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歐陽(yáng)明高院士:氫燃料電池車(chē)5年關(guān)鍵期來(lái)了

發(fā)布時(shí)間:2022年03月16日 08:45 來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)

  近兩年,氫燃料電池技術(shù)取得了重大突破,電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化更是達(dá)到爆發(fā)節(jié)點(diǎn)。

  但氫燃料電池技術(shù)突破的節(jié)點(diǎn)比動(dòng)力電池足足晚了十多年。

  燃料電池是氫能產(chǎn)業(yè)的一部分,也是先導(dǎo)、引領(lǐng)甚至核心部分。

  現(xiàn)在,燃料電池已經(jīng)進(jìn)入成本下降的快速通道。

  目前,氫燃料電池汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)示范階段。北京冬奧會(huì)就是全球最大的一次燃料電池汽車(chē)示范,約投入1000多輛燃料電池車(chē),背后是30多個(gè)加氫站。

  此外,財(cái)政部等5部委開(kāi)展的氫燃料電池汽車(chē)示范工程也已啟動(dòng),多個(gè)城市開(kāi)展以燃料電池商用車(chē)為主體的多元場(chǎng)景商業(yè)化示范。

  把握五年窗口期

  中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)技術(shù)路線圖的原規(guī)劃是,2025年氫燃料電池汽車(chē)保有量為5萬(wàn)~10萬(wàn)輛;2030~2035年保有量增加到80萬(wàn)~100萬(wàn)輛。

  這是以商用車(chē)為主體,我仍然維持這一預(yù)測(cè)。

  至于燃料電池轎車(chē),不太可能與純電動(dòng)轎車(chē)相競(jìng)爭(zhēng)。

  現(xiàn)在,純電動(dòng)轎車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)爆發(fā),中長(zhǎng)期看,電能不太可能改變?yōu)闅淙剂稀?/p>

  但是性能較好的氫燃料電池轎車(chē)仍有局部市場(chǎng),今后5年仍有可能賣(mài)出1萬(wàn)輛,畢竟此類轎車(chē)擁有不少粉絲。

  總體來(lái)看,氫燃料電池汽車(chē)的關(guān)鍵期是未來(lái)5年,到2025年就可做出明確判斷。

  今后5年,整個(gè)商用車(chē)電動(dòng)化會(huì)呈現(xiàn)出多元化趨勢(shì)。

  到2025年,商用車(chē)電動(dòng)化長(zhǎng)期路線圖也會(huì)相當(dāng)明確。

  觀察純電動(dòng)汽車(chē)普及的地圖可以發(fā)現(xiàn),該市場(chǎng)大都集中在長(zhǎng)城以南、中部及東部,其他地方相對(duì)很少,而那里就是氫燃料電池汽車(chē)的潛在發(fā)展區(qū)域。

  我們要努力利用這五年的窗口期,把氫能燃料電池車(chē)做起來(lái)。

  從戰(zhàn)略視角看問(wèn)題

  應(yīng)當(dāng)注意的是,純電動(dòng)只需要?jiǎng)恿﹄姵貑吸c(diǎn)的突破,而氫燃料電池汽車(chē)不僅需要燃料電池技術(shù),還涉及氫能的制、儲(chǔ)、運(yùn)、加及車(chē)載儲(chǔ)氫問(wèn)題。

  因此,必須從氫能的戰(zhàn)略角度看問(wèn)題。

  第一,要清潔低碳、主攻“綠氫”,牢記發(fā)展氫能的初心和使命。

  有的人反問(wèn)我:“純電動(dòng)車(chē)為何不一上來(lái)就說(shuō)‘綠電’?”原因有二:一是時(shí)代不同了,當(dāng)時(shí)還沒(méi)有“雙碳”目標(biāo);二是純電動(dòng)汽車(chē)與“綠電”是互動(dòng)關(guān)系——光伏風(fēng)電等波動(dòng)性強(qiáng)、儲(chǔ)能難,綠電規(guī)模上不去,而純電動(dòng)車(chē)大發(fā)展可以直接提供電池儲(chǔ)能,電動(dòng)車(chē)越多、綠電就越多,綠電越多、電動(dòng)車(chē)就越綠色,二者是互動(dòng)增強(qiáng)的關(guān)系。

  從“碳中和”與新能源革命的角度,可再生能源的載體就兩個(gè)——電和氫,二者在動(dòng)力和儲(chǔ)能應(yīng)用方面是互補(bǔ)的。

  儲(chǔ)能方面,氫能是集中式、長(zhǎng)周期、大規(guī)模儲(chǔ)能;電池是分布式、短周期、小規(guī)模儲(chǔ)能。

  氫能的合理性主要取決于可再生能源大規(guī)模、長(zhǎng)周期的能量?jī)?chǔ)存和多元化利用需求。

  氫能的關(guān)鍵是成本,這取決于“綠電”成本。如果“綠電”低于0.15元/千瓦時(shí),氫能就可體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性。

  但這在東部、中部、南部都不易實(shí)現(xiàn),而在新疆、青海、西藏、內(nèi)蒙古、四川等大規(guī)??稍偕茉椿貏t容易實(shí)現(xiàn),所以,要盡可能在這些地方發(fā)展氫能。

  我國(guó)在“綠氫”方面有很大潛力,燃料電池也會(huì)拉動(dòng)相應(yīng)制造設(shè)備即電解槽技術(shù)的發(fā)展。有的燃料電池甚至既可發(fā)電又能制氫。

  我們應(yīng)該利用四川的水電、新疆的光伏、內(nèi)蒙古的風(fēng)電等低成本“綠電”大規(guī)模制氫。

  第二,要?jiǎng)?chuàng)新引領(lǐng)、自立自強(qiáng),實(shí)現(xiàn)氫能科技的新突破。

  氫能與燃料電池不同于電能與動(dòng)力電池,其鏈條長(zhǎng)、難點(diǎn)多,急需在制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫、車(chē)載儲(chǔ)氫、燃料電池動(dòng)力、氫儲(chǔ)能系統(tǒng)全鏈條技術(shù)上取得新突破。

  這里要強(qiáng)調(diào)三個(gè)方面。

  一是當(dāng)務(wù)之急要突破產(chǎn)業(yè)化“卡脖子”問(wèn)題,如催化劑、質(zhì)子膜、碳紙、高強(qiáng)度碳纖維、安全閥、加氫站離子壓縮機(jī)等,這些很多仍需進(jìn)口。

  二是針對(duì)氫安全技術(shù)要建立測(cè)試評(píng)價(jià)規(guī)范、安全監(jiān)控平臺(tái)、開(kāi)展安全操作培訓(xùn)等。

  三是加強(qiáng)攻關(guān)中長(zhǎng)期氫能前沿科技,如既可發(fā)電、又可制氫的可逆型固態(tài)氧化物燃料電池/電解裝置等。

  第三,市場(chǎng)主導(dǎo)、政府引導(dǎo),遵循新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律。

  政府不可能像補(bǔ)貼純電動(dòng)車(chē)那樣對(duì)氫能汽車(chē)進(jìn)行全面補(bǔ)貼,只能選擇重點(diǎn)。

  氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展與純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)類似,從孕育期到導(dǎo)入期、成長(zhǎng)期再到爆發(fā)式增長(zhǎng)期,都需要經(jīng)歷一個(gè)艱難的過(guò)程。

  目前,氫能汽車(chē)正處于產(chǎn)品導(dǎo)入期,即將進(jìn)入成本快速下降的產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)期,我們應(yīng)該有信心。

  但相比電池產(chǎn)業(yè),氫能全產(chǎn)業(yè)鏈具有更大的復(fù)雜性和更加激烈的中外技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)性,我們不能盲目樂(lè)觀,必須努力攻堅(jiān)克難。

  今后5年,政府的支持和引導(dǎo)非常重要,尤其在產(chǎn)業(yè)鏈的聚合、應(yīng)用場(chǎng)景的規(guī)劃等方面。但地方政府也要因地制宜、量力而行、放長(zhǎng)線釣大魚(yú),如果急功近利將欲速不達(dá),最后就是一地雞毛。

  氫能產(chǎn)業(yè)還需要堅(jiān)持市場(chǎng)主導(dǎo)。

  長(zhǎng)城以北、西部和西北部冬季溫度低、能源基地多,同時(shí)對(duì)于可再生能源的集中度高,具有氫能生產(chǎn)和利用的場(chǎng)景,非常適合氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

  所以,今后5~10年,氫能市場(chǎng)的突破口就在可再生能源富余區(qū)域。

  對(duì)燃料電池汽車(chē)而言,最好是低成本、高安全儲(chǔ)氫瓶能夠覆蓋的里程范圍,能夠在冬天利用燃料電池的余熱給車(chē)內(nèi)供暖。

  同時(shí),地方政府和大型國(guó)有能源企業(yè)要有意愿建設(shè)加氫站。主要合適的車(chē)型是卡車(chē)、公路客車(chē)和重載貨車(chē)等。

鏈接:http://www.cpehywm.cn/tech/2022/0316/article_101171.html
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