新型氢能燃气 产业未来发展前景
我国氢产业化发展初具条件
经过多年积累,我国氢燃料电池汽车产业初具产业化条件。《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《“十三五”国家科技创新规划》和《国家创新驱动发展战略纲要》等都将氢能发展与燃料电池技术创新提升到国家战略高度,列为重点发展任务。
尤其是在2019年,我国将氢能相关内容纳入《政府工作报告》,表明国家将更加重视氢能发展。地方政府积极探索实践,制定地方规划和扶持政策,建设氢能小镇或产业园区,形成以北上广为中心的京津冀、长三角、珠三角三大氢能产业先发区域。
大型企业陆续跟进带动产业发展,目前已基本形成氢能研发、制备、储运、应用等完整产业链,上下游协作意识增强,企业间战略合作行动显著增加。从技术层面看,氢燃料电池汽车已进入商业化导入期,可在低速短程乘用和远距离商用方面与纯电动汽车互为补充。
目前,我国乘用车燃料电池寿命超过5000小时,商用车燃料电池寿命已超过10000小时,基本满足车辆运行条件;氢燃料电池汽车发动机功率密度达到传统内燃机水平,电堆比功率达到3.0千瓦/升,多项性能指标接近
基于70MPa储氢技术,氢燃料电池汽车续驶里程达到750千米;氢燃料电池低温启动温度达-30℃,车辆整体适用范围基本达到传统轿车水平。
我国氢能产业发展面临四个瓶颈
1.关键材料和核心技术尚未自主
近年来,我国发布一系列政策引导鼓励氢能产业发展,在关键零部件和技术开发方面已有突破。比如,液氢储罐已经可以完产化,大容积可达300立方米;关于氦制冷循环设备方面,我国已掌握核心技术。
但与发达国家相比,关键零部件主要依靠进口,燃料电池的关键材料包括催化剂、质子交换膜以及炭纸等材料大都采用进口材料;关键组件制备工艺急需提升,膜电极、双极板、空压机、氢循环泵等和国外存在较大差距。
关于氢品质、储运、加氢站和安全标准较少,氢气品质检测和氢气泄露等重要测试装备欠缺,检测认证机构尚未形成。
2.加氢基础设施建设不足
“加氢焦虑”成为氢燃料电池汽车发展的重要制约因素。我国氢燃料电池汽车尚处起步阶段,运营车辆较少,营利较困难,加氢站的建设运营无法通过规模经济效应平衡收支,导致建设运营模式不够成熟,加氢设备产业化能力不足、成本偏高。
基础设施不足又反过来影响氢燃料电池汽车推广应用。据长城汽车测算,2030年我国至少需要1400座加氢站才能满足主要城市需要。截至2019年3月底,我国实际运营加氢站仅24座,在建20座,主要分布于广东、上海、江苏等省市,多为示范型或为示范型汽车提供加注服务,暂未实现商业化运营。
3.商业化推广模式尚未建立
全产业链成本高是制约商业化运行的重要原因。
从燃料电池看,我国膜电极组件成本约为4000元/千瓦,与700元/千瓦差距较大;我国电堆成本为6000元/千瓦指标为1000元/千瓦。
从用氢环节看,燃料电池汽车发展缓慢,技术尚不成熟;建设加氢站所需关键零部件没有量产的成熟产品,导致建设成本过高。
4.专项规划和政策体系尚未形成
虽然我国从战略层面肯定氢能及燃料电池产业发展,但专项规划以及政策体系缺位,产业发展方向、目标和重点尚待明确。氢气仍纳入危化品管理,有关主管部门不够明确,加氢站审批难度较大,对产业发展形成较大制约。