5月30日，新華社在刊發(fā)的“2020年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃的主要任務(wù)”中，首次提到氫能/儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，是今年的國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃的主要任務(wù)之一。
6月1日，《科創(chuàng)板日報(bào)》記者獨(dú)家獲悉，氫燃料儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，最近已完成規(guī)劃內(nèi)容編制工作，很可能即將上報(bào)國務(wù)院，預(yù)期將于2020年內(nèi)發(fā)布。
這份規(guī)劃涉及了制氫、儲氫、加氫和氫燃料電池車四個(gè)環(huán)節(jié)，加氫站和氫燃料車在2025-2035年期間，有程度不同的規(guī)劃建設(shè)或生產(chǎn)數(shù)量。
國君證券高端裝備分析師黃琨和李煜此前發(fā)布?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂砑o(jì)要認(rèn)為，加氫站短期看車載式高壓氣態(tài)氫，加氫站的技術(shù)涉及到壓縮機(jī)、儲氫、加氫機(jī)等技術(shù)的配合，而氫氧燃料電池車在國內(nèi)短期也主要是商用車。
據(jù)《科創(chuàng)板日報(bào)》記者了解，即將上報(bào)的這份規(guī)劃，也只涉及商用氫氧燃料電池車。
據(jù)黃琨和李煜分析，氫能加氫環(huán)節(jié)成本約5元/kg，加上合理的利潤空間和稅，終端用氫價(jià)格約為40元/kg。“考慮政府補(bǔ)貼，用氫價(jià)格到40元/kg，基本上能和商用車燃油運(yùn)營成本相當(dāng)。”
“氫燃料電池短期內(nèi)在乘用車領(lǐng)域，不具有成本優(yōu)勢。因?yàn)殇囯姵睾陀蛙嚰夹g(shù)發(fā)展很快，氫燃料電池在乘用車方面沒有競爭優(yōu)勢�！币晃煌缎腥耸繉Α犊苿�(chuàng)板日報(bào)》記者表示，“日本豐田和本田公司，韓國現(xiàn)代的氫燃料電池技術(shù)已經(jīng)在乘用車和卡車上應(yīng)用了，但國內(nèi)技術(shù)不過關(guān)，只能在商用車端應(yīng)用�！�
記者了解到，即使到了2035年，和當(dāng)前新能源汽車（乘用車）銷量相比，加氫站和氫燃料電池車的數(shù)量也確實(shí)不能算規(guī)模很大。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2019年新能源乘用車銷量為120.6萬輛。
從技術(shù)結(jié)構(gòu)看，氫燃料電池主要包括電池組件和燃料兩個(gè)部分，故其上游主要是氫氣供應(yīng)及電池零組件。氫氣供應(yīng)部分主要流程包括氫氣生產(chǎn)、輸送和充氣機(jī)。電池零組件部分則主要生產(chǎn)燃料電池組、氫氣存儲設(shè)備和配件。中游則是將上述組裝，形成一個(gè)完整的可投入使用的燃料電池系統(tǒng)，每種系統(tǒng)構(gòu)成都依據(jù)其不同的應(yīng)用領(lǐng)域而有所不同。
《科創(chuàng)板日報(bào)》記者從深圳一覽眾信息咨詢有限公司獲悉，氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的核心在于中游燃料電池系統(tǒng)。在燃料電池系統(tǒng)中，燃料電池模塊最為重要。一般燃料電池由電解質(zhì)、催化劑和雙極板構(gòu)成，在這三者中，催化劑的有無對燃料電池成本的影響最為巨大。
在氫能方面，上游是氫氣制備，主要技術(shù)方式有傳統(tǒng)能源的化石原料制氫、化工原料制氫、工業(yè)尾氣制氫、電解水制氫和新型制氫技術(shù)；中游是氫氣儲運(yùn)環(huán)節(jié)，主要技術(shù)方式包括高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)、固體材料儲氫和有機(jī)液態(tài)儲運(yùn)；下游是氫氣應(yīng)用，除傳統(tǒng)石化工業(yè)應(yīng)用如合成氨、石油與煤炭深加工外，在新能源應(yīng)用方面包括加氫站、燃料電池下游各種應(yīng)用。
延伸閱讀：
氫燃料汽車漸入“快車道”，距離百萬目標(biāo)實(shí)現(xiàn)還有多遠(yuǎn)？
隨著環(huán)保壓力加大，氫能作為一種清潔、高效、安全的二次能源被寄予厚望。尤其近兩年，無論是國家還是地方政府，在相關(guān)規(guī)劃和政策中“氫能”被頻頻提及，而車企及相關(guān)供應(yīng)鏈企業(yè)亦加快在此方面的投入力度，且在核心技術(shù)上取得了一定突破。
根據(jù)我國2016年發(fā)布的“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖”,2030年，中國燃料電池汽車的規(guī)模要達(dá)到100萬輛。從目前整個(gè)行業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)看，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)或許不難，但也沒有那么簡單，尤其是商業(yè)化推進(jìn)過程中，依然面臨著諸多現(xiàn)實(shí)問題，如運(yùn)輸與存儲安全、加氫站配套建設(shè)、車輛擁有成本等。
氫燃料汽車發(fā)展?jié)u進(jìn)“快車道”
隨著環(huán)保壓力加大以及市場競爭加劇，除了電氣化外，現(xiàn)今越來越多企業(yè)開始將氫燃料汽車作為開發(fā)重點(diǎn)。
當(dāng)中，豐田作為氫燃料汽車領(lǐng)域的較早涉入者和有力推動(dòng)者，其Mirai氫燃料電池車已經(jīng)推向市場5年，全球銷量超過了10000輛。近日，該司宣布將在日本富士山附近打造一座以氫燃料為核心動(dòng)力的未來社區(qū)，名為“Woven City”。
與豐田一樣，戴姆勒早在1990年代就開始研究氫燃料電池車，相關(guān)產(chǎn)品包括梅賽德斯-奔馳公交車、扶桑卡車和F-Cell SUV。不過，該司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，未來的重點(diǎn)將會(huì)從乘用車轉(zhuǎn)移到重型卡車和公共交通上，2020年下半年將開始增加氫燃料卡車的產(chǎn)能。
此外，現(xiàn)代汽車近年在氫燃料汽車方面亦取得較快進(jìn)展，并將其作為各大展會(huì)的主題進(jìn)行呈現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，2019年1-10月，現(xiàn)代共出售氫燃料電池車3207輛，同比增長576%。另寶馬、雷諾等國際車企亦在加大相關(guān)進(jìn)程。
而在中國市場，以省、市、區(qū)域?yàn)閱挝坏母骷壵嗬^出臺了氫燃料電池汽車長遠(yuǎn)規(guī)劃，而各大車企在氫能源汽車方面亦展開了積極布局。據(jù)了解，長城汽車已經(jīng)開發(fā)了燃料電池和氫儲存系統(tǒng)方面的所有核心技術(shù)，并準(zhǔn)備投入生產(chǎn)設(shè)施。而吉利亦于2019年5月發(fā)布了首款氫燃料電池公交客車F12，該車采用國際頂尖氫燃料電堆技術(shù)，通過實(shí)際運(yùn)營測試，加滿氫氣可以滿足一天運(yùn)營需求。在多方努力下，中汽協(xié)最新數(shù)據(jù)顯示，2019年，我國燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成2833輛和2737輛，同比分別增長85．5％和79．2％。
突破：技術(shù)攻關(guān)正當(dāng)時(shí)
伴隨著國內(nèi)氫燃料電池汽車的快速發(fā)展和推進(jìn)，相關(guān)技術(shù)研發(fā)亦有了新突破。
據(jù)了解，在氫燃料電池領(lǐng)域深耕多年的億華通，于去年12月初發(fā)布了全新一代氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)YHTG60SS，新品功率密度超過500W/kg，并且實(shí)現(xiàn)了核心零部件的100%國產(chǎn)化，這為后續(xù)市場的進(jìn)一步擴(kuò)大打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
除此之外，氫燃料電池中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——全氟質(zhì)子膜，也在東岳集團(tuán)的努力下取得了突破性的進(jìn)展，不僅實(shí)現(xiàn)了技術(shù)攻關(guān)，同時(shí)通過了各項(xiàng)試驗(yàn)。據(jù)了解，目前東岳集團(tuán)已經(jīng)在建設(shè)對應(yīng)的大規(guī)模生產(chǎn)線，有望2025年以前滿足國內(nèi)燃料電池汽車對于全氟質(zhì)子膜需求的供應(yīng)。
然而不能回避的是，雖在技術(shù)上取得較大突破，氫燃料電池汽車在商業(yè)化過程中依然存在較多局限性，要實(shí)現(xiàn)過百萬的目標(biāo)，還有系列挑戰(zhàn)需要克服。
挑戰(zhàn)：如何更安全？如何更經(jīng)濟(jì)？
眾所周知，氫燃料電池汽車的推廣，涉及的不僅僅是一款車，而是一套完善成熟的系統(tǒng)支撐。而這套系統(tǒng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，對于行業(yè)及相關(guān)企業(yè)而言沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可借鑒，均是在摸索中前行，且挑戰(zhàn)重重。
首先，安全問題無法回避亦至為關(guān)鍵。作為一種熱值極高的燃料，氫氣如果不能妥善處理其蘊(yùn)含能量，將很有可能造成難以挽回的事故。因此，在討論如何將氫燃料電池汽車規(guī)�；�，首先要確保氫能源的運(yùn)輸和存儲安全，與此同時(shí)，對于氫能源防泄漏以及泄露后的防堆積等要做好相關(guān)保障。目前已知的儲氫方法有4種，分別為高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫和有機(jī)物液體儲氫，由于后兩種方式儲氫密度不高，且容易產(chǎn)生雜質(zhì)和副反應(yīng)，因此目前主要使用的方式為前兩種。
其次，加氫站配套方面亦是影響氫能源汽車推廣的重大障礙。目前，受限于加氫站1000萬元/座的建設(shè)成本，我國全國范圍內(nèi)投入使用的加氫站只有39座，未投入使用以及在建的加氫站約有100座，主要用于氫燃料電池中大型客車的能源補(bǔ)充。而在氫燃料電池汽車時(shí)下主戰(zhàn)場之一的美國加州，根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，在2018年底該地區(qū)就已經(jīng)有40座對外營業(yè)的加氫站，為加州超過7000輛（2019年8月數(shù)據(jù)）氫燃料電池汽車供能。相比之下，目前中國的氫燃料電池汽車市場主要集中在公共交通和商用車領(lǐng)域，若使氫燃料電池汽車能夠像電動(dòng)車一樣“野蠻生長”，如何降低加氫站成本，并大范圍建設(shè)和開放，將成為一個(gè)重要議題。
第三是氫燃料電池汽車的成本問題。目前氫燃料電池汽車的主要成本集中在了燃料電池系統(tǒng)方面，約占整車成本的65%，這直接導(dǎo)致了氫燃料電池汽車的售價(jià)居高不下，動(dòng)輒40萬以上的售價(jià)，成為了它普及路上的最大障礙之一。
拋開售價(jià)不談，單從加氫成本這一項(xiàng)來看，以0.3元/度電計(jì)算，目前加氫站制氫在考慮設(shè)備損耗的情況下，綜合加氫成本在30元/kg左右，而如果選擇外供氫的方式，其綜合加氫成本在23.3元/kg-36.7元/kg之間（取決于運(yùn)輸距離、運(yùn)輸方式等因素），雖然相比燃油車有一定優(yōu)勢，但是和純電動(dòng)汽車相比仍然差距明顯，這也是為什么計(jì)劃中氫燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)百萬保有量的時(shí)間點(diǎn)在2035年的原因之一，只有當(dāng)用成本足夠低，氫燃料電池汽車才具備絕對的競爭力。
當(dāng)然，關(guān)于氫能源的想象空間，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。以氫能形式儲存可再生能源，進(jìn)一步豐富氫能源產(chǎn)業(yè)鏈、逐步降低化石能源的參與比重，同時(shí)優(yōu)化氫氣的存儲和運(yùn)輸，將制氫從加氫站中脫離出來，從而降低加氫站的建設(shè)成本，方便加氫站的大規(guī)模建設(shè)才是我們理想中無碳社會(huì)最終的樣子，就像上文所說，這是一整個(gè)全新的系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)我們最終愿景的路上，必然伴隨著很多困難，但是只有邁出第一步，才能迎接藍(lán)天。
來源：科創(chuàng)板日報(bào),蓋世汽車
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