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我国氢能及燃料电池技术发展路线图

作者:   发布时间:2018-10-22

    充电两分钟,行驶两小时是新能源车主最希望发生的事,虽然目前依靠电力仍难以解决这一难题,但换成氢能燃料,则是轻而易举的事。那么是什么阻碍了氢燃料电池汽车推广?“有充分证据表明,氢作为能源应用是很安全的,因此目前需要加强科普宣传,提高加氢站及氢燃料电池汽车的利用率。现今企业参与推进氢燃料电池技术进步及商业应用的热情并不高。关键核心技术、氢能供给、标准法规等体系不完善也成为了国内氢燃料电池发展壁垒,在这些方面应积极借鉴国外的推广经验。

美日韩等国家的氢能燃料发展

    美国最早提出以氢能经济为基础的发展蓝图,并分成技术研发、市场准备、市场和基础设施建设、全面市场化和基础设施完善等四个阶段,一经提出就得到了政府、产业界全面参与协同推进。近十年间,美国在氢能和燃料电池领域给予了持续稳定的支持,投入规模超过16亿美元(超100亿人民币),同时协调部委资源支持氢能与燃料电池领域相关的研发、示范和产业化应用。可以说目前在氢能技术领域,美国处于领先地位。同时美国在财税支持政策上以补贴的形式支持氢能和燃料电池汽车的发展,也是值得我国借鉴的经验。

    日本是最早提出建立氢能社会发展愿景的国家,日本政府在发布的《日本复兴战略》、《能源战略计划》等国家经济、能源战略中将氢能和燃料电池技术作为重要的战略领域。2020年的东京奥运会上,日本有可能全面展示氢能技术。日本2017年发布了《氢能基本战略》,并提出未来的氢能经济社会可能进行的方向:一、充分利用可再生能源,实现低成本制氢;二、高效储运和供给并在多领域的应用。

同时,日本经产省发布的《氢能及燃料电池技术路线图》中,提出了三步走的策略:一、扩大燃料电池的应用,形成世界领先的氢能和燃料电池市场,以应用来保证技术产业化;二、形成氢能发电、氢能供给体系;三、可再生能源制氢,最终实现“零碳”氢能供应。

    除此以外,日本在燃料电池汽车及基础设施建设方面提出了明确的目标,其中在其保有量方面,提出2020年、2025年、2030和2040年分别达到4万、20万、80万、3000万辆;加氢站建设方面,提出2020和2025年分别达到160座和320座,且2025年氢成本降至30日元/立方米。2018年,日本在氢能和燃料电池领域的支持金额超过490亿日元(约30亿人民币)。

    韩国的氢能和燃料电池发展规划系统且全面,并提出2030年形成氢能为基础的经济体系,且实现燃料电池汽车商业化运行。在燃料电池汽车发展路线上,韩国提出,2020年建成加氢站100座,燃料电池汽车保有量达到1万辆;2025年加氢站达到210座,燃料电池汽车保有量达到10万辆;2030年加氢站达到520座,燃料电池汽车占全部新车总销量的10%,保有量达63万辆。

    韩国对燃料电池汽车的支持政策也非常系统全面,其中财政支出上,2018年的研发费用支持达到4000万美元(约2.7亿人民币),并表示其研发经费逐年增加;在税费减免上提出,2017年起,减免购置税(3.6万人民币)和保有税(1.38万人民币),并给予拥堵费、停车费减免、对氢能使用免税等福利政策。

中国到2020年将建成100座加氢站

    中国燃料电池在规划新能源战略之初就确立为了重点发展方向,以五年为阶段划分,“十五”是燃料电池基础研发阶段,“十一五”在结合2008年的北京奥运会、2010年的上海世博会的基础上,进行了小规模的生产应用;“十二五”时期,整车企业陆续进入,比如以上汽为代表的企业研发了荣威950(参数|询价)等;2016年以来,以公交车、物流车为代表的商用车,及以上汽为代表的乘用车将燃料电池产品陆续投放市场,“十三五”成为中国燃料电池汽车发展产业化的突破。

『中国十五期间确立了电动汽车“三纵三横”研发布局』

    经过近20年的技术研发,中国燃料电池在技术和产业化方面都取得了重要的进展,如产业化的燃料电池电堆功率密度达到2.0kW/L,掌握了-30°C存储和-20°C低温启动技术,燃料电池系统寿命超过5000h。不过也要看到中国在技术方面与国外的差距,比如现代、丰田、本田在储存和启动基本达到了-30°C的水平,并且中国实际的燃料电池量产产品的实际寿命为3000-4000h,因此中国在多方面仍处于追赶国际水平的阶段。

    燃料电池汽车产业化方面,其中乘用车以上汽为代表,研发的车型包含荣威750及荣威950两个系列,且荣威950燃料电池轿车已向市场投放51辆,其中40辆用于分时租赁业务;商用车方面,宇通客车、福田汽车为主的客车企业已开发多款燃料电池客车,东风特汽、中国重汽等也开发了燃料电池物流车和燃料电池牵引车及专用车等。

    在政策支持上,与纯电动、插电式混合动力不同,燃料电池补贴不退坡至2020年。虽然2020年之后新能源补贴将全面退出,但在加氢站方面的支持政策近期就会启动。

    中国燃料电池汽车的市场化刚刚起步,2016年累计销售37辆,2017年累计销售1098辆;加氢站方面,2015年以前中国只有3座加氢站,截至目前,中国正在运营的加氢站有14座,在建的有23座,预计到2020年,将有100座加氢站建成并投入使用。

『上海安亭加氢站』

    在推动燃料电池汽车发展上,中国地方的热情高于中央。比如江苏省如皋市,它是联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”,而且现在包括南通、盐城、苏州等城市均把氢能燃料电池作为战略性产业进行政策支持;此外,广东佛山在云浮、南海两个区域推动燃料电池商业化应用;河北张家口作为我国首个氢燃料电池生产基地,目前已规划了19座加氢站建设;上海则在地方层面最早发布了《上海市燃料电池汽车发展规划》,带动了中国很多省市级地方规划的出台;山东省则规划了“中国氢谷”的建设目标,前期以济南、青岛、潍坊为应用重点,现在已作为全省战略进行快速推进。

我国氢能及燃料电池技术发展路线图

    对于燃料电动汽车的推广,业内人士担心其主要以政府政策驱动,到2020年补贴全面退坡之后会出现断崖式下降或中断。这种担心其实是不必要的,一方面市场已经在逐渐发挥作用;另一方面,氢燃料电池的成本也在大幅下降,再加上双积分政策的约束作用等,氢燃料电池汽车将在电动化转型过程中起到越来越重要的作用。