洪晏忠 鄧波



摘?要:憑借高效率、零排放、低噪音等優勢,氫燃料電池汽車已成為實現我國能源結構變革、節能減排以及汽車產業升級的重要工具,并將成為我國城市和經濟可持續發展的重要解決方案。然而受諸多因素制約,我國氫燃料電池汽車發展仍面臨諸多挑戰。基于此,文章通過對我國氫燃料電池汽車產業發展的一些最新資料進行綜述,對我國氫燃料電池汽車發展情況和產業前景等進行簡要分析,為其進一步的發展提供可行性的建議。
關鍵詞:氫燃料電池汽車;發展現狀;前景
中圖分類號:U27?文獻標識碼:A
我國作為汽車銷量和汽車保有量大國,在交通領域的石油消耗量占比達60%[1]。石油的過度依賴進口和大量消耗,不僅帶來能源安全問題和環境污染問題,也嚴重制約了我國經濟的可持續發展。因此,大力發展新能源汽車,減少交通領域的石油消耗,成為保障我國能源安全和降低碳排放的有效途徑[2-4]。作為我國新能源汽車產業的重要發展技術路線之一,氫燃料電池汽車的發展一直備受國家政策支持和業內的關注[5]。2016年以來,國家和地方政府密集出臺了一系列政策大力支持氫燃料電池汽車的發展,國內各大主流車廠也在加速氫燃料電池汽車的戰略布局[6]。然而,我國氫燃料電池汽車仍處于推廣階段,距離商業化還有諸多挑戰[7]。本文從政策、氫氣制取、加氫站建設、氫燃料電池汽車銷量等幾個方面對我國氫燃料電池汽車產業發展的一些最新資料進行綜述,并通過這幾個方面的發展變化,對我國氫燃料電池汽車產業前景進行簡要分析,為其進一步的發展提供可行性的建議。
1 政策
1.1 國家政策
2016年,我國發布了《節能與新能源汽車技術路線圖》,提出了我國氫能產業的發展路線圖,對我國氫燃料電池汽車發展和加氫站建設目標進行了規劃。《中國制造2025》也明確提出氫燃料電池汽車發展規劃,將氫燃料電池汽車發展提升到了戰略高度。2019年12月份,工信部發布《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》(征求意見稿),對新能源汽車范圍進行界定:包括純電動汽車、插電式混合動力汽車、氫燃料電池汽車,氫燃料電池汽車依舊是國家重點支持的產業之一。
1.2 地方政策
目前國內有多個省市發布地方政策大力支持氫燃料電池汽車的發展,已形成遍地開花之勢,詳細內容見表1。
2 氫氣制取
我國現階段制備氫氣的主要方式包括煤制氫、電解水制氫、化工副產氫等[8]。從生產成本、二氧化碳排放量、產量占比以及適用規模等幾個方面對我國的氫氣制取進行了統計,統計結果詳見表2。通過產量占比來統計,可以看出我國仍以化石燃料制氫為主,產量為占比高達84%。從制氫成本來看,我國化石燃料制氫和化工副產氫的成本較低,普遍不超過1.5元/Nm3。就CO2排放而言,化石燃料制氫和甲醇裂解制氫的CO2排放都較高,都超過0.7kg/Nm3,最高甚至超過2.8kg/Nm3,違背了我國新能源汽車的發展戰略要求。通過綜合對比發現,化工副產氫和可再生能源制氫具有成本相對較低,生產過程碳排放低等特點[9]。我國現階段應以化工副產氫作為氫燃料電池汽車的用氫主要來源,以可再生能源制氫為發展目標。
3 加氫站建設
當前,氫燃料電池汽車發展的其中一大難題就是基礎設施建設,加氫站的數量直接影響了氫燃料電池汽車的商業化進程[10]。當前,為推進氫燃料電池汽車的商業化應用,我國諸多省市都在進行加氫站的建設投資。
截至2019年年底,我國已累計建成加氫站61座,52座已經投入運營,6座待運營。受國家新能源政策的影響,近幾年我國加氫站建設持續高速增長。從下圖可以看出,自2016年以來,我國每年建成的加氫站數量都以100%的增速高速增長,2019年建成加氫站數量更是高達30座。
4 氫燃料電池汽車銷量
自2017年以來,我國氫燃料電池汽車得到了快速的發展。表3統計了近三年的氫燃料電池汽車銷量,近三年來氫燃料電池汽車銷量大幅度增長,年銷量從2017年的1275輛增長到2019年的2737輛,2019年的銷量同比增長了近80%。
5 前景分析
通過對近幾年氫燃料電池汽車產業的發展情況統計分析,發現我過氫燃料電池產業在國家頂層設計、基礎設施建設、產品生產銷售等方面呈現出了爆發式的發展勢頭,但仍存在一些亟須解決的問題。
政策方面,國家和地方政府不僅大力支持氫燃料電池汽車的發展,對加氫站、氫燃料電池汽車關鍵部件等配套設施也給予了大力的支持。但是這些政策仍以規劃和鼓勵為主,缺乏進一步可執行和落地的配套政策,這嚴重抑制了車企發展氫燃料電池汽車的積極性。
氫氣制取方面,我國氫氣總產量位居世界第一,超過2000萬噸。但我國的氫氣普遍屬于“灰氫”,通過化石燃料制取,制取氫氣的過程中CO2排放量大,與節能減排和綠色環保相違背。要保障我國氫燃料電池汽車產業的綠色可持續發展,需大力發展可再生能源制氫氣。目前,我國可再生能源制氫占比遠低于1%。
加氫站建設方面,我國加氫站建設發展迅速,但是總量仍然偏低。作為氫燃料電池汽車推廣和商業化的核心基礎設施,加氫站的建設嚴重制約了我國氫燃料電池汽車的發展。加氫站目前存在規范缺乏、成本高、審批流程復雜等問題。
氫燃料電池汽車發展方面,近三年來,我國氫燃料電池汽車銷量仍保持高速增長,但我國氫燃料電池汽車的基數仍然很低,發展空間巨大。
6 相關建議
為保障我國氫燃料電池汽車健康快速發展,提一些個人的建議。
(1)國家和地方政府需進一步加大政策支持,并配套落地政策,同時要明確補貼的范圍。
(2)我國制氫結構需進一步調整,由化石燃料制氫向可再生能源制氫傾斜,實現氫氣的綠色生產。
(3)國家應加快建設和完善加氫站建站標準法規、政策體系,并盡早明確加氫站建設歸屬管理部門和審批流程。
(4)我國要多領域推廣氫燃料電池的應用,通過多市場、多領域的應用推廣,推動氫燃料電池汽車的技術創新和產業發展。
7 結語
本文對我國現階段國家和地方政策、氫氣制取、加氫站建設、氫燃料電池汽車銷量等最新信息進行了概述,并通過統計的數據和信息對我國氫燃料電池汽車發展現狀進行了剖析,指出了我國氫燃料電池汽車產業存在的優勢和不足,并為其進一步的發展提出了可供參考的建議。該研究成果對了解我國氫燃料電池汽車產業發展的最新動態和如何打通我國氫燃料電池汽車產業發展的關鍵環節起到了參考作用。
參考文獻:
[1]劉佳,周強.我國燃料電池汽車及用氫發展現狀淺析[J].太陽能,2017,(4):24-29.
[2]程一步.氫燃料電池技術應用現狀及發展趨勢分析[J].石油石化綠色低碳,2018,3(2):5-13.
[3]宋文生,李磊,王宇新.燃料電池汽車研發現狀和發展前景[J].天津汽車,2003,(1):5-7.
[4]袁中,周定華,陳大華.國內氫燃料電池汽車產業現狀及發展前景[J].時代汽車,2018,(12):67-68.
[5]吳東來.基于氫燃料電池汽車產業鏈發展分析[J].汽車與駕駛維修(維修版),2018,(09):112-113.
[6]沈浩明.中國氫燃料電池汽車產業發展研究[J].上海汽車,2018,(4):35-39.
[7]楊自斌.我國氫燃料電池汽車的發展現狀及產業化探究[J].汽車實用技術,2019,16:31-33.
[8]朱昊,余卓平.基于全生命周期評價的燃料電池汽車氫能路徑分析[J].同濟大學學報(自然科學版),2017,45(1):138-143.
[9]宋時莉,李黎明,趙宇,等.我國可再生能源及可再生能源制氫發展概況[J].科技風,2017,(18):119-120.
[11]周莎,劉福建.基于全生命周期的加氫站成本收益評估[J].重慶理工大學學報(自然科學),2019,33(7):58-65.
基金項目:國家重點專項“新能源汽車”專項(2018YFB 0105400)
作者簡介:洪晏忠,男,博士,主要從事純電動汽車、燃料電池汽車、燃料電池系統等的測評研究。