文 / 明文彪 莊晨曦
加快氫能開發應用,既有利于提高能源自給率,也能激發汽車等傳統優勢產業發展新動力。浙江必須前瞻布局,爭取步入全國第一梯隊
在“雙碳”戰略下,氫能已成為全球能源領域重要的戰略方向。浙江是能源消耗大省,缺煤、少油、乏氣,能源對外依存度較高。加快氫能開發應用,既有利于提高能源自給率,也能激發汽車等傳統優勢產業發展新動力。當前,廣東、江蘇、上海等地區均在大力發展氫燃料電池汽車產業,浙江必須前瞻布局,爭取步入全國第一梯隊。
據預測,到2050年,全球氫能領域將創造3000萬個工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,創造2.5萬億美元的市場價值,氫能在全球能源消費占比有望達到18%左右。
隨著氫能的規模制取、儲運與燃料電池等技術日趨成熟,全球主要經濟體在氫能領域加快探索。據預測,到2050年,全球氫能領域將創造3000萬個工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,創造2.5萬億美元的市場價值,氫能在全球能源消費占比有望達到18%左右。
氫能戰略成為全球能源革命的重要內容。美國計劃到2030年部署120萬輛以上燃料電池乘用車及運輸車,美國能源部宣布通過推進“H2@Scale”計劃,力爭實現價格合理和可靠的大規模產氫及其運輸、存儲和利用。日本計劃到2025年普及20萬輛燃料電池汽車,到2030年實現氫能源發電商業化應用。韓國2019年發布氫能經濟發展路線圖,計劃在2025年將所有商用車轉向氫能,到2030年綠氫使用規模達到70%。《歐洲氫能路線圖》計劃到2030年前擁有燃料電池乘用車370萬輛、商用車50萬輛,卡車和公交約4.5萬輛,列車約570輛。全球氫能汽車產業正由示范應用逐步走向規模化推廣。
中國氫燃料電池汽車產業進入發展快車道。2022年北京冬奧會期間,氫燃料電池汽車首次應用,為我國氫能汽車的推廣打響了“第一槍”。近年來,我國氫燃料電池汽車領域已涌現出捷氫、億華通、上海神力、國鴻氫能等一批具備市場競爭力的氫能企業。中國石化、中國石油、一汽、上汽等央企也相繼發布氫能戰略。同時,相關部委出臺了多項促進氫燃料電池汽車產業發展的政策,各省市也積極開展先行示范。如廣東重點推動重卡、物流車、工程車等燃料電池商用車領域的試點示范;上海以燃料電池公交車為切入點,推動形成以客車為主、環衛車和物流車等燃料電池汽車全面發展的產業格局;北京則在氫氣供給設備研發、加氫站設計和整車制造等多環節積極布局。
氫燃料電池汽車相比純電動汽車具有天然優勢。氫燃料電池技術,簡單地來說就是電解水的逆反應,是把氫氣和氧氣的化學能直接轉化為電能的發電裝置。理論上講,氫燃料汽車上路后,排放出來的只有水,并沒有二氧化碳和有害物質,對環境的污染相對較小,且具備續航里程與傳統汽油車相近、但填充時間遠短于純電動車的雙重優勢。以豐田的氫燃料電池車Mirai為例,充滿氫燃料續航里程可達到500公里,且從啟動、提速到100公里/小時僅需9.6秒,完全能夠應付日常的行車需求。特別是氫燃料填充時間僅需3分鐘,和傳統汽油車的加油時間差不多,遠少于純電動車7-8小時的充電時間。

氫燃料填充時間僅需3分鐘,和傳統汽油車的加油時間差不多,遠少于純電動車7-8小時的充電時間。
近年來,浙江先后印發了《浙江省加快培育氫能產業發展的指導意見》《浙江省加快培育氫燃料汽車產業發展實施方案》《浙江省能源發展“十四五”規劃》等,鼓勵氫燃料電池汽車發展,推動氫能產業發展壯大。氫燃料電池汽車產業迎來重大發展機遇。
產業集群初具雛形。浙江依托G92串聯起嘉興、杭州、紹興、寧波等重要節點城市,協同打造“環杭州灣”氫走廊,已初步形成涵蓋氫氣制備和儲運、燃料電池系統及關鍵零部件、整車制造等領域的較為完備的產業鏈。浙江中車開發的首臺氫燃料電池客車已于寧波下線,加氫時間僅需15分鐘,滿載續航里程600公里以上。吉利集團已具備氫燃料電池商用車制造能力,目前正計劃在寧波、湖州兩地布局建設整車制造項目。紹興市藍能燃氣公司生產的儲運設備在氫氣儲運領域市場占有率居全國第一。
創新能力顯著提升。浙江大學聯合普林斯頓大學成立聯合研究中心,主攻氫能制備及儲運技術;浙能集團正加強與航天101所合作,加快建設碳中和實驗室、氫能研發中心、氫能產業企業孵化基地等;浙江清華長三角研究院嘉興港區氫能科技園創新中心加快建設,全力打造長三角氫能測試和檢測中心。紹興濱海新區和上海交大共建的先進電池技術聯合研發中心已正式落戶運營。
基礎設施超前布局。作為上游制氫、運氫與下游氫燃料電池汽車應用的重要樞紐,加氫站是燃料電池汽車商業化的重要支撐。2019年10月,浙江第一座集加氫、加油等功能于一體的綜合能源供應站——嘉善善通加油加氫站正式投入運營,為嘉善縣50余輛氫燃料電池公交車提供服務。截至2021年,浙江已建成加氫站16座,到2025年規劃建設加氫站接近50座。
應用示范逐步加快。2021年9月,嘉興市成功納入到首批國家燃料電池汽車示范應用上海城市群。目前嘉興已推廣運營氫能公交車輛100多輛,行駛里程數已超過200萬公里。嘉興位列“中國氫能示范城市政策競爭力15強”榜單第六位。同時,寧波、嘉興、紹興、金華、舟山等地也在積極開展氫燃料電池汽車省級示范區建設。
浙江省氫能產業快速發展,但仍存在產業創新聯動有待加強、關鍵核心技術突破不足、氫能供應體系亟待完善、終端應用場景有待充分挖掘等不少問題和挑戰,亟待對癥解決。
強化全省氫能一盤棋布局。當前,浙江在發展氫能過程中存在“多地開花、各自為政”現象,尚未形成“一盤棋”的發展格局,全省的氫能產業重復建設和資源浪費現象嚴重,環杭州灣氫能產業走廊相關城市的產業集聚效應有待加強。建議加強省級統籌、各市產業創新聯動,協同各地氫能產業布局,緊抓環杭州灣城市群創建機遇,聚焦相對優勢產業,前瞻布局未來產業,站在穩定全國供應鏈高度補鏈、強鏈。
引育氫能創新引擎平臺。盡管浙江在整車、系統和電堆方面有所布局,但大部分核心裝備及關鍵材料仍主要依賴進口,質子交換膜、碳紙技術、催化劑對比世界先進仍有較大差距,電解水制氫、儲氫等關鍵裝備共性技術亟待突破。建議加快產業鏈各環節核心技術攻關,制定氫燃料電池汽車產業科技攻關項目清單,支持浙江大學、浙江清華長三角研究院、中科院寧波材料所等高校院所合作打造高能級氫能研究平臺,通過“揭榜掛帥”“滾動立項”等方式,開展氫能汽車產業鏈關鍵核心技術攻關。
持續降低氫能供應鏈成本。受限于我國壓縮氣體道路運輸法律法規,當前氫氣運輸仍以20MPa長管拖車為主,方式單一且效率低、成本高。同時,在現行的危化品安全管理體系中,氫氣被列入危化品進行管理,使得地方政府和企業對發展氫能產業、建設加氫站存在較多顧慮。建議加快開展氣態運輸示范以及新型儲運技術的開發,適時探索液氫、管道等高效儲運示范,加快大規模、低成本、高效儲運技術實現產業化;同時鼓勵油氫合建、站內制氫加氫一體化站等多元化建站模式,逐步完善省內加氫站網絡布局。
構建多樣化商業應用場景。目前,省內氫能終端應用推廣主要集中在嘉興、寧波、紹興等地,且以公交車和物流車為主,通過政府財政買單的終端應用場景不可持續,車輛售價與電堆及系統成本脫鉤現象開始顯現。建議擴大氫能應用場景。一是推動建設省級氫能產業示范區,探索新商業化模式,先行先試前沿技術及裝備;二是拓展氫能在交通、儲能、工業和建筑等領域的應用,在重型工程機械、軌道交通、船舶、無人機等領域示范應用。
浙江省氫能產業快速發展,但仍存在產業創新聯動有待加強、關鍵核心技術突破不足、氫能供應體系亟待完善、終端應用場景有待充分挖掘等不少問題和挑戰。