6月21日,由中國電力企業(yè)聯(lián)合會、中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(簡稱“中國氫能聯(lián)盟”)、中國能源報聯(lián)合主辦的“2019全球新能源汽車領(lǐng)袖峰會——新能源汽車動力變革論壇”在廣州舉辦。 與會嘉賓就氫能的定位、發(fā)展模式等問題,表達(dá)了各自的觀點和看法。 “ 中國氫能聯(lián)盟專家委員會主任、同濟大學(xué)校長助理余卓平: 迫切呼吁將氫作為能源進(jìn)行定位和布局 中國是第一產(chǎn)氫大國,具有豐富的資源基礎(chǔ),但現(xiàn)在在國家層面,并沒有給與氫能明確定位。氫只是作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一部分,缺乏整體頂層設(shè)計與戰(zhàn)略規(guī)劃。 盡管氫是二次能源,但具有零碳、高效、能源互聯(lián)媒介、可儲能、安全可控等顯著優(yōu)勢。且從各種制氫路線的發(fā)展看,未來我國有足夠的氫資源支撐其作為能源的發(fā)展。保守估計,未來氫在我國終端能源體系占比10%,將成為我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。如果將氫能納入我國終端能源體系,與電力協(xié)同互補,將可共同成為我國終端能源消費體系的主體。 氫氣作為能源使用,在價格和經(jīng)濟可行性上也應(yīng)該有很好的基礎(chǔ)。我們堅定地認(rèn)為氫氣可以在交通、化工原料、工業(yè)、建筑等諸多領(lǐng)域推廣應(yīng)用,也就是說,在我國的下一步能源轉(zhuǎn)型中,氫氣將扮演非常重要的角色。 特別是燃料電池的發(fā)展有其獨特優(yōu)勢。燃料電池在交通上的應(yīng)用已成為氫能發(fā)展的強勁動力,而氫能發(fā)展又將推動交通動力轉(zhuǎn)型。 燃料電池汽車在過去幾年取得了革命性進(jìn)展,可靠性、耐久性和經(jīng)濟性等主要技術(shù)瓶頸已經(jīng)獲得突破,2015年被認(rèn)為是燃料電池汽車的商業(yè)化元年。燃料電池汽車基本實現(xiàn)了和傳統(tǒng)汽車的無差別應(yīng)用,可實現(xiàn)幾分鐘內(nèi)的燃料加注,500公里以上的續(xù)駛里程,具備每加侖65英里的等效油耗和高功率輸出能力,且更加環(huán)保。 燃料電池具有大功率、長距離應(yīng)用優(yōu)勢,且與電動汽車共性技術(shù)非常多,這是我國發(fā)展燃料電池的優(yōu)勢,即,既有氫能的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),又有電動汽車的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),但是燃料電池汽車的發(fā)展第一個大難題就基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)瓶頸,如加氫站建站標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、政策體系均不健全,也無明確的歸屬管理部門。而且在一些燃料電池的核心技術(shù)研發(fā)上,也需要加快突破。科技部一直長期支持燃料電池技術(shù)路線,我們還是有信心在燃料電池技術(shù)上能夠追上國際先進(jìn)水平的。 目前,燃料電池汽車已成為多國的重要戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。我國應(yīng)利用現(xiàn)有資源優(yōu)勢,迅速布局氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè),加大產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)及關(guān)鍵技術(shù)投入,搶占戰(zhàn)略制高點。燃料電池需要繼續(xù)解決的問題有以下幾個: 首先,迫切呼吁將氫作為能源進(jìn)行定位和布局,明確氫能的歸口主管部門,氫能與燃料電池的發(fā)展,氫能應(yīng)先行。 其次,要繼續(xù)大技術(shù)攻關(guān)力度。應(yīng)該要扶持在氫能新型裝備制造企業(yè)。同時要加快標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的制定。 最后,不能閉關(guān)自守,而是要加強國際交流,推動我國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 “ 國際氫能協(xié)會副主席毛宗強: 2030年,中國將成世界最大氫能與燃料電池市場 面對能源安全、環(huán)境保護(hù)等壓力,發(fā)展氫能是我國能源轉(zhuǎn)型的必由之路。那么,為什么是氫? 發(fā)展氫能成各國共識 氫是一個很簡單的元素,但按照原子百分?jǐn)?shù)計算,氫又是宇宙中最多的元素,在地球上含量僅次于氧。 氫能是指以氫及其同位素為主導(dǎo)的反應(yīng)中,或者氫在狀態(tài)變化過程中所釋放出的能量,具有來源廣、可儲存、用途多、零碳零污染及能量密度大等特征,可發(fā)電、可供熱,還可作為交通燃料。同時,氫還是一個穩(wěn)定介質(zhì),通過可再生能源制氫,可將不穩(wěn)定的可再生能源變得“穩(wěn)定”。 截至目前,發(fā)展氫能不僅是一個國家的事情,已成為大家的一致共識。氫的能量密度是汽油的3倍,是鋰電池的130倍。因此過去,能量密度是能源替代的主要原因。而現(xiàn)在,隨著二氧化碳減排、應(yīng)對氣候變化等要求加大,能源排放成為氫能的主要推動力,其在各種燃料替代過程中的比重不斷增加。2017年底,世界氫能委員會就研究提出,到2050年,全球環(huán)境20%的二氧化碳減排要靠氫氣來完成,18%的電力由氫能承擔(dān)。此外,國際氫能委員會預(yù)測認(rèn)為,到2050年,歐盟24%的一次能源將使用氫能替代。 可以說,未來在多種能源組成的社會中,氫能與電能將是兩大支柱。 氫能是我國能源發(fā)展必由之路 我國現(xiàn)已具備超強的氫氣供應(yīng)能力。統(tǒng)計顯示,國際制氫總量現(xiàn)約為9EJ, 即年產(chǎn)6300萬噸左右,我國產(chǎn)氫約2200萬噸/年。該數(shù)量占世界氫產(chǎn)量的三分之一,我國是沒有爭議的世界第一產(chǎn)氫大國。 在此基礎(chǔ)上,我國形成了完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈,涵蓋制氫、儲運、加注、應(yīng)用等四個環(huán)節(jié)。以制氫環(huán)節(jié)為例,國際目前主要包括煤炭氣化、天然氣、甲醇重整、水電解等制氫方法。在我國,上述4種方式占比分別為18%、48%、30%、4%,可再生能源制氫尚處示范階段。下一步,“可再生能源 水電解制氫”將成大規(guī)模制氫的發(fā)展趨勢。以此為背景,我國將來可能向韓國、日本出口綠色氫氣。 同時,我國燃料電池車產(chǎn)量逐年增加。2017年,全國共有8個品牌、10款車型的燃料電池汽車在產(chǎn),總產(chǎn)量為1272輛,較2016年同比增長102.2%。其中,燃料電池專用車992輛,占總產(chǎn)量的78.0%;燃料電池客車280輛,占總產(chǎn)量的22.0%。2018年我國燃料電池車產(chǎn)量進(jìn)一步達(dá)到1619輛,其中燃料電池專用車909輛、大客車710輛。到2020年,我國氫燃料電池轎車、商業(yè)車有望分別超過4萬輛、1萬輛。 盡管目前,產(chǎn)業(yè)鏈的四個環(huán)節(jié)仍處初級階段,但氫能是我國能源發(fā)展的必由之路。預(yù)計到2030年,我國將成為世界最大的氫能與燃料電池市場;到2040年,氫能或?qū)⒅挝覈?0%的能源需求。 “ 中國氫能聯(lián)盟專家委員會、武漢理工大學(xué)教授潘牧: 燃料電池是氣電聯(lián)網(wǎng)的核心 電網(wǎng)跟氫能關(guān)系非常密切。在能源領(lǐng)域不光有電網(wǎng),還有氣網(wǎng),氣網(wǎng)和電網(wǎng)連接起來就會形成一個嶄新的能源構(gòu)架,這個新的能源構(gòu)架可以通過電網(wǎng)輸出氫到氣網(wǎng),然后再發(fā)電到電網(wǎng),燃料電池汽車是這個網(wǎng)絡(luò)里的受益者,可以使可再生能源利用率最大化,進(jìn)而使整個能源效率達(dá)到最大化。 互聯(lián)網(wǎng)的特點首先是聯(lián)網(wǎng),比如電網(wǎng)和氣網(wǎng)互聯(lián),同時聯(lián)網(wǎng)可以有無限節(jié)點,也可是以是雙向的,也就是說人人既可以消費電力,也可以生產(chǎn)電力,與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)非常相似。氣網(wǎng)和電網(wǎng)通過電池和電解水裝置,在用戶家里就可以形成一個無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本田就推出了一款燃料電池車發(fā)電站,相當(dāng)于在車?yán)镅b了一個變壓器,車回到家里可以充電,所以既是一輛汽車,也是一臺發(fā)電機。 國際能源署提出的愿景就認(rèn)為,電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣液體燃料網(wǎng)可以通過氫氣連接起來,形成一個互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。德國提出的集成能源系統(tǒng)也以用氫能作為連接紐帶。美國提出的H2 @Scale計劃也是一樣的理念,將氫氣和發(fā)電、電網(wǎng)、油氣網(wǎng)連在一起,這也是值得電網(wǎng)公司認(rèn)真思考的事情,即,探討研究將電網(wǎng)和氫網(wǎng)連接一起有哪些技術(shù)值得開發(fā)。從愿景來看,氫電互聯(lián)發(fā)展,對電動汽車也有推動作用,但這會涉及到一個很核心的技術(shù),即燃料電池,將氫變成電。 第一臺燃料電池早于1839年就誕生,到目前仍有性能提升創(chuàng)新的空間。比如催化劑還存在穩(wěn)定性不好等各種各樣的問題,需要重點攻關(guān),新型納米催化劑的研制,以及膜電極性能的提升和電堆的創(chuàng)新等都需要扎扎實實持續(xù)推進(jìn)。燃料電池的創(chuàng)新非常關(guān)鍵,中國的前期積累太少,追趕的難度也比較大,還需要做出貢獻(xiàn),爭取通過創(chuàng)新推進(jìn)燃料電池發(fā)展,推動車用電力的變革。 “ 北京低碳清潔能源研究院新能源中心助理主任何廣利: 氫能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)須明確戰(zhàn)略定位 去年開始,關(guān)注氫能產(chǎn)業(yè)的人逐漸增多,尤其隨著今年“推進(jìn)充電、加氫設(shè)施建設(shè)”首次被寫入《政府工作報告》,氫能一下成了熱點。盡管如此,我認(rèn)為氫能在我國尚未發(fā)展成為一個真正的產(chǎn)業(yè)。就加氫站而言,全國現(xiàn)已投產(chǎn)的加氫站(包括固定式加氫站和撬裝式加氫設(shè)備)共約23座,另有在建33座。加氫站究竟怎么建?目前仍有審批、設(shè)計、安全等一系列問題亟待解決。 首先是標(biāo)準(zhǔn)。出于安全考慮,2010年出臺的國標(biāo)《加氫站技術(shù)規(guī)范 GB50516-2010》是按儲氫量劃分加氫站。其實,加氫站的儲氫與加氫能力既相關(guān)、又無關(guān),很多人甚至分不清加氫能力和儲氫量的關(guān)系。比如豐田汽車所說的3-5分鐘加滿氫,實際上有很多限制條件,涉及初始壓力、冷卻溫度等方方面面,不是隨便就可達(dá)到這個要求。 同時,由于相對特殊,國內(nèi)在運的20多個加氫站中,有一部分屬內(nèi)部運行,目前只有少數(shù)對外開放。從開發(fā)角度來說,加氫站建設(shè)不是光有費用就能解決,還涉及安全性等重大問題,對此必須給予足夠重視。但現(xiàn)階段,我們在技術(shù)積累、研究開發(fā)等方面的工作依然不夠。 其次是供給模式問題,氫能運輸技術(shù)選擇與供應(yīng)模式密切相關(guān)。供氫基礎(chǔ)設(shè)施的可選擇性非常多,我認(rèn)為,目前來看沒有哪一種占據(jù)絕對優(yōu)勢。未來如何選擇,還需進(jìn)一步科學(xué)論斷。否則投產(chǎn)之后,過幾年細(xì)分技術(shù)路線一旦發(fā)生變化,同樣將帶來風(fēng)險。國內(nèi)很多用戶,尤其是大運量氫氣用戶,目前還是自己制氫。需要用氫時,直接就近建一個制氫廠,不存在長距離運輸及配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問題。以后若要大規(guī)模發(fā)展車用氫能,解決運輸問題對降低氫氣成本非常關(guān)鍵。 此外,還有一些非常實際的問題。在戰(zhàn)略及政策方面,日本、歐洲、韓國澳大利亞等均已發(fā)布?xì)淠苈肪€圖。我國政府對氫能的定位尚未確定,雖然有近20個省市已發(fā)布相關(guān)規(guī)劃,但全國性的氫能發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃依然缺乏。從國家能源體系角度而言,因目前尚無官方正式說法,暫不能說氫能是一種能源。但從長遠(yuǎn)看,氫能至少是我國能源系統(tǒng)的一部分。若不納入其中,氫能就相當(dāng)于一個“灰色地帶”,不利于未來發(fā)展。 再如行政審批問題。截至目前,上海、佛山、武漢、如皋等地明確了加氫站建設(shè)的主管部門及審批流程,國家對此卻仍無明文規(guī)定。也正因此,加氫站建設(shè)審批特別難。為規(guī)范健康發(fā)展,這需要一個明確的對口單位。 最后還有發(fā)展模式問題。國內(nèi)目前主推商用車,由于路線較為固定,對燃料電池的技術(shù)要求相對降低。但同時,商用車所能承受的氫氣價格遠(yuǎn)低于乘用車。為降低運行成本,很多企業(yè)正在關(guān)注“電 氫”。相關(guān)部門也在考慮,燃料電池汽車的補貼是否挪到前端,實際加一公斤氫氣、補貼一部分錢,因為只有真正使用才可產(chǎn)生環(huán)境效益。經(jīng)濟性問題如何解決?對此還需綜合考慮、謹(jǐn)慎對待。 (文 | 本報記者仝曉波 朱妍 武曉娟整理) End |
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