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氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨四個(gè)瓶頸
來(lái)源：未知 日期：2019-06-12 點(diǎn)擊：次
當(dāng)前，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具條件，但仍存在關(guān)鍵材料和核心技術(shù)尚未自主、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足、商業(yè)化推廣模式尚未建立等諸多瓶頸。應(yīng)全面統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間和潛力，進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，合理掌握終端應(yīng)用節(jié)奏，提前防范產(chǎn)業(yè)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)和產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)科學(xué)發(fā)展格局。
近年來(lái)，氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在全球范圍內(nèi)備受關(guān)注。氫能及燃料電池技術(shù)是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保發(fā)展的重要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)，多國(guó)政府皆已出臺(tái)氫能及燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略路線圖，將發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)提升到國(guó)家能源戰(zhàn)略高度。事實(shí)上，發(fā)展氫能也是尋求解決能源、資源和環(huán)境危機(jī)，推動(dòng)能源革命的有益探索。
我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初具條件
經(jīng)過(guò)多年積累，我國(guó)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)初具產(chǎn)業(yè)化條件。《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016-2030年）》《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》和《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等都將氫能發(fā)展與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新提升到國(guó)家戰(zhàn)略高度，列為重點(diǎn)發(fā)展任務(wù)。尤其是在2019年，我國(guó)第一次將氫能相關(guān)內(nèi)容納入《政府工作報(bào)告》，表明國(guó)家將更加重視氫能發(fā)展。地方政府積極探索實(shí)踐，制定地方規(guī)劃和扶持政策，建設(shè)氫能小鎮(zhèn)或產(chǎn)業(yè)園區(qū)，形成以北上廣為中心的京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角三大氫能產(chǎn)業(yè)先發(fā)區(qū)域。
大型企業(yè)陸續(xù)跟進(jìn)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，目前已基本形成氫能研發(fā)、制備、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用等完整產(chǎn)業(yè)鏈，上下游協(xié)作意識(shí)增強(qiáng)，企業(yè)間戰(zhàn)略合作行動(dòng)顯著增加。從技術(shù)層面看，氫燃料電池汽車已進(jìn)入商業(yè)化導(dǎo)入期，可在低速短程乘用和遠(yuǎn)距離商用方面與純電動(dòng)汽車互為補(bǔ)充。目前，我國(guó)乘用車燃料電池壽命超過(guò)5000小時(shí)，商用車燃料電池壽命已超過(guò)10000小時(shí)，基本滿足車輛運(yùn)行條件；氫燃料電池汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率密度達(dá)到傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)水平，電堆比功率達(dá)到3.0千瓦/升，多項(xiàng)性能指標(biāo)接近國(guó)際先進(jìn)水平；基于70MPa儲(chǔ)氫技術(shù)，氫燃料電池汽車?yán)m(xù)駛里程達(dá)到750千米；氫燃料電池低溫啟動(dòng)溫度達(dá)-30℃，車輛整體適用范圍基本達(dá)到傳統(tǒng)轎車水平。
我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨四個(gè)瓶頸
一是關(guān)鍵材料和核心技術(shù)尚未自主。近年來(lái)，我國(guó)發(fā)布一系列政策引導(dǎo)鼓勵(lì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在關(guān)鍵零部件和技術(shù)開(kāi)發(fā)方面已有突破。比如，液氫儲(chǔ)罐已經(jīng)可以完全國(guó)產(chǎn)化，最大容積可達(dá)300立方米；關(guān)于氦制冷循環(huán)設(shè)備方面，我國(guó)已掌握核心技術(shù)。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，關(guān)鍵零部件主要依靠進(jìn)口，燃料電池的關(guān)鍵材料包括催化劑、質(zhì)子交換膜以及炭紙等材料大都采用進(jìn)口材料；關(guān)鍵組件制備工藝急需提升，膜電極、雙極板、空壓機(jī)、氫循環(huán)泵等和國(guó)外存在較大差距；關(guān)于氫品質(zhì)、儲(chǔ)運(yùn)、加氫站和安全標(biāo)準(zhǔn)較少，氫氣品質(zhì)檢測(cè)和氫氣泄露等重要測(cè)試裝備欠缺，權(quán)威檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)尚未形成。
二是加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足。“加氫焦慮”成為氫燃料電池汽車發(fā)展的重要制約因素。我國(guó)氫燃料電池汽車尚處起步階段，運(yùn)營(yíng)車輛較少，營(yíng)利較困難，加氫站的建設(shè)運(yùn)營(yíng)無(wú)法通過(guò)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)平衡收支，導(dǎo)致建設(shè)運(yùn)營(yíng)模式不夠成熟，加氫設(shè)備產(chǎn)業(yè)化能力不足、成本偏高。基礎(chǔ)設(shè)施不足又反過(guò)來(lái)影響氫燃料電池汽車推廣應(yīng)用。據(jù)長(zhǎng)城汽車測(cè)算，2030年我國(guó)至少需要1400座加氫站才能滿足主要城市需要。截至2019年3月底，我國(guó)實(shí)際運(yùn)營(yíng)加氫站僅24座，在建20座，主要分布于廣東、上海、江蘇等省市，多為示范型或?yàn)槭痉缎推囂峁┘幼⒎?wù)，暫未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。
三是商業(yè)化推廣模式尚未建立。全產(chǎn)業(yè)鏈成本高是制約商業(yè)化運(yùn)行的重要原因。從制氫環(huán)節(jié)看，現(xiàn)有制氫技術(shù)大多依賴煤炭、天然氣等一次性能源，經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)依然存在，利用可再生能源則存在效率低、綜合成本高等問(wèn)題；從儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)看，雖然加壓壓縮儲(chǔ)氫、液化儲(chǔ)氫、有機(jī)化合物儲(chǔ)氫等技術(shù)均取得較大進(jìn)步，但儲(chǔ)氫密度、安全性和儲(chǔ)氫成本之間的平衡關(guān)系尚未解決，離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還有距離；從燃料電池看，我國(guó)膜電極組件成本約為4000元/千瓦，與國(guó)際700元/千瓦差距較大；我國(guó)電堆成本為6000元/千瓦，國(guó)際指標(biāo)為1000元/千瓦；從用氫環(huán)節(jié)看，燃料電池汽車發(fā)展緩慢，技術(shù)尚不成熟；建設(shè)加氫站所需關(guān)鍵零部件沒(méi)有量產(chǎn)的成熟產(chǎn)品，導(dǎo)致建設(shè)成本過(guò)高。
四是專項(xiàng)規(guī)劃和政策體系尚未形成。雖然我國(guó)從戰(zhàn)略層面肯定氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但專項(xiàng)規(guī)劃以及政策體系缺位，產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、目標(biāo)和重點(diǎn)尚待明確。氫氣仍納入危化品管理，有關(guān)主管部門不夠明確，加氫站審批難度較大，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成較大制約。
促進(jìn)我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展應(yīng)關(guān)注五大問(wèn)題
一是協(xié)調(diào)好氫燃料電池汽車與電動(dòng)汽車的關(guān)系。氫燃料電池與純電動(dòng)汽車不是相互排斥，在不同應(yīng)用場(chǎng)景二者可互為補(bǔ)充。相對(duì)于遠(yuǎn)程公交、雙班出租、城市物流、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)冉煌ǚ绞剑瑲淙剂想姵仄嚲哂星鍧嵙闩欧拧⒗m(xù)航里程長(zhǎng)、加注時(shí)間短等特點(diǎn)，是適應(yīng)市場(chǎng)需求的最佳選擇。燃料電池汽車能滿足-30℃高寒地區(qū)的使用需求。因此，應(yīng)適時(shí)將新能源汽車產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)向燃料電池汽車拓展，在運(yùn)輸需求大以及環(huán)保要求高的區(qū)域優(yōu)先開(kāi)展氫燃料電池汽車示范應(yīng)用，以點(diǎn)帶面，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)又快又穩(wěn)發(fā)展。
二是統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間和潛力。目前，盡管氫能產(chǎn)業(yè)在我國(guó)熱度很高，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚待明確時(shí)間表和路線圖。應(yīng)認(rèn)真研究氫能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，科學(xué)預(yù)判技術(shù)突破和試驗(yàn)示范方案的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、商業(yè)化應(yīng)用的發(fā)展規(guī)模和生產(chǎn)成本，合理測(cè)算新能源汽車增量空間，以及燃料電池汽車對(duì)柴油車、重卡車的替代空間。應(yīng)細(xì)致分析氫燃料、電池和汽車等各環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性，包括制氫成本、氫燃料與傳統(tǒng)化石能源的比價(jià)關(guān)系、氫燃料電池發(fā)電合理價(jià)格水平，為有關(guān)政策制定提供參考依據(jù)。
三是財(cái)政資金應(yīng)重點(diǎn)發(fā)力基礎(chǔ)研究。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)科技領(lǐng)域基礎(chǔ)研究實(shí)力較為薄弱，獨(dú)到創(chuàng)新不多。實(shí)際上，基礎(chǔ)研究的厚積薄發(fā)才是產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力源泉。當(dāng)前，我國(guó)車用氫能燃料電池鉑擔(dān)量高，膜電極、雙極板等關(guān)鍵部件壽命短，衰減機(jī)制尚不明確，控制策略也有待完善。為使燃料電池產(chǎn)業(yè)化擁有足夠的技術(shù)支撐，迫切需要加強(qiáng)燃料電池的材料新體系及其電化學(xué)機(jī)理過(guò)程的研究，政府資金應(yīng)在基礎(chǔ)研究環(huán)節(jié)集中發(fā)力，盡快突破核心技術(shù)和關(guān)鍵材料瓶頸。
四是自主創(chuàng)新尚未突破前應(yīng)合理掌握終端應(yīng)用節(jié)奏。近年來(lái)，我國(guó)企業(yè)不斷進(jìn)行自主研發(fā)，但與國(guó)際領(lǐng)先水平仍存在明顯差距，燃料電池核心技術(shù)和關(guān)鍵材料仍掌握在加、美、日、韓、德、法等發(fā)達(dá)國(guó)家手中。在此背景下，如果我國(guó)過(guò)快拓展終端應(yīng)用市場(chǎng)，將致使產(chǎn)業(yè)鏈利潤(rùn)大幅外流，出現(xiàn)“花自己的錢，幫別人開(kāi)拓市場(chǎng)”的尷尬局面，抑或在國(guó)際經(jīng)貿(mào)關(guān)系不佳時(shí)處于技術(shù)受制于人的被動(dòng)境地。
五是防范產(chǎn)業(yè)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)和產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。氫能產(chǎn)業(yè)橫跨能源、材料、裝備制造等多個(gè)領(lǐng)域，既能有效帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，又能催生新產(chǎn)業(yè)鏈，整合帶動(dòng)效果突出。因此，地方政府發(fā)展氫能的積極性頗高，多地發(fā)起氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前地方政府規(guī)劃的氫燃料電池電堆總產(chǎn)能超過(guò)1500兆瓦，氫燃料電池汽車產(chǎn)能總計(jì)近萬(wàn)輛。我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)化尚處于起步階段，市場(chǎng)容量有限，關(guān)鍵技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性及基礎(chǔ)設(shè)施等均存在瓶頸，短時(shí)間內(nèi)這些產(chǎn)能很難充分釋放，一旦規(guī)劃實(shí)施有可能面臨產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。
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