氫能產業發展助推能源革命，我國燃料電池技術頻現突破

本刊記者／鄭雪芹

氫能產業及燃料電池汽車技術的發展正在被多國提上日程，我國也不例外。近年來，不僅中央層面的國家政策數次提及氫能及燃料電池產業的發展，各級地方政府更是紛紛出臺規劃，掀起新一輪發展熱潮。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電堆產品發布會上，多位專家圍繞產業發展和技術攻關進行了剖析和探討，并對國產燃料電池電堆“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，能源問題已經成為了所有國家的發展“咽喉”，只有保證了能源供應的暢通無阻，才可能保證經濟發展的持續穩定。

相關數據顯示，我國70%的石油、40%以上的天然氣長期依賴進口，且能源消費持續增長，高度對外依賴的現有能源結構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，可再生能源發展迅速，但規模和效率有待提升。我國當前能源供應中可再生能源占比約為14.86%，“三棄”電量規模高達515億度電。

因此，我國亟待推進能源革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系，搶占全球能源技術創新及產業發展的制高點。

而氫能作為二次能源，具有零碳、高效、能源互聯媒介、可儲存、安全可控等顯著優勢，可在交通、工業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，推動新能源動力轉型和保障能源供應安全，而且還能作為媒介，實現各種能源品種之間的高效轉化。

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、韓國等發達國家將氫能上升到國家能源戰略高度。同時，發展氫燃料電池汽車產業對穩定能源供給，促進低碳化及改善能源結構，實現汽車產業能源轉型和動力轉型，發展可持續低碳交通，提升我國科技創新實力和國際競爭力，具有非常重要的意義。

我國自2019年氫能源產業首次被寫入《政府工作報告》后，氫能首次明確納入能源統計報表。2020年4月，我國財政部等四部委發布的《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業鏈；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。表明我國在氫能產業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業規劃，掀起新一輪發展熱潮

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業及燃料電池的發展熱潮。

氫能布局方面，經濟發達地區已先行探路，目前國內已形成京津冀、長三角、珠三角三大氫能產業區域。據不完全統計，自2020年1月至7月，中央政府出臺了7項氫能產業發展相關政策，地方層面有26個省市共計出臺37條氫能產業發展相關政策。從發布政策的地區來看，山東發布6條，數量最多，廣東地區5條緊隨其后。河北、安徽、四川、寧夏等地也積極響應，氫能產業發展正在從沿海進一步向內陸擴展。

而作為較早發展氫能及燃料電池汽車產業的地區，上海市嘉定區率先規劃了氫能產業集聚區“嘉定氫能港”，制定了燃料電池汽車產業專項政策，編制了加氫站規劃；吸引、集聚了包括產品研發、制造系統集成、車輛示范運營、加氫站建設運營等45家氫能行業企業落戶嘉定，數量占到全市2/3。

據上海市嘉定區委常委、統戰部部長陸祖芳透露，下階段，嘉定區還將加大力度推進“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年規劃建設15座；持續推動燃料電池汽車商業化運營，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，目前已經發展起了一些氫能產業基地：位于南海區的廣東新能源汽車產業基地、高明區現代氫能有軌電車修造基地以及云浮市氫能產業研發生產基地。以南海區為例，2017年9月11日，科技部與聯合國開發計劃署合作的“促進中國燃料電池汽車商業化發展項目”在南海區啟動。依托一汽-大眾、北汽福田、廣東福迪三家整車生產企業，加上早年汽配產業群的積累，南海區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。截至2020年3月，南海區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業發展的重要保障。2020年2月24日，佛山市南海區發展和改革局發布的《佛山市南海區氫能產業發展規劃（2020-2035年）》中提到，除現有的4座加氫站以外，南海區還有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，從區級層面看，南海區加氫站數量已走在全國前列。

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、內江等全國各地均有政策加碼，爭相搶占氫能產業發展機遇。

企業借助政策“東風”，加大研發力度攻堅技術難題

當前，全國各地政府主要是從政策層面鼓勵氫能產業的發展，包括提出發展規劃、加大補貼力度以及明確管理辦法等方面。而企業更多的是從業務層面進行布局，將制氫與儲運、燃料電池研發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略合作框架協議，共同打造“一園兩廊”（吳淞氫能產業園、環A30公路氫走廊、臨港至南通氫走廊）國家級氫能產業示范區。其中，吳淞氫能產業園是占地15萬平方米的長三角氫能產業聚集中心，以寶山吳淞工業園為中心，計劃至2025年共同推動10-20座加氫站在示范區內落地。

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推廣和車用氫氣燃料的生產供應。中國石化董事長、黨組書記張玉卓近日表示，氫能正迎來快速發展的戰略機遇期，中國石化將繼續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展愿景、構建“一基兩翼三新”的發展格局，氫能在其中占據重要的地位。

據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開始，堅持氫燃料電池汽車的研發應用和產業化推廣工作近20年，陸續推出5款燃料電池整車產品。2018年，上汽集團結合燃料電池發展新的外部環境變化，在總結前期發展經驗的基礎上，整合集團優質資源，成立捷氫科技，并引入員工持股機制，打造國內一流的、開放的燃料電池電堆和系統的研發、制造企業。

捷氫科技成立以來在燃料電池核心技術的研發上獲得突破性進展。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電堆產品發布會在上海舉行。在會上，捷氫科技發布了全新一代車用質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布的電堆產品。其具備車規級、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化，自主化程度與國產化率均達到了100%。

參數方面，PROME M3H的電堆功率高達130kW，電堆功率密度達3.8kW/L，可實現燃料電池汽車的全功率驅動，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境：置身-30℃極寒環境中，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的極限性能均經過嚴格的驗證，單單是以MAXUS EUNIQ 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。捷氫科技總經理盧兵兵說，“除了捷氫科技，沒有任何一家企業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產品PROME P390已完成超6000小時的臺架耐久驗證，搭載多款整車產品完成了整車驗證，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MAXUS EUNIQ 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，園區具備研發辦公、測試驗證、生產制造、氫氣供應四大功能，一期產能達到1.2萬臺/套。5月，捷氫科技與常熟高新區達成合作，將在常熟投資年產2000臺/套、未來十年預估產值達10億元的燃料電池動力系統生產線。