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氢能有望成为一个年产值以万亿计量的大产业?
http://www.31ddc.com 2020-03-30 14:47:32 中国产经新闻报

  作为利用新能源的主要方向之一,大力发展氢燃料技术一直是业内关注的焦点,也是我国非常明确的新能源发展方向。

  有数据统计,预计到2050年,在中国能源体系中氢能占比将达到10%,氢气需求量接近6000万吨,年经济产值超过10万亿元;燃料电池车产量达520万辆/年,固定式发电装置2万台套/年,燃料电池系统产能550万台套/年;建成加氢站10000座以上,并在交通运输、工业等领域将实现氢能的普及应用。

  从以上的数字来看,氢能有着极为广阔的发展前景,最终或有望成为一个年产值以万亿计量的大产业。

  前景可期氢燃料或成新能源终极选择

  新能源的终极解决方案是什么?多位专业人士透露,“氢燃料技术”是目前遏制全球气候变暖、不可再生能源减少的重要技术路径,甚至被誉为当代科技下,人类利用能源的最终形态。

  据中国汽车工程学会曾海威介绍,以汽车应用为例,若能实现搭载氢燃料电池作为能量源,其优势将无可比拟。届时,汽车在行驶过程中的产物只是纯净水,整个反应过程可完全实现零碳排放。此外,氢元素是分子量最小的元素,氢气也确实是最“轻”的气体。以此作为能量源,功率密度比非常高,仅用5kg左右的氢气,就能让车辆续航800km(以最新量产车型计算)。不仅比同等续航能力的电动车的电池组在重量上轻了不少,加氢的过程也更加便捷,只需5分钟左右就能完成补氢,充能效率堪比燃油车。

  虽然氢燃料电池和电动车都能够实现零排放的清洁能源,但“氢”却拥有重量更轻、充能速度更快等诸多重要优势,也正是基于这些原因,氢燃料电池才被称作“终极能源解决方式”。

  作为业内公认的理想新能源,“氢”的来源也非常广泛。工业副产氢,煤制氢,天然气制氢等技术都已十分成熟。特别是焦炉煤气中产生的工业副产氢,过去都是直接当做燃料烧掉,利用价值并不比同等热值的煤炭高。但如若氢燃料电池兴起,高纯氢气的销路就有了极大保障,企业也会更积极的进行氢气储能,通过提纯一部分做燃料电池的燃料,以提高副产品价值。

  依据日本氢气的价格,氢能源汽车续航650KM仅需4600日元,约合278元人民币,甚至比汽油的价格更为便宜。且氢气的价格不会像汽油随石油有较大波动,未来只会随着技术的提升越来越便宜。

  对车企而言,也同样把氢燃料电池车当作其未来发展的最终目标。而一些已经有了氢能源技术积累的主流国内外品牌,也纷纷“大秀肌肉”,以展示自己的氢燃料电池车技术,一场氢能源汽车大赛的集结号已经正式吹响。

  而这一趋势,也从氢燃料电池车产销量上体现了出来。

  中汽协的数据显示,2019年,我国氢燃料电池汽车销售2737台,同比增长79%;2018年销售1527台,同比增长约20%。根据部分地方政府出台的推广目标统计,2020年各地将合计推广5000台左右燃料电池车,总保有量或将在年底达到1万台。而《节能与新能源汽车技术路线图》中明确提出,2020年、2025年和2030年,中国燃料电池汽车的发展目标分别为1万辆、10万辆以及100万辆。

  尤其是2019年以来,各级政府相继出台氢燃料电池汽车长远规划,随着各地规划顺利实施,氢燃料电池车的发展前景将一片光明。

  困难重重氢能源应用仍非一片坦途

  在推动落地方面,2018年2月13日财政部、工信部、科技部、发改委四部委联合发布的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》表明,根据新的补贴政策,与纯电汽车不同,明确燃料电池汽车补贴永不退坡,力度不减。

  具体补贴的金额是乘用车20万,轻型客车30万,大型客车50万。另外一些地方还规定了1:1的配比政策。行业分析师陈杼望认为,这意味着,消费者在购买氢能源汽车时,地方补贴将与国家补贴看齐,甚至能享受到的最多翻倍的优惠额度。空前的补贴力度是足够的,将逐步带动氢燃料电池汽车产业取得实质性进展。

  当然,这并不意味着国人开上氢燃料电池车的日子已然临近。陈杼望表示,考虑W2W(Well to Wheel,从矿井到车轮)的整个过程,氢能源的应用场景,依然困难重重。而与国际成熟的技术相比,我国氢能及燃料电池产业化眼前还存在明显的技术短板。包括零部件、整个高端的集成、电池的寿命、成本、批量制备能力等方面,还存在比较大的差距。

  据曾海威介绍,作为氢燃料电池汽车的核心部件,燃料电池系统成本占整车成本的64%,而其中又以燃料电堆为重要组成部分,占整个燃料电池成本的47%。

  我国燃料电池堆虽具备一定的技术储备,但许多零部件如气体扩散层、质子交换膜、密封件国内无量产,催化剂、膜电极、双极板虽实现了国产化,但在系统性能和总成本上较国外仍存在较大差距距。

  在使用环节上,由于燃料电池汽车比其他汽车更为精密,因此维护成本更高;氢气在制备、储存、运输等过程中也需要更多的技术处理,成本也相应提升;配套设施方面,燃料电池汽车使用需要众多加氢站支持,加氢站由于需要配置大型压缩机等大型设备,成本同样比加油站和充电站更高。

  成本层层加码下,过于高昂的费用,使得市场需求不足,进而阻碍了创新技术的研发热情,这些都是制约国内发展氢燃料的要素。

  降低燃料电堆成本的关键在于核心组件膜电极的技术突破。曾海威认为,膜电极中的催化剂大量使用稀缺的铂金属为原材料,价格昂贵。因此降低铂金属用量、寻找铂金属替代品将成为降低氢燃料电池汽车成本的主要方向。

  此外,加氢站建设、储氢和运氢成本是氢燃料电池汽车商业推广的关键驱动因素。虽然制取合格氢气实际成本很低,但是难点在运输和存储上,即使用新能源的废电这种几乎免费的方式来制氢,也面临运输和存储成本高的问题。

  与加油站、充电站相比,加氢站的主要问题在于,建设成本非常高。陈杼望告诉记者,加氢站主要来自于大容量高压储存设备以及加氢装置,其建设成本约为1500万~2000万元;站内不产氢的小型、微小型加氢站的建设费用一般约为600万~1000万元,其日加氢量仅100~400公斤,是一个加油站投资额的10倍。

  受制于如此高的成本,加注站“回本”盈利困难,目前几乎无法进行纯商业化运营。在很大程度上需要政府部门的政策和资金支持,依赖于财政拨款推动。故而氢燃料电池技术的落地与普及,难说是一片坦途。

  多轮驱动氢燃料领域成长性极高

  虽然苦难重重,但作为全球能源技术革命的重要方向,已有越来越多的国家致力于推动建设“氢能社会”。作为一种普世性的能源载体,氢能源的大规模应用尚处于导入期,尤其是燃料电池作为我国新能源汽车“三横三纵”发展路线的重要分支,分外需要政策的支持引导。

  2019年3月15日,《政府工作报告》首次对“推动加氢站建设”进行描述;紧接着的3月28日,李克强总理在博鳌亚洲论坛年会上指出,要“加快发展人工智能、自动驾驶、氢能源等新兴产业”,氢能源建设成为未来新能源的发展趋势,我国开始力推氢燃料电池产业链,《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》更是明确提出,要系统推进燃料电池汽车研发与产业化,到2020年实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。

  氢能源产业也得到地方政府的政策支持与响应。据悉,目前已有20多个省市出台氢能的发展规划和氢燃料汽车的发展规划,形成了华东、华中、华南、华北、东北、西南六个氢能和氢燃料电池汽车的产业群。

  在国家的大力扶持下,难免会出现一些贪图财政补贴、糊弄圈钱、欺世盗名之徒。但是“水氢汽车”这类闹剧注定不会是主流业态,总体的趋势还是向前发展的。相关数据披露,2006—2017年燃料电池成本由124美元/kW下降至45美元/kW,10年间降幅度高达63.7%。未来,随着核心技术的突破、加氢站建设普及以及政策支持的多轮驱动下,在氢燃料电池领域,技术的成熟和成本的下降已是必然。

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