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氫能及燃料電池汽車產業最佳化空間大

2024-06-11財經
來源:【人民日報中央廚房-能言善道工作室】
氫能是實作「雙碳」目標的重要抓手,在業內人士看來,中國目前已形成涵蓋氫能制、儲、運、加、用及關鍵核心零部件研發制造各環節的完整產業鏈。不過,中國氫能體系建設、燃料電池關鍵技術水平、成本等多方面仍有較大最佳化空間。
在日前舉辦的2024國際氫能與燃料電池汽車大會暨展覽會上,多位與會專家表示,進一步推進關鍵零部件技術突破、降低成本、加速大規模套用是當前中國氫能及燃料電池發展的重點工作,未來各方需要協同努力築牢氫能與燃料電池汽車發展體系。
行業成熟度顯著提高
據【中國能源報】記者了解,自2022年3月,國家發改委、國家能源局印發【氫能產業開發中長期規劃(2021—2035年)】以來,中國氫能和燃料電池汽車產業進入快速發展新階段。目前,全國已有20多個省(區、市)釋出了促進氫能或燃料電池汽車產業發展的政策檔,擬建綠氫產能規模超100萬噸,是國家規劃預期「2025年非化石能源制氫10萬到20萬噸」目標的5倍。各地規劃至2025年燃料電池汽車保有量超10萬輛,是國家預期目標的兩倍。
廣州大學教授葉思宇表示:「目前,氫能與風能、太陽能等可再生能源一起,構成了完整的綠色能源系統。同時,氫能行業的成熟度達到了新水平。燃料電池具有廣泛的套用前景,目前正處於大規模商業化的初期。國家首批燃料電池汽車示範城市群正式啟動示範,極大加速了氫燃料電池的自主化和商業化行程。」
氫燃料電池汽車是目前氫能在交通領域套用的最主要方式。數據顯示,2023年,全國燃料電池汽車銷量為5800輛,同比增長72%。其中,燃料電池重卡銷售3653輛,同比增長48.2%,累計建成加氫站407座,數量居世界之首。
車輛的逐步滲透得益於動力系統效能的持續提升,二者發展相輔相成。「2020年到2024年,中國商用車燃電系統效能在額定功率、最高效率、品質功率密度等方面指標均有大幅提高,大功率、高效率的系統不斷湧現,系統壽命從1萬小時提升到2萬小時,系統成本下降約50%。今年,中國燃料電池車銷量有望接近1萬輛,到2025年,預計執行的燃料電池車輛將達到5萬輛以上,2035年將突破100萬輛。」中國科學院院士歐陽明高表示。
同時,在以氫能交通為先導的基礎上,氫能示範向多領域擴充套件,在路面電車、無人機和船舶等方面開展示範。另外,綠氫和工業副產氫在船舶、石化、化工、冶金等行業的套用也在快速推進。
關鍵技術提升助力降本
值得註意的是,中國氫能及燃料電池汽車產業雖取得長足進步,面對的難題與挑戰也不容忽視。「培育氫能和燃料電池汽車產業是一項具有重要意義的復雜系統工程,技術創新難度高,能源供應體系重塑挑戰大,任務十分艱巨,需要多方高度協同,共同推進。」中國汽車工程學會理事長張進華表示。
在重塑能源集團董事長兼CEO林琦看來,當前,產業正處於由政策驅動向市場驅動的發展視窗期。「未來,產品要求將由政策導向過渡到滿足市場需求,市場區域則由示範城市群過渡到全國市場,套用場景將由燃料電池汽車轉變為多元市場化合作,市場格局將由參與中國市場到拓展國際市場,商業生態將由車輛生態向能源生態延伸拓展。」
與會專家認為,當前,關鍵零部件進一步實作技術突破是氫能和燃料電池汽車發展的關鍵一環。
「氫燃料電池大規模商業化目前仍然面臨嚴峻的成本挑戰,而規模化、技術進步以及全產業鏈健康發展將促進成本迅速下降。」葉思宇認為。
中國國際經濟交流中心資深專家咨詢委主任張曉強指出,氫能和燃料電池汽車全鏈條多項關鍵核心技術仍有提升空間,質子交換膜、電堆功率,及若幹重要的零部件仍有很多技術難題,而掌握關鍵核心技術是產業大振幅降低成本,提升競爭力,開展大規模產業化、商業化套用的關鍵,提升氫能產業的創新發展能力,是必須打贏的「攻堅戰」。
上汽集團副總裁、總工程師祖似傑同樣提到,氫能推廣套用的基礎設施還需加快建設、管理制度仍要持續最佳化、國產材料的技術產業化攻關仍需推進。
多措並舉推動行業進步
在葉思宇看來,氫燃料電池關鍵材料研發和產業化在燃料電池大規模商業化中起著至關重要的作用,以產業化導向的產、學、研、用緊密合作是關鍵材料不斷更新換代的最佳路徑,燃料電池全產業鏈多層級工程化驗證過程的密切配合是中國研發和產業化發展的巨大優勢。
張曉強建議,抓住可再生能源快速發展機遇,加快發展綠氫,科學規劃西北到中東部地區的特高壓輸變電通道,積極推進長輸管線或將綠氫摻入天然氣輸氣管道,讓綠氫和燃料電池汽車協同發展。此外,建設高水平加氫站等氫能基礎設施,明確各地氫能產業主管部門,以及氫能基礎設施歸口管理部門,制定完善的氫能基礎設施管理辦法,明確審批驗收流程和要求。
張進華則建議,結合中國產業發展現狀,在五大示範城市群、北京冬奧會、「氫進萬家」等重點示範計畫的基礎上,側重以優勢互補、產業鏈高效協同為目標,避免資源浪費和重復建設,加強城市群之間的產業鏈統籌布局。與此同時,聚焦氫制儲運薄弱環節,著力突破大容量、低成本、高效率電氫轉換技術,關註高可靠、低成本燃料電池系統等關鍵技術,進一步提升燃料電池發動機的供應力度和系統整合度。破解催化劑、質子交換膜、車載儲氫系統、碳纖維等關鍵材料以及加氫裝置和管閥件等制約,構建完備的氫能與燃料電池汽車產業生態。
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