了專項資金,用以研究氫燃料電池汽車。”新能源與智能網聯汽車產業專家智庫成員張翔在接受時代周報記者采訪時補充介紹說,“最初應用氫燃料電池汽車,則是在2008年北京奧運會上。”

  據張翔介紹,當時我國從國外采購氫燃料電池,再裝在國內大巴身上,成為所謂的“氫燃料電池汽車”。“當時北京共有3輛這樣的車,專門用來接送運動員往返奧運村和運動場館。車輛造價不菲,一輛氫燃料電池大巴的造價為1000萬元人民幣。2010年上海世博會時,曾使用過5輛氫燃料電池大巴和10輛氫燃料電池轎車,但氫燃料電池發動機仍從國外采購。”

  “奧運會和世博會結束后,這批車就廢棄了,專門為此建的加氫站也不運營了。”張翔對時代周報記者回憶說道,這主要是因為最早那批氫燃料電池汽車的故障率居高不下,“這批車不能算國產氫燃料電池車的量產車,更像是手工打造的‘概念車’。”

  2017年,中國真正開始成批量生產氫燃料電池汽車。

  張翔列舉相關資料顯示,2017年國內共生產1275臺氫燃料電池汽車,2018年的生產總量上升至1619臺,具備燃料電池汽車生產資質的企業達到13家。“雖然產量上來了,但目前國內氫燃料電池汽車技術與國外差距仍然不小,核心部件依然靠進口。”張翔對時代周報記者明確指出,盡管中國已是氫燃料電池汽車的全球第二大市場,但技術水平在國際上仍屬第二梯隊。

  區域分布上,據香橙會研究院統計和分析,國內已形成七大氫產業集群,分別為上海、如皋、蘇州、臺州、嘉興、六安、濟南代表的華東;北京、天津、張家口、大同代表的華北;佛山、云浮、廣州、深圳代表的華南;武漢、襄陽、鄭州代表的華中;大連、撫順代表的東北;西安、漢中、銀川、蘭州代表的西北;成都、重慶代表的西南—號稱“氫能東西南北中”五大發展區域。

  值得注意的是,地方政府的產業政策對氫能源電池汽車的產量有決定性影響。

  以華南地區為例,2018年10月,廣東省發改委出臺《氫燃料電池汽車產業發展工作方案征求意見稿》,提出力爭在2019年開發出自主核心技術氫燃料電池乘用車,技術水平基本達到國際先進水平。同一年,深圳、佛山、廣州、云浮四地區銷售的氫燃料電池車總量為503輛,占全國銷量的60%。

  據《中國證券報》報道,2019年,氫燃料電池汽車有望正式實施“十城千輛”推廣計劃,選取氫燃料電池產業基礎較好的城市如北京、上海、張家口、成都、鄭州、如皋、佛山、濰坊、蘇州、大連等進行試點推廣。該計劃可能延續十年前純電動車的推廣思路:通過提供財政補貼,推動新能源汽車進入快速推廣的應用階段。

  仿效高鐵模式,亟須頂層設計

  “現在氫能源電池汽車產業的發展更多受地方政府產業政策的影響,缺乏跨區域的產業協調機制。” 臺灣成功大學前瞻綠色產業科技研究暨驗證中心研究員、臺灣發展研究院再生能源材料科技研究所所長吳信達表示,當下“東南西北中”的分散發展態勢,與“亂槍打鳥”沒有太大分別:每個區域都在發展當地的氫能源產業,但核心技術開發、產業分工、制定行業標準等方面出現了分工不均甚至標準互斥的狀況。

  “過去很長一段時間,由于周邊區域缺乏上路標準,佛山的氫能源汽車只允許在佛山范圍內行駛。”吳信達告訴時代周報記者,產業發展早期,“亂槍打鳥”的消極影響不會馬上顯現,但隨著產業發展,這一頑疾可能成為產業發展的內生障礙。

  這也已經引起氫能源產業從業者的普遍關注。今年兩會期間,全國人大代表、奇瑞汽車董事長尹同躍,全國人大代表、長城汽車總裁王鳳英在接受媒體采訪時均表示,當下政府應當做好氫能源產業的頂層設計,為氫能源產業資源整合與發展提供有力保障。

  “頂層設計是國家未來發展的策略,能夠極大程度地解決氫能源產業發展存在的行政壁壘,實現全國范圍內產業資源的充分利用。”吳信達在接受時代周報記者采訪時表示,在出臺頂層設計過程中,應當充分發揮政府對于產業的引導作用,核心技術的攻關以及行業標準的制定,是頂層設計的核心。

  “就目前中國氫能源電池汽車的情況來看,最突出的短板是缺乏核心元件的研發能力。”吳信達告訴時代周報記者,盡管目前國內有不少有關氫燃料電池的研究號稱“處于世界前列”,“但這部分理論只能在實驗室相對理想的環境下實現,其可靠性以及可操作性在產業生產中未必能夠完全實現”。

  郭烈錦則明確指出,就氫燃料電池車而言:“中國與國際最先進水平的差距,在20―30年之間。”

  “其實,氫燃料電池中核心零部件所需的鉑金觸媒,中國有很多。”吳信達告訴時代周報記者,中國必須在氫能源產業的發展上擁有自己的核心技術,“只有真正掌握核心技術,才在全球產業結構中擁有話語權。高鐵的發展歷程就是一個很好的例子。”

  此外,頂層設計亟須明確氫能源管理的歸口部門。

  “根據國家2015版危險化學品目錄,壓縮及液化氫氣均在易燃氣體名錄之下。在此規定下,氫氣的制備和運輸必須按照危化品標準進行重點監管,但在現行發展情況下,氫氣更應當作為能源進行管理。”一名接近政府的產業專家對時代周報記者舉例表示,如按照危化品管理,加氫站應歸口安監部門;但如按能源管理,加氫站則應當歸口住建部門屬下的燃氣管理科。“在氫能源產業的發展推動過程中,會涉及發改、科技、經信、財政等多個部門的相互合作。”

  “從高鐵模式到供給側結構性改革,頂層設計的作用一次又一次在實踐中得到驗證。”吳信達告訴時代周報記者,在氫能產業即將迎來爆發的時間節點上,以完善的頂層設計引導氫能源發展尤為重要。

  氫能源發展難點在“不匹配”

  目前,商用車是氫燃料電池汽車生產的主陣地:國內13家具備燃料電池汽車生產資質的企業,基本以生產氫燃料電池客車、公交車、物流車等商用車為主,尚無家用車。

  “在基礎設施尚未鋪開的情況下,商業領域更容易集中管理,更容易享受規模經濟帶來的效益。”吳信達告訴時代周報記者,日本最早的氫燃料電池汽車的應用場景,是在名古屋機場負責接送乘客,“作為穿梭巴士,它們集中管理的難度相對比較低,也就更適合在探索階段使用。”

  根據目前多省市公布的氫燃料電池汽車產業扶持計劃,主要覆蓋的也是商用車領域。

  如浙江省發布《浙江省汽車產業高質量發展行動計劃(2019—2022年)》要求,推動燃料電池公交車、燃料電池物流車及燃料電池產品實現市場化規模應用,到2022年,燃料電池公交車占新能源公交車總保有量的50%;蘇州市公布《蘇州市氫能產業發展指導意見(試行)》提出,到2025年,公交車、物流車、市政環衛車和乘用車批量投放,運行規模力爭達到10000輛。

  張翔在接受時代周報記者采訪時指出,造成這一現狀的原因除了電池本身的技術限制,基礎設施建設和商業運營模式也是重要制約因素。吳信達解釋說,氫分子很小,需要壓縮運輸、釋放到加氫站,再加到車里,每一步都有能量損耗,導致成本很高,“選擇行駛線路和停放點相對固定的商用車作為氫燃料電池的應用場景,目前來說是比較合適的”。

  “氫燃料電池汽車只是氫能源利用的一個方面,在一條產業鏈里,它只是一個節點。” 郭烈錦最后總結道,目前中國氫能源發展的難點,在于產業需求和當前的整個產業鏈并不匹配:“作為一個新的、革命性的能源體系,氫能要在大規模生產、儲存、運輸和利用的一系列關鍵環節上,擁有獨立的自主知識產權技術,如此才有可能構成整個氫能源產業鏈的形成和發展。這個產業鏈的形成和發展,恰恰顛覆了現有的傳統能源產業。”

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