2021年12月25日,京津冀燃料電池汽車示范城市群啟動會議在大興國際氫能示范區(qū)召開。燃料電池汽車尤其是氫燃料電池汽車作為目前交通領(lǐng)域利用氫能的重要方式再一次進(jìn)入了民眾的視野。
“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動下,氫能源得到更多關(guān)注。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,氫燃料電池車具有較大發(fā)展空間。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)測,到2030年,中國氫氣需求量將達(dá)到3500萬噸,在終端能源體系中占比為5%;到2050年,需求量有望達(dá)到6000萬噸。在終端能源體系中占比為10%,預(yù)計產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值將達(dá)12萬億元。其中,交通運(yùn)輸領(lǐng)域用氫2458萬噸,約占該領(lǐng)域用能的19%。這意味著氫能產(chǎn)業(yè)鏈未來有望與鋰電產(chǎn)業(yè)鏈形成“雙雄”市場格局。
氫燃料電池汽車“叫好不叫座”原因有三個
一直以來,燃料電池汽車雖然在節(jié)能減排等方面具有很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢,但卻長期處于“叫好不叫座”的尷尬狀態(tài)。
中國銀行研究院研究員王梅婷在接受中國經(jīng)濟(jì)時報記者采訪時表示,燃料電池通常有兩個技術(shù)路線,一個是甲烷,一個是氫。目前各方主要關(guān)注的是氫燃料電池。她表示,目前氫燃料電池“叫好不叫座”,主要有以下三個因素。
第一,成本問題。有測算顯示氫燃料電池的成本較汽油要高出5~10倍,而從電解槽到電解液都存在一定技術(shù)難度,而液態(tài)氫需要低溫和高壓,在儲存和運(yùn)輸存在較大難度,需要極大的固定資產(chǎn)投入。
第二,應(yīng)用場景。由于目前新能源車快速發(fā)展,新能源發(fā)電和儲能都在蓬勃興起,目前這項技術(shù)路線看上去更加經(jīng)濟(jì)實惠,一般認(rèn)為氫能源難以應(yīng)用在鋰電池的航空、重卡等方面,這限制了市場空間。除非氫燃料電池成本低于鋰離子電池,否則很難滲透到其他領(lǐng)域。
第三,從目前的技術(shù)路線來看,氫燃料電池的氫氣一部分來自于煤化工和石油化工,另一部分來自于電解氫,而只有電解氫,尤其是用新能源發(fā)電電解氫,還有顯著的意義,這就是所謂的“綠氫”。否則如果用化石能源發(fā)電,在電解氫的燃燒本質(zhì)上和燃燒化石沒有區(qū)別。
記者了解到,中科院院士、國際催化學(xué)會理事會副主席、歐洲人文和自然科學(xué)院外籍院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所原副所長李燦在2021年12月底召開的中國氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研討會上曾表示,制氫的過程可以分為三種氫,一是灰氫,由煤、天然氣化石資源制氫叫做灰氫,每制一噸氫就相當(dāng)于排放15噸-20噸的二氧化碳。二是藍(lán)氫,通過這個過程制氫能把二氧化碳捕集封存起來,藍(lán)氫可以用,但代價是要把二氧化碳封存起來,二氧化碳的量巨大,封存成本非常高。三是綠氫,用非化石能源制氫,或者是利用可再生能源制氫,這個過程是不需要排放二氧化碳的,綠氫就是將來重點(diǎn)發(fā)展的方向。
政府和市場主體須共同發(fā)力
數(shù)據(jù)顯示,2020年我國商用車產(chǎn)量521.3萬輛,其中氫燃料電池汽車產(chǎn)量僅1199輛,滲透率為萬分二,應(yīng)用規(guī)??芍^“迷你”。
北京特億陽光新能源總裁祁海珅對本報記者表示,目前全世界的氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)主要依靠各個國家的產(chǎn)業(yè)政策來支持,還不是一個市場化的產(chǎn)業(yè)形態(tài),應(yīng)用體量很小,多以示范推廣和小范圍驗證為主,我國也不例外。雖然國產(chǎn)化率已經(jīng)很高了,但是能效比的提升空間還很大、成本的降低空間也很大。在這樣的客觀要素面前,即使我國近期推出氫能開發(fā)利用示范城市群等一系列鼓勵支持政策,但多是“以獎代補(bǔ)”的循序漸進(jìn)、穩(wěn)步發(fā)展的進(jìn)程。
在祁海珅看來,我國在新能源領(lǐng)域的鼓勵補(bǔ)貼政策經(jīng)驗豐富,例如:光伏行業(yè)、風(fēng)電和新能源汽車等的財政補(bǔ)貼之路,發(fā)展成為舉世矚目的低碳經(jīng)濟(jì)成果來之不易,一路走來的坎坷和教訓(xùn)也不少,所以氫能源開發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展邏輯,應(yīng)該不會有冒進(jìn)和運(yùn)動式的舉措出現(xiàn)。
“當(dāng)前,國家層面的各項政策和企業(yè)的嘗試,通常都是技術(shù)路線實踐,而不是商業(yè)應(yīng)用,氫燃料電池離大規(guī)模商用還有很長的路要走,例如日本豐田公司等已經(jīng)連續(xù)十余年投入氫能源電池,但暫時沒有可商用化的時間表。”王梅婷表示。
在王梅婷看來,要用更大的決心,政府、市場主體共同發(fā)力,投資新能源,有關(guān)技術(shù)研發(fā)等待技術(shù)突破,這既需要?dú)錃庵苽鋬\(yùn)方面的技術(shù),也需要燃料電池本身的技術(shù),只有成本大幅降低,才能迎來轉(zhuǎn)機(jī)。即使是高補(bǔ)貼下的光伏風(fēng)電,最后也是依賴于成本的快速下降,實現(xiàn)了平價上網(wǎng),使得補(bǔ)貼有明確的退出時間表。
“氫燃料電池汽車涉及到的技術(shù)領(lǐng)域比較復(fù)雜、產(chǎn)業(yè)鏈也比較多,既有高分子材料和基礎(chǔ)科學(xué),還有很多交叉學(xué)科、工藝提升等一系列眾多課題需要改進(jìn)和探索。例如,一時的過多財政投入,過快產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;?,基礎(chǔ)條件不足的短板就會帶來一些弊病和不好的結(jié)果,反而對于行業(yè)發(fā)展是不利的。”祁海珅表示。
據(jù)記者了解,在即將到來的北京冬奧會期間,張家口賽區(qū)共將投入625輛氫燃料電池車,為賽事提供交通運(yùn)輸服務(wù)保障。
“目前國內(nèi)的氫燃料汽車總數(shù)應(yīng)該不到1萬輛,隨著幾大城市群示范推廣應(yīng)用的加大,未來幾年出現(xiàn)‘每年萬輛’的增長應(yīng)用,應(yīng)該還是可以實現(xiàn)的。”祁海珅強(qiáng)調(diào)。(來源:中國經(jīng)濟(jì)時報)
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