淺談氫燃料電池汽車的發(fā)展 多國目光聚焦氫能
國內(nèi)現(xiàn)階段已經(jīng)形成一定的產(chǎn)業(yè)集群,從地域看,氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)在全國各地呈現(xiàn)出全面發(fā)力的發(fā)展特點。據(jù)最新消息顯示,氫能產(chǎn)業(yè)及燃料電池汽車技術的發(fā)展正在被多國提上日程,我國也不例外。
2020年8月24日,在上海舉辦的“捷然不同氫近未來”燃料電池技術與應用論壇暨捷氫科技PROME M3H電堆產(chǎn)品發(fā)布會上,多位專家圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術攻關進行了剖析和探討,并對國產(chǎn)燃料電池電堆“卡脖子”的技術突破進行了成果展示。
全球能源革命迫在眉睫,多國目光聚焦氫能
在當今世界格局中,能源問題已經(jīng)成為了所有國家的發(fā)展“咽喉”,只有保證了能源供應的暢通無阻,才可能保證經(jīng)濟發(fā)展的持續(xù)穩(wěn)定。
相關數(shù)據(jù)顯示,我國70%的石油、40%以上的天然氣長期依賴進口,且能源消費持續(xù)增長,高度對外依賴的現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)已嚴重影響國家能源安全。同時,我國能源體系以化石能源為主,碳減排壓力巨大。近幾年,在黨中央和國家相關部委的政策引導和推動下,可再生能源發(fā)展迅速,但規(guī)模和效率有待提升。我國當前能源供應中可再生能源占比約為14.86%,“三棄”電量規(guī)模高達515億度電。
因此,我國亟待推進能源革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,搶占全球能源技術創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點。
而氫能作為二次能源,具有零碳、高效、能源互聯(lián)媒介、可儲存、安全可控等顯著優(yōu)勢,可在交通、工業(yè)和建筑等諸多領域推廣應用。氫能不僅可以作為新型交通能源,推動新能源動力轉(zhuǎn)型和保障能源供應安全,而且還能作為媒介,實現(xiàn)各種能源品種之間的高效轉(zhuǎn)化。
近年來,氫能已受到全世界主要國家的高度重視,美國、日本、德國、韓國等發(fā)達國家將氫能上升到國家能源戰(zhàn)略高度。同時,發(fā)展氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)對穩(wěn)定能源供給,促進低碳化及改善能源結(jié)構(gòu),實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)能源轉(zhuǎn)型和動力轉(zhuǎn)型,發(fā)展可持續(xù)低碳交通,提升我國科技創(chuàng)新實力和國際競爭力,具有非常重要的意義。
我國自2019年氫能源產(chǎn)業(yè)首次被寫入《政府工作報告》后,氫能首次明確納入能源統(tǒng)計報表。2020年4月,我國財政部等四部委發(fā)布的《關于完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》提出,調(diào)整補貼方式,開展燃料電池汽車示范應用,明確“以獎代補”建立氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈;2020年5月,財政部等四部委就《關于開展燃料電池汽車示范推廣》發(fā)布征求意見稿,明確“以獎代補”獎勵細則,其中還強化了加氫站建設補貼。表明我國在氫能產(chǎn)業(yè)及燃料電池方面也開始加大推廣力度。
地方紛紛出臺氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,掀起新一輪發(fā)展熱潮
事實上,在各地方政府的主導下,我國目前正掀起一輪氫能產(chǎn)業(yè)及燃料電池的發(fā)展熱潮。
氫能布局方面,經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)已先行探路,目前國內(nèi)已形成京津冀、長三角、珠三角三大氫能產(chǎn)業(yè)區(qū)域。據(jù)不完全統(tǒng)計,自2020年1月至7月,中央政府出臺了7項氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關政策,地方層面有26個省市共計出臺37條氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關政策。從發(fā)布政策的地區(qū)來看,山東發(fā)布6條,數(shù)量最多,廣東地區(qū)5條緊隨其后。河北、安徽、四川、寧夏等地也積極響應,氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在從沿海進一步向內(nèi)陸擴展。
而作為較早發(fā)展氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的地區(qū),上海市嘉定區(qū)率先規(guī)劃了氫能產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)“嘉定氫能港”,制定了燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)專項政策,編制了加氫站規(guī)劃;吸引、集聚了包括產(chǎn)品研發(fā)、制造系統(tǒng)集成、車輛示范運營、加氫站建設運營等45家氫能行業(yè)企業(yè)落戶嘉定,數(shù)量占到全市2/3。
據(jù)上海市嘉定區(qū)委常委、統(tǒng)戰(zhàn)部部長陸祖芳透露,下階段,嘉定區(qū)還將加大力度推進“嘉定氫能港”建設,盡快出臺燃料電池汽車專項政策實施細則;持續(xù)推進加氫站建設,計劃到今年底投入運營加氫站5座,2025年規(guī)劃建設15座;持續(xù)推動燃料電池汽車商業(yè)化運營,截至今年7月底,嘉定已累計示范運營1448輛燃料電池汽車,運營里程超過1629萬公里。
廣東省佛山市更是早在2009年起就著手研究和布局,目前已經(jīng)發(fā)展起了一些氫能產(chǎn)業(yè)基地:位于南海區(qū)的廣東新能源汽車產(chǎn)業(yè)基地、高明區(qū)現(xiàn)代氫能有軌電車修造基地以及云浮市氫能產(chǎn)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)基地。以南海區(qū)為例,2017年9月11日,科技部與聯(lián)合國開發(fā)計劃署合作的“促進中國燃料電池汽車商業(yè)化發(fā)展項目”在南海區(qū)啟動。依托一汽-大眾、北汽福田、廣東福迪三家整車生產(chǎn)企業(yè),加上早年汽配產(chǎn)業(yè)群的積累,南海區(qū)迅速聚集了廣順新能源等制造氫燃料電池汽車核心部件的龍頭企業(yè)。截至2020年3月,南海區(qū)已上牌運營氫燃料電池汽車440輛,其中公交車11輛,物流車426輛,寬體輕客車3輛。預計2020年底前,新采購的386輛氫能源公交將會投入使用。
建設加氫站是氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障。2020年2月24日,佛山市南海區(qū)發(fā)展和改革局發(fā)布的《佛山市南海區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2020-2035年)》中提到,除現(xiàn)有的4座加氫站以外,南海區(qū)還有2座加氫站正在建設,6個加氫站正在計劃中。截至2019年底,全國已投入運營的加氫站總共52座,從區(qū)級層面看,南海區(qū)加氫站數(shù)量已走在全國前列。
此外,大到北京、廣州、重慶、天津、四川、貴州、成都,小至大連、濰坊、青島、大同、六安、內(nèi)江等全國各地均有政策加碼,爭相搶占氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇。
企業(yè)借助政策“東風”,加大研發(fā)力度攻堅技術難題
當前,全國各地政府主要是從政策層面鼓勵氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,包括提出發(fā)展規(guī)劃、加大補貼力度以及明確管理辦法等方面。而企業(yè)更多的是從業(yè)務層面進行布局,將制氫與儲運、燃料電池研發(fā)與應用以及加氫站建設作為突破口。
7月15日,上汽集團與中國寶武鋼鐵集團簽署全面戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,共同打造“一園兩廊”(吳淞氫能產(chǎn)業(yè)園、環(huán)A30公路氫走廊、臨港至南通氫走廊)國家級氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。其中,吳淞氫能產(chǎn)業(yè)園是占地15萬平方米的長三角氫能產(chǎn)業(yè)聚集中心,以寶山吳淞工業(yè)園為中心,計劃至2025年共同推動10-20座加氫站在示范區(qū)內(nèi)落地。
7月22日,北汽集團與燕山石化簽約合作,共同推動氫燃料電池汽車研發(fā)推廣和車用氫氣燃料的生產(chǎn)供應。中國石化董事長表示,氫能正迎來快速發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期,中國石化將繼續(xù)加大氫能領域投資力度。中國石化提出要打造世界領先潔凈能源化工公司的發(fā)展愿景、構(gòu)建“一基兩翼三新”的發(fā)展格局,氫能在其中占據(jù)重要的地位。
據(jù)上海汽車集團股份有限公司副總裁、總工程師祖似杰介紹,在氫燃料電池應用方面,上汽集團從“鳳凰一號”燃料電池汽車的研發(fā)開始,堅持氫燃料電池汽車的研發(fā)應用和產(chǎn)業(yè)化推廣工作近20年,陸續(xù)推出5款燃料電池整車產(chǎn)品。2018年,上汽集團結(jié)合燃料電池發(fā)展新的外部環(huán)境變化,在總結(jié)前期發(fā)展經(jīng)驗的基礎上,整合集團優(yōu)質(zhì)資源,成立捷氫科技,并引入員工持股機制,打造國內(nèi)一流的、開放的燃料電池電堆和系統(tǒng)的研發(fā)、制造企業(yè)。
捷氫科技成立以來在燃料電池核心技術的研發(fā)上獲得突破性進展。8月24日,由上海捷氫科技有限公司主辦的“捷然不同氫近未來”燃料電池技術與應用論壇暨捷氫科技PROME M3H電堆產(chǎn)品發(fā)布會在上海舉行。
在會上,捷氫科技發(fā)布了全新一代車用質(zhì)子交換膜燃料電池電堆PROME M3H,后者是捷氫科技首個對外正式發(fā)布的電堆產(chǎn)品。其具備車規(guī)級、高性能、高可靠等特點,支持橫向和縱向布置,58個一級零部件全部國產(chǎn)化,自主化程度與國產(chǎn)化率均達到了100%。
參數(shù)方面,PROME M3H的電堆功率高達130kW,電堆功率密度達3.8kW/L,可實現(xiàn)燃料電池汽車的全功率驅(qū)動,無需依賴輔助動力電池。動力強勁之余,PROME M3H還可適應各種極端環(huán)境:置身-30℃極寒環(huán)境中,不到30s即可快速啟動;最高工作溫度達95℃,耐熱性能極佳。
PROME M3H的極限性能均經(jīng)過嚴格的驗證,單單是以MAXUSE UNIQ 7為例:其總計完成了15萬公里耐久里程、2萬公里冬季耐候試驗、500小時城市工況單車試驗以及300小時壞路單車試驗。捷氫科技總經(jīng)理盧兵兵說,“除了捷氫科技,沒有任何一家企業(yè)會花兩千多萬做耐久測試。”
而捷氫科技第三代燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品PROME P390已完成超6000小時的臺架耐久驗證,搭載多款整車產(chǎn)品完成了整車驗證,通過超過15萬公里嚴苛的整車道路試驗,并將于9月份搭載上汽大通MAXUSE UNIQ 7正式亮相。
2020年3月,捷氫科技總投資5億元的燃料電池項目正式開工,園區(qū)具備研發(fā)辦公、測試驗證、生產(chǎn)制造、氫氣供應四大功能,一期產(chǎn)能達到1.2萬臺/套。5月,捷氫科技與常熟高新區(qū)達成合作,將在常熟投資年產(chǎn)2000臺/套、未來十年預估產(chǎn)值達10億元的燃料電池動力系統(tǒng)生產(chǎn)線。
值得一提的是,氫燃料電池汽車作為一種真正意義上的“零排放,無污染”載運工具,是未來新能源清潔動力汽車的主要發(fā)展方向之一。
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