由于能源需求的日益增長、化石燃料的消耗與二氧化碳排放總量快速上升，掀起一場“清潔、低碳、安全、高效”的能源變革已是大勢所趨。
作為一種潔凈的二次能源載體，氫能夠方便地轉(zhuǎn)換成電和熱，轉(zhuǎn)化效率較高，有多種來源途徑。咨詢機(jī)構(gòu)威爾森發(fā)布的報(bào)告指出，氫是連接可再生能源與傳統(tǒng)化石能源的橋梁，可以為實(shí)現(xiàn)“氫經(jīng)濟(jì)”與現(xiàn)在或“后化石能源時(shí)代”能源系統(tǒng)起到橋接作用。
毋庸置疑，氫能將是未來能源變革的重要組成部分。當(dāng)前，全球氫能發(fā)展勢頭十分強(qiáng)勁，占全球GDP約52%的27個(gè)國家中，已有16個(gè)國家制定了全面的氫能戰(zhàn)略，還有11個(gè)國家正在制定國家級氫能戰(zhàn)略。
作為國家科技應(yīng)用的排頭兵和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的晴雨表，汽車產(chǎn)業(yè)自然是氫能源與燃料電池最廣闊的試驗(yàn)場。尤其隨著中國“力爭2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”目標(biāo)的提出，“如何解碼氫能源與燃料電池”成為中國汽車產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。
在近日舉行的第六屆國際氫能與燃料電池汽車大會(FCVC)上，飆升的展覽面積和參展商數(shù)量無一不印證了這一趨勢。更重要的是，通過發(fā)布最新技術(shù)、眾多落地成果的體驗(yàn)，氫能源與燃料電池再次成為眾多業(yè)內(nèi)外人士關(guān)注的焦點(diǎn)。
汽車業(yè)悄然“氫”風(fēng)起
“實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要多管齊下、綜合施策。從交通、發(fā)電、工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域同時(shí)進(jìn)行綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。在這一過程中，氫能源和燃料電池也必須貢獻(xiàn)自己的力量。”在第六屆國際氫能與燃料電池汽車大會上，中國汽車工程學(xué)會名譽(yù)理事長付于武直言，雖然氫能源和燃料電池是新興產(chǎn)業(yè)，但也是各國都在搶占的競爭制高點(diǎn)，更是促進(jìn)我國汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、建設(shè)汽車強(qiáng)國的重要“抓手”之一。
中國汽車工程學(xué)會常務(wù)副理事長兼秘書長張進(jìn)華持同樣的看法。張進(jìn)華表示，中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展晚于歐美日韓，但目前發(fā)展速度迅猛，在產(chǎn)業(yè)鏈布局方面已逐漸趕超西方國家。
作為清潔脫碳的二次能源，國家和地方對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視。能源法將氫能納入能源范疇，國務(wù)院頒布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 (2021-2035年)》對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了明確要求。
“與此同時(shí)，各地陸續(xù)發(fā)布的‘十四五’規(guī)劃更是將氫能發(fā)展置于重要位置，全國‘氫’風(fēng)已起。”張進(jìn)華分析說，在這種利好的背景下，汽車業(yè)要抓住發(fā)展契機(jī)，進(jìn)一步提升核心零部件、關(guān)鍵材料和燃料電池系統(tǒng)的性能和技術(shù)水平，降低成本。
事實(shí)上，中國汽車工程學(xué)會早在去年就編制并發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》。據(jù)預(yù)測，到2035年，中國燃料電池汽車保有量將達(dá)到100萬輛左右，商用車將實(shí)現(xiàn)氫動力轉(zhuǎn)型，并建成加氫站5000座左右。
要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，燃料電池核心材料、燃料電池電堆系統(tǒng)、整車、氫氣制取及加氫站等關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新顯然不可或缺。
同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院教授余卓平認(rèn)為，“實(shí)現(xiàn)碳中和”已形成全球共識，很多國家都制定了明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。氫能在交通領(lǐng)域的發(fā)展正在穩(wěn)步推進(jìn)。尤其在重型卡車領(lǐng)域，燃料電池汽車將為成為一個(gè)重要的技術(shù)路線。
“當(dāng)前各項(xiàng)技術(shù)也都在積極研發(fā)中，我國的自主創(chuàng)新能力不斷提高，國家也開展了許多創(chuàng)新項(xiàng)目來推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)前途一片光明。”余卓平自信地說道。
國際氫能經(jīng)濟(jì)和燃料電池伙伴計(jì)劃執(zhí)行主任Tim KARLSSON表示，未來氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要重點(diǎn)部署。
“發(fā)展氫能及燃料電池，一方面需要持續(xù)創(chuàng)新研究，對燃料電池汽車進(jìn)行大規(guī)模的部署和應(yīng)用;另一方面則需要政策保持足夠的穩(wěn)定性，通過戰(zhàn)略、路線圖的發(fā)布，以及投資來促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、燃料電池汽車技術(shù)的研發(fā)，發(fā)掘氫能燃料電池更多的業(yè)務(wù)模式。”Tim karlsson總結(jié)說。
自主品牌迎來發(fā)展新風(fēng)口
如果將第六屆國際氫能與燃料電池汽車大會比作一場“頭腦風(fēng)暴和思維橋梁”的話，那么在會場外圍的實(shí)車展示區(qū)，則拉近了氫能與燃料電池產(chǎn)品與普通消費(fèi)者之間的距離。
“這輛車起步很快，整體質(zhì)量也不沉，非常適合日常通勤使用。”在永安行氫燃料電池展區(qū)，一輛藍(lán)色的燃料電池共享單車引起了不少人的圍觀。
“以往的電動自行車雖然也比較方便，但有充電自燃的風(fēng)險(xiǎn)，而且電瓶等關(guān)鍵零部件容易被盜。這輛燃料電池車就不會有這樣的問題。”試著騎行了一圈后，參觀者孫家儒對燃料電池共享單車很滿意。
據(jù)工作人員透露，該燃料電池車儲氫罐位于車頭與鏈條連接的斜杠處，而車座下面是儲能與電動機(jī)。永安行計(jì)劃初步生產(chǎn)1000輛，在今年10月推出市場。
與10年前電動汽車類似的是，氫能和燃料電池的崛起為各大出行廠家，尤其是自主品牌廠商提供了全新的發(fā)展機(jī)遇，共享汽車只是其中的一個(gè)縮影。
在展館外側(cè)的乘用車試乘試駕區(qū)，很多人在排隊(duì)體驗(yàn)紅旗H5-FCEV(氫燃料電池)車型。
據(jù)一汽紅旗工作人員介紹，H5-FCEV的重點(diǎn)在于其動力系統(tǒng)的改變，其燃料電池系統(tǒng)由一汽自主研發(fā)，多項(xiàng)核心技術(shù)指標(biāo)均處于行業(yè)領(lǐng)先水準(zhǔn)。
數(shù)據(jù)顯示，H5-FCEV的百公里加速時(shí)間小于10秒，最高車速可達(dá)160km/h，NEDC的續(xù)駛里程約為520公里，截至目前，該車此前已經(jīng)完成試運(yùn)行。
與紅旗H5-FCEV同時(shí)亮相的還有長安汽車的全新燃料電池車——長安CS75 FCV。長安CS75 FCV采用的是氫燃料供能，儲氫罐能存儲4kg氫氣，百公里消耗氫氣0.8kg，NEDC續(xù)航里程可達(dá)600公里。
作為氫能汽車的堅(jiān)實(shí)擁躉，同行的加入讓長城汽車更加堅(jiān)信這一路線。有消息稱，長城汽車旗下高端電動品牌“沙龍智行”或?qū)⒖偛坑缮虾０嶂帘本┮嗲f經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，同時(shí)原有的高端智能純電動車品牌定位可能也會調(diào)整，轉(zhuǎn)型為“氫能源+增程式”為主的技術(shù)路線。
今年3月，長城汽車董事長魏建軍曾表示，沙龍智行將切入30萬元以上市場，品牌定位要比肩甚至超越WEY品牌?？梢源_定的是，長城汽車基于氫檸技術(shù)打造的全球首款C級氫燃料電池SUV將于今年年內(nèi)推出，續(xù)航里程可達(dá)840公里。
事實(shí)上，以中國一汽、長城汽車為代表的自主品牌車企一直在對氫燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行布局。
2018年6月，上汽集團(tuán)旗下捷氫科技正式成立。捷氫科技目前已掌握燃料電池電堆、系統(tǒng)等核心關(guān)鍵技術(shù)，具備完整的自主知識產(chǎn)權(quán)，累計(jì)參與15項(xiàng)燃料電池國標(biāo)制定，發(fā)布7項(xiàng)燃料電池汽車企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、350項(xiàng)燃料電池相關(guān)領(lǐng)域?qū)＠?。配裝捷氫科技燃料電池的榮威950燃料電池轎車也成為國內(nèi)唯一一款實(shí)現(xiàn)公告、銷售和上牌的燃料電池乘用車。
按照《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施藍(lán)皮書》的規(guī)劃，到2030年，氫能產(chǎn)業(yè)將成為我國新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和新能源戰(zhàn)略的重要組成部分，產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將突破1萬億元;國內(nèi)將建成加氫站1000座，氫燃料電池汽車達(dá)到100萬輛。
但記者查閱公開數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，2020年中國氫能源汽車產(chǎn)銷量不超過2000輛，全球氫能源車保有量也僅有3.2萬輛。開發(fā)這一巨大的市場顯然絕非一日之功。對此，國鴻氫能副總經(jīng)理劉志祥直言：“燃料電池企業(yè)和整車制造企業(yè)需要重視當(dāng)下、規(guī)劃未來。”
“政府應(yīng)看得近一點(diǎn)，企業(yè)應(yīng)看得遠(yuǎn)一點(diǎn)，資本則要看得寬一點(diǎn)，技術(shù)應(yīng)看得嚴(yán)一點(diǎn)。”劉志祥如是說。
全產(chǎn)業(yè)鏈還需共同“添磚加瓦”
“氫能源與燃料電池的發(fā)展剛剛起步，從它的身上，我看到了10年前電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影子。”談及氫能源與燃料電池的發(fā)展時(shí)，清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授趙福全感慨說，“隨著‘雙碳’戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，氫能源的開發(fā)、利用將進(jìn)入實(shí)質(zhì)性發(fā)展階段。”
中國汽車工程學(xué)會副秘書長王菊也贊同這一觀點(diǎn)。她認(rèn)為，電動汽車從最開始的“不被接受”到如今“遍地開花”，離不開政策、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)等多方面的支持，而電動汽車10多年來的成功也為氫能源與燃料電池的發(fā)展提供了模板，增強(qiáng)了信心。
“‘雙碳’戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，將徹底釋放氫能的發(fā)展熱情。”王菊告訴記者，“作為處于發(fā)展初期的能源形式，氫能的開發(fā)利用更依賴基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和法規(guī)制度引導(dǎo)，而這都需要國家層面統(tǒng)一決策。”
顯然，在這種情況下，全產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)該共同“添磚加瓦”，共同推進(jìn)氫能源與燃料電池發(fā)展的腳步。
在第六屆國際氫能與燃料電池汽車大會舉辦期間，上海與蘇州、南通、嘉興、淄博、鄂爾多斯等地聯(lián)手，共同啟動了燃料電池汽車城市群合作，以打造產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大、生態(tài)環(huán)境最優(yōu)、整體競爭力最強(qiáng)的燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)集群。
王菊表示，在氫燃料電池領(lǐng)域，每個(gè)城市的產(chǎn)業(yè)鏈都不夠齊全，資源稟賦亦不同，希望通過城市群的示范項(xiàng)目整合，實(shí)現(xiàn)城市優(yōu)勢互補(bǔ)，攜手加快核心關(guān)鍵零部件技術(shù)全面突破，打通車用氫氣供應(yīng)瓶頸，引領(lǐng)整車示范推廣規(guī)?；?/p>
盡管氫能源與燃料電池發(fā)展的前景光明，但中國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)仍面臨核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件缺失、企業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng)、加氫設(shè)施建設(shè)難等突出問題。
“例如碳紙、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、儲氫系統(tǒng)瓶口閥等關(guān)鍵制氫的材料和部件，中國目前總體上都還依賴進(jìn)口。”同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心副主任、燃料電池復(fù)合電源研究所所長張存滿提醒說，在儲運(yùn)過程中極易發(fā)生泄漏，安全性和經(jīng)濟(jì)性是氫氣的儲存和運(yùn)輸中不可忽視的問題。
“相關(guān)企業(yè)要加快輕質(zhì)、耐壓、高儲氫密度、高安全性的新型儲罐的研發(fā)工作，完善化學(xué)儲氫技術(shù)中相關(guān)儲氫機(jī)理，提高各類儲氫技術(shù)的效率。” 張存滿建議說，中國汽車產(chǎn)業(yè)一定要協(xié)同起來，進(jìn)行產(chǎn)、學(xué)、研的跨界融合和相關(guān)企業(yè)之間的合作，繼續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展和升級。
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