編者按
作為能源變革的重要力量,氫能在商用車領(lǐng)域的多場景應(yīng)用顯示出巨大的市場潛力。各地在紛紛發(fā)力布局氫能產(chǎn)業(yè)的同時,也出現(xiàn)了行業(yè)標(biāo)準體系滯后、核心部件進口依賴度較高等短板,亟待夯實基建底座,探索氫能汽車發(fā)展的新路徑。中國超大規(guī)模市場優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的強大韌性、能源轉(zhuǎn)型的巨大需求,將使氫能汽車再次成為中國汽車產(chǎn)業(yè)探索能源變革的機遇,而其成功探索將對全球能源變革具有標(biāo)桿意義。
廣東:打造燃料電池汽車示范城市群
近年來,氫能產(chǎn)業(yè)在全球興起,國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)也加速發(fā)展。11月15日,2022年中國氫能產(chǎn)業(yè)大會在廣東佛山召開。11月15日至17日,第六屆中國(佛山)國際氫能與燃料電池技術(shù)及產(chǎn)品展覽會舉行。目前,廣東在不斷搶抓戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機,積極開展氫能應(yīng)用試點示范,打造氫能產(chǎn)業(yè)高地,尤其是在廣州市黃埔區(qū)、廣州開發(fā)區(qū),氫能人才、技術(shù)、資金和重點項目在不斷集聚,市場應(yīng)用也在逐步鋪開。
產(chǎn)業(yè)要素不斷集聚
10月25日,現(xiàn)代汽車氫燃料電池系統(tǒng)(廣州)有限公司(下稱“HTWO廣州”)、廣州恒運企業(yè)集團股份有限公司、廣州開發(fā)區(qū)交通投資集團有限公司簽訂合作意向書。根據(jù)合作意向書,三方將合作成立氫能合資公司,開展面向車用領(lǐng)域、氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)、運營領(lǐng)域、氫能多應(yīng)用場景的四大業(yè)務(wù)。
據(jù)悉,“HTWO廣州”的工廠計劃今年年底竣工投產(chǎn),屆時將建設(shè)成為占地20.2萬平方米,包含氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)工廠、研發(fā)中心和創(chuàng)新中心在內(nèi)的綜合型基地,成為現(xiàn)代汽車集團首個海外氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)、研發(fā)、銷售基地。
項目的落地,是該區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈條上的縮影。目前,區(qū)內(nèi)已落戶超40家氫能上下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)和機構(gòu),集聚效應(yīng)明顯。
在能源保障方面,廣石化年產(chǎn)1500噸高純氫項目已于2021年年底建成投產(chǎn),正在推進包括廣石化恒運二期制氫、粵華發(fā)電電解水制氫、廣州供電局電解水制氫在內(nèi)的三個制氫項目,預(yù)計到2025年項目全部建成投產(chǎn)后,該區(qū)內(nèi)將形成年產(chǎn)超過2萬噸車用氫氣的供給能力。整車方面,已引進飛馳汽車整車研發(fā)和銷售中心項目,雄川氫能改裝車廠項目于2022年4月取得國家機動車專用車類生產(chǎn)企業(yè)準入資質(zhì)。氫燃料電池方面,八大核心零部件中除質(zhì)子交換膜外,其余七大核心零部件均有相關(guān)企業(yè)落戶區(qū)內(nèi)。
為加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),廣州大學(xué)黃埔氫能源創(chuàng)新中心與清潔能源材料研究所、鴻基創(chuàng)能通力合作,圍繞先進(光)電催化、燃料電池和電解水制氫等方向,打通從基礎(chǔ)研究至產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。
目前,廣州市黃埔區(qū)、廣州開發(fā)區(qū)基本實現(xiàn)了氫燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈布局,形成了產(chǎn)、學(xué)、研一體化發(fā)展路徑。
基礎(chǔ)設(shè)施加快布局
應(yīng)用落地,決定著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
廣州市黃埔區(qū)、廣州開發(fā)區(qū)加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),與中國石化簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,利用區(qū)內(nèi)現(xiàn)有符合條件的加油站進行擴建改建,打造油氫合建站和綜合能源站。同時,推進氫氣保供項目建設(shè),提升工業(yè)副產(chǎn)氫保障能力,發(fā)展清潔能源制氫提高綠氫占比,探索氫氣制儲運新技術(shù)。
9月21日,廣州市發(fā)改委正式印發(fā)《廣州市氫能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展規(guī)劃(2021-2030年)》指出,要落實廣州市“一核心、一樞紐、三基地”氫能產(chǎn)業(yè)布局,重點建設(shè)黃埔氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新核心區(qū)。黃埔區(qū)規(guī)劃建設(shè)氫能基礎(chǔ)設(shè)施47座:制氫站3座,其中2座為已建成制氫站;制氫加氫合建站5座,其中1座已建成;加氫站39座,其中4座已建成。
此外,《廣州市黃埔區(qū) 廣州開發(fā)區(qū)促進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展辦法》提出,對建成并投用且日加氫能力(按照壓縮機每日工作12小時的加氣能力計算)500公斤以上的加氫站進行補貼。
產(chǎn)業(yè)升級和政策利好雙重支持下,區(qū)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)基建底子在逐步夯實,規(guī)?;瘧?yīng)用也在逐步鋪開。據(jù)悉,截至2022年7月,區(qū)內(nèi)有氫燃料電池示范運營車輛183余輛,其中公交車日均行駛200公里,平均百公里耗氫5.03公斤。據(jù)預(yù)計,到2022年年底示范應(yīng)用將超600輛。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨優(yōu)化
2021年,廣東獲批為中國首批燃料電池汽車示范城市群之一。廣東省發(fā)改委指出,廣東城市群要充分發(fā)揮廣東省燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的先發(fā)優(yōu)勢,把握納入國家首批燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群的重大機遇,打破地域限制,探索構(gòu)建統(tǒng)一的政策和市場體系。
2022年8月,廣東印發(fā)《廣東省加快建設(shè)燃料電池汽車示范城市群行動計劃(2022-2025年)》(以下簡稱《計劃》),提出要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,以廣州、深圳、佛山燃料電池技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)高地為引擎,聯(lián)動?xùn)|莞、中山、云浮等關(guān)鍵材料、技術(shù)及裝備研發(fā)制造基地,依托東莞、珠海、陽江等氫源供應(yīng)基地,加快產(chǎn)業(yè)項目布局,推動形成產(chǎn)業(yè)集群。
廣州、佛山、深圳、云浮、東莞等各個地市在各自突破中互相合作,共同推動廣東氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
佛山市圍繞著氫燃料電池、核心部件、動力總成等領(lǐng)域,構(gòu)建了一條獨特的燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈。目前,佛山市南海區(qū)已匯集了120多家氫能企業(yè)、機構(gòu)和平臺,產(chǎn)業(yè)項目計劃投資總額超過400億元,全部達產(chǎn)后將形成年產(chǎn)值超千億元的產(chǎn)業(yè)集群。
深圳市已經(jīng)有70家左右創(chuàng)新型企業(yè)及科研機構(gòu)從事氫能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā),預(yù)計到2025年,深圳氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到500億元。
位于云浮的佛山(云浮)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移工業(yè)園內(nèi),國鴻氫能、廣東重塑、飛馳汽車、聯(lián)悅氫能等一批關(guān)鍵企業(yè)紛紛落戶發(fā)展。
根據(jù)《計劃》,到示范期末,廣東將實現(xiàn)推廣1萬輛以上燃料電池汽車目標(biāo),年供氫能力超過10萬噸,建成加氫站超200座,車用氫氣終端售價降到30元/公斤以下,示范城市群產(chǎn)業(yè)鏈更加完善,產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平領(lǐng)先優(yōu)勢進一步鞏固,推廣應(yīng)用規(guī)模大幅提高,全產(chǎn)業(yè)鏈核心競爭力穩(wěn)步提升。
吉林:燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈加速跑
氫能是未來國家能源體系的重要組成部分。今年,國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》指出,到2025年,基本掌握核心技術(shù)和制造工藝,燃料電池車輛保有量約5萬輛,部署建設(shè)一批加氫站,可再生能源制氫量達10萬至20萬噸/年,實現(xiàn)二氧化碳減排100萬至200萬噸/年。吉林省日前也發(fā)布《“氫動吉林”中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》。
近年來,我國加速氫能和氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。吉林省作為我國重要汽車工業(yè)重鎮(zhèn)和風(fēng)能、太陽能資源富集區(qū)域,發(fā)展氫燃料汽車具有得天獨厚的優(yōu)勢。目前,解放、紅旗等品牌加快氫燃料汽車核心技術(shù)研發(fā),并實施政企聯(lián)合推動氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)和氫能全產(chǎn)業(yè)鏈加速發(fā)展,努力為東北老工業(yè)基地振興提供新動能。
今年上半年,300輛解放氫燃料電池車從長春發(fā)車,陸續(xù)交付上海、北京、山西等地用戶。據(jù)悉,這批電池車包括載貨、自卸、牽引三個產(chǎn)品系列,覆蓋城市物流、城建渣土、短駁倒運等多個應(yīng)用場景。與傳統(tǒng)燃油車相比,一汽解放氫燃料電池車的燃料電池發(fā)動機峰值效率60%,電機高效區(qū)占比達85%,應(yīng)用了解放自主整車熱管理系統(tǒng)和高效制動能量回收技術(shù)。
氫是一種特種能源,燃燒值比天然氣和柴油高很多,且燃燒后產(chǎn)生的是水,沒有二氧化碳,是比較理想的零碳燃料。吉林西部風(fēng)、光產(chǎn)生的綠色電力,未來通過將可再生能源轉(zhuǎn)化為氫能進行儲存,可以有效解決棄風(fēng)棄光問題,降低氫能應(yīng)用成本,實現(xiàn)新的經(jīng)濟增長點。
日前,吉林省大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項目在吉林省大安市啟動建設(shè),首期工程預(yù)計2024年投產(chǎn),年制綠氫3.2萬噸,年制綠氨18萬噸。這標(biāo)志著吉林省正加快發(fā)展布局氫能產(chǎn)業(yè)。該項目由吉林電力股份有限公司投資,首期工程預(yù)算投資63.32億元,新能源裝機80萬千瓦,項目投產(chǎn)后年減少二氧化碳排放65萬噸。2030年,這里新能源裝機將達1000萬千瓦,年制綠氫50萬噸,年制綠氨150萬噸。
根據(jù)吉林省日前發(fā)布的《“氫動吉林”中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,到2025年底,吉林省將打造吉林西部國家級可再生能源制氫規(guī)?;?yīng)基地、長春氫能裝備研發(fā)制造應(yīng)用基地,逐步開展“白城-長春-延邊”氫能走廊建設(shè)。計劃到2025年建成加氫站10座,氫燃料電池汽車運營規(guī)模達500輛,氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達100億元。
在一汽總部中廳,紅旗品牌汽車家族和2021年最新突破的“零碳、零污染”排放氫能發(fā)動機等關(guān)鍵核心技術(shù)成果正被一并展示,是來訪嘉賓必打卡的地方。這款發(fā)動機采用高壓縮比米勒循環(huán)、超稀薄清潔燃燒系統(tǒng)、高速射流氫氣直噴系統(tǒng)、高效增壓系統(tǒng)和稀燃后處理等氫能專用技術(shù),當(dāng)前已實現(xiàn)有效熱效率42%,額定功率120kW,并實現(xiàn)了零二氧化碳、近零污染物的“雙零”排放,技術(shù)指標(biāo)國際領(lǐng)先。
今年6月8日,由一汽解放自主設(shè)計研發(fā)的國內(nèi)首款重型商用車缸內(nèi)直噴氫氣發(fā)動機成功點火并穩(wěn)定運行。該款氫氣發(fā)動機屬13L重型發(fā)動機,運轉(zhuǎn)功率超500馬力,同級排量動力最強,指示熱效率突破55%,具有技術(shù)首創(chuàng)、行業(yè)首發(fā)、國際領(lǐng)先三大特點,標(biāo)志著我國氫氣直噴發(fā)動機自主研發(fā)取得重大突破。
重型氫氣發(fā)動機作為商用車零碳動力的生力軍,是交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵途徑之一。一汽解放商用車開發(fā)院院長助理兼發(fā)動機開發(fā)部部長劉江唯介紹,這款發(fā)動機攻克了氫氣分層超稀薄燃燒技術(shù)等系列難題,保證氫氣發(fā)動機穩(wěn)定高效運轉(zhuǎn)。其次,解放重型氫氣發(fā)動機具有先進的氣道結(jié)構(gòu)和缸內(nèi)結(jié)構(gòu),不僅實現(xiàn)了氫燃料缸內(nèi)直噴,也對單獨氣道噴射、缸內(nèi)與氣道聯(lián)合噴射、氨氫混合的復(fù)合燃料噴射具有很好的兼容性。
記者了解到,解放已在廣東佛山成立一汽解放佛山新能源分公司,同時在長春、青島、廣漢及柳州四個現(xiàn)有生產(chǎn)基地進行產(chǎn)能調(diào)節(jié)。今年1月至7月,解放氫燃料電池重卡銷量實現(xiàn)行業(yè)第四,市場占有率達10.24%。
一汽解放董事長、黨委書記胡漢杰指出,一汽解放積極推動低碳發(fā)展、綠色發(fā)展、轉(zhuǎn)型發(fā)展,制定發(fā)布“15333”新能源戰(zhàn)略,“十四五”期間,一汽解放將投入超過100億元,打造以氫能產(chǎn)業(yè)集群為特色的燃料電池整車與系統(tǒng)專屬基地,打造以風(fēng)、光綠色能源為特色的純電動整車與動力電池專屬基地。
劉江唯表示,目前,雖然我國在氫能源尤其是氫燃料電池汽車方面取得了一定成績,但氫能源在“制-儲-運-加-用”關(guān)鍵環(huán)節(jié)還面臨諸多問題,尤其是成本還相對較高,應(yīng)用場景還不多,加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施不完善,需要加快聚焦行業(yè)痛點,攻關(guān)技術(shù)難點,進一步拓寬應(yīng)用場景,推動氫能真正成為能源變革的重要力量。
新能源車“氫裝上陣”駛?cè)氚l(fā)展風(fēng)口
作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重要“成員”之一,燃料電池汽車具有綠色環(huán)保、續(xù)航里程長等優(yōu)勢,對于能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有重要意義。伴隨著技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展以及新能源汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)的日益完善,我國燃料電池汽車發(fā)展條件日趨成熟,業(yè)內(nèi)人士建議加快培育燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈和氫能供應(yīng)鏈,加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),為推動新能源汽車“氫裝上陣”奠定堅實基礎(chǔ)。
燃料電池汽車發(fā)展?jié)u成熟
中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,今年1月到8月,我國燃料電池汽車銷售2000輛,增長1.6倍。
燃料電池汽車正駛?cè)氚l(fā)展風(fēng)口。以北京、上海、廣東等示范城市群為基礎(chǔ),我國加快建立燃料電池汽車示范區(qū),對符合條件的城市群開展燃料電池汽車關(guān)鍵核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化攻關(guān),并對示范應(yīng)用給予獎勵,構(gòu)建布局合理、各有側(cè)重、協(xié)同推進的燃料電池汽車發(fā)展新模式。數(shù)據(jù)顯示,目前我國已累計建成加氫站超過250座,約占全球數(shù)量的40%。
中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長師建華說,目前我國燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群涵蓋47座城市,燃料電池汽車產(chǎn)銷量逐年遞增。
“燃料電池汽車市場化步伐在加快。2022年北京冬奧會、殘奧會一共用了1000多輛氫燃料電池汽車,累計減碳達2200億噸。”師建華說,當(dāng)前,燃料電池的壽命普遍達到1萬小時以上,在運行燃料電池汽車系統(tǒng)有的已經(jīng)達到3萬小時,燃料電池汽車發(fā)展條件日益成熟,進入商用車多場景的示范應(yīng)用階段。
采取“以獎代補”方式對示范城市群建設(shè)給予相應(yīng)獎勵、《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》明確氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展各階段目標(biāo)、多省份發(fā)布氫能規(guī)劃和指導(dǎo)意見……政策利好之下,長三角、粵港澳大灣區(qū)、環(huán)渤海三大區(qū)域的氫能產(chǎn)業(yè)蓄勢待發(fā),驅(qū)動新能源汽車“氫裝上陣”。
企業(yè)加快布局產(chǎn)業(yè)新賽道
政策引導(dǎo)和技術(shù)創(chuàng)新雙輪驅(qū)動下,企業(yè)加快搶灘布局燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)新賽道。
在合肥綜能氫璞新能源技術(shù)有限公司的新建車間內(nèi),工人正在加班加點對新設(shè)備進行生產(chǎn)前的調(diào)試。
“公司這幾年加快布局氫能產(chǎn)業(yè)。”合肥綜能氫璞新能源技術(shù)有限公司運營總監(jiān)趙成旺告訴記者,位于合肥的新項目總投資5000萬元,主要研制生產(chǎn)燃料電池的核心部件——膜電極,公司與合肥綜合性國家科學(xué)中心能源研究院開展產(chǎn)學(xué)研合作,拓展和開發(fā)氫能上下游產(chǎn)業(yè)項目。
安凱汽車目前已經(jīng)研發(fā)出8.5米到12米多款燃料電池城市客車并小批量投放市場,其中2020年8月在安徽省六安市推廣的10.5米燃料電池客車,單車最高行駛里程目前已突破15萬公里。安徽安凱汽車股份有限公司總經(jīng)理劉勇透露,下一步,安凱將繼續(xù)深耕燃料電池汽車技術(shù)創(chuàng)新,開發(fā)滿足全生命周期使用的超長壽命燃料電池公交客車及公路客車,積極開展市場化應(yīng)用推廣。
記者從安徽省相關(guān)部門了解到,《安徽省“十四五”汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃》將發(fā)展燃料電池汽車及氫能產(chǎn)業(yè)鏈作為布局重點,推進燃料電池汽車在公交車、城市物流以及港口等領(lǐng)域的示范運行。同時,安徽加快推進全省加氫站布局建設(shè),促進加氫基礎(chǔ)設(shè)施與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。
趙成旺說,氫燃料電池技術(shù)能源轉(zhuǎn)換效率高達60%,是內(nèi)燃機的2到3倍,更適宜長距離、重載和商用場景的應(yīng)用,氫燃料電池技術(shù)未來將與鋰電、混動等技術(shù)形成不同應(yīng)用場景的互補,市場潛力巨大。
行業(yè)短板亟待彌補
受訪人士指出,“雙碳”目標(biāo)下,新能源汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善,為我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了巨大想象空間。但與此同時,氫能及燃料電池技術(shù)標(biāo)準及測評體系建設(shè)滯后、核心部件進口依賴度仍較高、氫能供給體系不完善、尚未形成分工明確和權(quán)責(zé)清晰的氫能管理體系等行業(yè)短板也日益凸顯。
合肥市經(jīng)濟和信息化局相關(guān)負責(zé)人表示,近年來,部分制造業(yè)企業(yè)搶抓新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇,加快布局氫能產(chǎn)業(yè)。但是,目前產(chǎn)業(yè)鏈條上缺乏氫燃料電池膜電極、雙極板等關(guān)鍵零部件企業(yè);同時,第三方服務(wù)機構(gòu)數(shù)量不足、加氫站建設(shè)速度較慢、場景應(yīng)用推廣相對滯后。
“氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游原材料、中游集成、下游應(yīng)用端組成,產(chǎn)業(yè)鏈較長,制氫、儲氫、加氫、運氫全鏈條氫能供應(yīng)體系以及用氫成本,是影響燃料電池汽車市場化發(fā)展的基礎(chǔ)因素。”趙成旺說,目前,各地氫源的價格差距很大,在某些燃料電池汽車示范應(yīng)用城市,氫的價格是每公斤30多元;在其他地區(qū),氫的價格達到每公斤幾百元。
師建華等業(yè)內(nèi)人士認為,燃料電池系統(tǒng)、發(fā)動機及電堆等核心部件的自主可控,是燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。目前,我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈比較薄弱,燃料電池相關(guān)核心部件仍主要依賴進口,成本偏高。
針對當(dāng)前行業(yè)發(fā)展短板問題,受訪業(yè)內(nèi)人士建議,加大研發(fā)支持力度,調(diào)動全產(chǎn)業(yè)鏈的積極性,形成以企業(yè)為主體的研發(fā)創(chuàng)新體系,提高關(guān)鍵核心零部件技術(shù)水平和工程化能力;同時,加快完善氫能及燃料電池汽車標(biāo)準體系建設(shè),提升檢測能力,穩(wěn)步壯大燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈和氫能供應(yīng)鏈,為燃料電池汽車的市場化拓展奠定堅實基礎(chǔ)。
師建華等業(yè)內(nèi)人士認為,應(yīng)大力實施燃料電池汽車基礎(chǔ)技術(shù)提升工程,攻克氫能儲運、加氫站、車載儲氫等氫燃料電池汽車應(yīng)用支撐技術(shù),加快完善氫燃料供給體系。
劉勇建議,加快推動氫能標(biāo)準化工作,修訂可再生能源制氫、高壓儲氫容器檢測、液氫儲運裝備、加氫站關(guān)鍵裝備等技術(shù)標(biāo)準。(孟盈如 張建 李雙溪 王菲)
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