【转载】氢能产业发展

2021-12-09


近日,中国科学院院士、中国电动车百人会副理事长欧阳明高在一次公开活动上对2021年新能源汽车产业发展情况及技术创新趋势进行了解析,他从新能源整车市场、动力电池技术、充电技术以及燃料电池四个方面进行了阐释。

        欧阳明高对氢能和燃料电池产业总体看法是乐观的,尤其是从整个氢能大局上看更是如此。在他看来,燃料电池作为氢能的一个引导和核心部分,未来5年将迎来产业发展的关键期。他表示,氢能产业未来5年将进入成本下降的快速通道,氢能产业发展不能完全依靠政府推动,而要遵循市场主导、政府引导和新兴产业发展规律。

从氢能大战略出发要如何做?

        欧阳明高表示,要努力利用这五年的窗口期把氢能和燃料电池汽车产业搞起来。应当注意的,纯电动只需要动力电池单点突破就基本上解决问题了。而氢能燃料电池汽车不仅需要燃料电池,还有氢能的制、储、运、加以及车载储氢。因此,必须从氢能的大战略角度看问题。对此,他发表三点看法:

 
        第一,要清洁低碳、主攻绿氢、牢记发展氢能的初心使命。纯电动汽车跟绿电是互动关系。光伏风电等绿电波动性强,不储能,绿电规模上不去,而纯电动大发展可以直接提供电池储能。电动车越多,绿电也越多,绿电越多,电动车越绿色,是互动增强的关系。
 
        从碳中和与新能源革命的角度,可再生能源的载体就两个,一个电,一个氢。电与氢在动力和储能应用方面是互补的。储能方面氢能是集中式、长周期、大规模储能;电池是分布式、短周期、小规模储能。氢还可以做原料,化工、冶金都需要氢能,电池不行。
 
        氢能的合理性主要取决于可再生能源大规模、长周期的能量储存和多元化利用需求。氢的关键是成本,成本取决于绿电的成本。如果绿电低到每千瓦时1毛5以内,经济性就体现。这在大规模可再生能源基地是容易实现的。在东部、中部、南部就不容易实现,但在新疆、青海、西藏、内蒙、四川这些地方就容易实现。所以,要尽可能在这些地方搞氢能。
 
        在绿氢方面,我国有很大的潜力,燃料电池也有很大的拉动作用,它会拉动绿氢制造设备,也就是电解槽技术的发展。因为燃料电池的反过程就是电解,具有共性的技术平台。甚至有的燃料电池既可以发电,又可以制氢。应该在可再生能源电力集中的区域,比如四川的水电、新疆的光伏,内蒙的风电,利用低成本绿电大规模制绿氢。
 
        第二,要创新引领、自立自强,实现氢能科技的新突破。氢能与燃料电池跟电能与动力电池不一样,链条很长,难点很多,需要在制氢、储氢、运氢、加氢、车载储氢、燃料电池动力、氢储能系统全链条技术上取得新突破。
 
        当面氢能产业面临三个方面的问题。第一个方面是突破现在产业化卡脖子的环节。比如基础材料,催化剂、质子膜、碳纸,高强度碳纤维、安全阀、加氢站离子压缩机,这些现在国内厂家还做不好,好多还要进口,这也是当务之急。
 
        第二方面是氢安全技术。安全很重要,动力电池刚进入汽车市场的时候,安全就很敏感。现在氢安全技术也是很重要的。所以,要建立测试评价规范、安全监控平台、开展安全操作培训等。在张家口的冬奥氢能示范,安全保障技术是重中之重,为此专门组织了国际氢安全专家委员会,利用全球氢安全技术与经验来服务冬奥氢能安全。
 
        第三方面是氢能前沿科技,中长期的技术。比如电化学制氨,氢的载体有一种是氨,氨内燃机,远洋货轮都会用,还会用氨来烧锅炉发电;还有很多,比如既可以发电、又可以制氢的可逆型固态氧化物燃料电池/电解装置等。
 
        同时,跟动力电池相比,燃料电池的产业基础、人才队伍要薄弱很多,氢能燃料电池行业现在缺人,电池的人很多,燃料电池的人很少,现在挖来挖去就那么几个人。另外,动力电池我国总体是领先的,燃料电池我们与国外先进水平比还是有一定差距的。所以,需要建立创新体系。当然,还要开展国际合作。
 

市场主导,政府引导,遵循新兴产业发展规律

 
        欧阳明高表示,氢能产业的发展不能完全靠政府,政府不可能像补贴纯电动车那样进行全面补贴,只能选择重点。氢能产业发展会跟纯电动汽车产业发展是类似的,孕育期到导入期、成长期再到爆发式增长期,要经历一个艰难的过程。
 
        氢能汽车比纯电动汽车晚大概十多年,目前是产品导入期,即将进入成本快速下降的产业成长期。业内同仁应该有信心,但要考虑到氢能全产业链相比动力电池产业更大的复杂性和中外技术竞争的剧烈性,也不能盲目乐观,必须努力攻坚克难。
 

        今后五年政府的支持和引导还是非常重要的,尤其在产业链的聚合、应用场景的规划等方面。当然,地方政府也要因地制宜、量力而行、放长线钓大鱼,如果急功近利,将欲速不达,最后就是一地鸡毛,还是要坚持市场主导。