在鋰電池產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的今天,氫燃料電池技術(shù)正在成為新的推手,為能源變革提供了一種新的選擇。
自“雙碳”目標提出以來,我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷提速,多地出臺政策鼓勵新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。特別是在交通領(lǐng)域,“雙碳”目標也為新能源汽車市場的長期發(fā)展確定了更為明確的時間表和發(fā)展預(yù)期。
在鋰電池產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的今天,氫燃料電池技術(shù)正在成為新的推手,為能源變革提供了一種新的選擇。業(yè)界認為氫燃料電池汽車作為一種真正意義上的“零排放,無污染”載運工具,是未來新能源清潔動力汽車的主要發(fā)展方向之一。
作為新能源汽車推廣最成功的國家之一,我國正在大力發(fā)展氫燃料電池技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)進一步提速。
多地競逐氫能賽道
“氫能未來可能成為10萬億元的產(chǎn)業(yè)?!敝袊茖W(xué)院院士歐陽明高在2023世界氫能技術(shù)大會(WHTC2023)上表示,我國氫能能源技術(shù)發(fā)展已實現(xiàn)局部突破,呈現(xiàn)階段性進步特征。
氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源,正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。
自2022年3月《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》發(fā)布后,各地方政府將氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展列入“十四五”發(fā)展規(guī)劃,相關(guān)政策也在加緊出臺。
山東提出,到2025年,累計推廣燃料電池汽車1萬輛,累計建成加氫站100座;遼寧提出,到2025年,燃料電池車輛(含公交車、乘用車、重型卡車、牽引車、環(huán)衛(wèi)車等)保有量達到2000輛以上,建設(shè)加氫站30座以上……
2023年,延續(xù)了2022年的熱度,多地仍在加碼氫能產(chǎn)業(yè)。
2023年1月,湖南省長沙市發(fā)展改革委發(fā)布的《長沙市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案(2023-2025年)》提出,到2025年,氫能產(chǎn)業(yè)培育初見成效,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力顯著提高,氫能示范應(yīng)用取得明顯效果;2023年6月,廣東省能源局印發(fā)的《廣東省推進能源高質(zhì)量發(fā)展實施方案》提出,聚焦氫能核心技術(shù)研發(fā)和先進設(shè)備制造,加快培育從氫氣制備、儲運、燃料電池電堆、關(guān)鍵零部件和動力系統(tǒng)集成的全產(chǎn)業(yè)鏈。
2021年8月,京津冀、上海、廣東三大城市群首批入選燃料電池汽車城市群示范。作為首批入選燃料電池汽車城市群示范之一,近幾年,京津冀分別推出了各類氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃方案。天津發(fā)布《天津市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案(2020—2022年)》,北京發(fā)布《北京市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方案(2021-2025年)》,河北發(fā)布《河北省“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》。2023年5月,《京津冀產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展實施方案》印發(fā),明確到2025年,京津冀產(chǎn)業(yè)分工定位更加清晰,產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈深度融合,培育形成一批競爭力強的先進制造業(yè)集群和優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)鏈等,其中氫能產(chǎn)業(yè)便是6條重點產(chǎn)業(yè)鏈之一。
“發(fā)展新型儲能和氫能產(chǎn)業(yè)是北京市應(yīng)對氣候變化,實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略選擇。”2023年5月26日,北京市政府副秘書長許心超在2023中關(guān)村新型儲能及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上表示。
許心超表示,未來北京市將堅持區(qū)域協(xié)同合作,多層次、寬領(lǐng)域推動區(qū)域資源開發(fā)設(shè)施建設(shè),充分發(fā)揮京津冀三地氫能與新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈資源稟賦,充分互補,應(yīng)用場景高度契合的優(yōu)勢,強化三地能源產(chǎn)業(yè)主管部門常態(tài)化、機制化對接溝通,共同推動規(guī)劃政策銜接,重大項目落實,依托中關(guān)村論壇活動搭建多層次、大范圍的區(qū)域產(chǎn)業(yè)交流合作平臺,推動區(qū)域要素市場連通,北京市將充分發(fā)揮科技創(chuàng)新中心的作用,鼓勵先進技術(shù)試點和創(chuàng)新場景應(yīng)用,推動氫能與新型儲能產(chǎn)業(yè)跨區(qū)域集群化協(xié)同發(fā)展。
氫燃料電池車推廣加速
在北京市延慶區(qū),一批綠色涂裝的公交車正行駛在街頭。作為北京2022年冬奧會和冬殘奧會的“遺產(chǎn)”,延慶賽區(qū)賽時使用的212輛氫燃料電池車,賽后被用于區(qū)內(nèi)、與市區(qū)連接的公交服務(wù)用車。
在北京市大興區(qū),第一批10輛氫燃料電池公交車于2023年5月5日正式“上崗”,標志著大興區(qū)公交行業(yè)正式邁入氫能源時代。
對于未來氫燃料電池公交車的發(fā)展情況,《北京市氫燃料電池汽車車用加氫站發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》指出,現(xiàn)階段市郊山區(qū)線路、遠郊山區(qū)線路的傳統(tǒng)燃油車輛,均具備氫燃料電池汽車替換潛力。預(yù)計北京市氫燃料電池汽車在7類應(yīng)用場景的可推廣潛力規(guī)模為13.70萬輛,其中公交客運領(lǐng)域潛力規(guī)模近4萬輛。
業(yè)內(nèi)人士指出,相關(guān)政策的出臺,以及技術(shù)創(chuàng)新和成本降低,共同推動氫燃料電池汽車推廣數(shù)量不斷增加,并進一步向更多領(lǐng)域滲透。
在加氫機前停車,工作人員插入加氫槍,十來分鐘之后,冷鏈物流車司機高鑫的車就完成了氫能加注。高鑫是大興國際氫能示范區(qū)海珀爾加氫示范站的???,幾乎每隔一兩天就駕駛自己的氫燃料電池冷藏車來這里加氫。
“我從柴油車換成氫能車快1年了,不僅更環(huán)保,而且開起來也輕松、省力。加一次氫,可以跑350公里路程?!备喏谓榻B,他主要在大興、昌平之間跑運輸,與當前的柴油價格相比,氫能車的百公里費用能省二三十元。
目前,在國內(nèi)氫能示范區(qū)支持政策的推動下,京津冀、長三角、珠三角等氫能示范城市群,已經(jīng)能看到大批氫能公交、氫能通勤巴士行駛在城市的道路上。與此同時,氫能重卡的數(shù)量也在快速增加,成為綠氫在物流領(lǐng)域應(yīng)用的新場景。
2022年,中國氫能燃料電池系統(tǒng)、燃料電池汽車銷售超過3000輛,累計1.3萬輛以上,在全球商用車燃料電池排在全球第一位,應(yīng)用場景也從最開始的單一大客車到目前已經(jīng)覆蓋到全系的商用車。從前期以公交示范切入,到目前物流、重卡等不同運營場景多點開花,氫燃料電池汽車行業(yè)已發(fā)展到持續(xù)探索更多優(yōu)勢運營場景的新階段。
受各地氫能產(chǎn)業(yè)政策密集發(fā)布推動,2023年,氫燃料電池汽車產(chǎn)銷均呈現(xiàn)良好增長勢頭。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計,進入2023年6月,氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)進一步提速,各地均有大批氫燃料電池汽車投入運營。6月10日,國家電投“氫騰”燃料電池配套200輛氫能車輛在湖北省武漢市交付;6月5日,60輛搭載氫藍時代氫燃料電池系統(tǒng)的氫能大巴在廣東省深圳市投放,是國內(nèi)最大規(guī)模商業(yè)化運營氫能通勤車項目,未來共將投放200輛。同時,上海市、廣東省佛山市等地也有氫燃料電池車型批量落地交付。
業(yè)內(nèi)人士表示,隨著氫燃料電池汽車示范城市群政策持續(xù)實施及非城市群積極推進,氫燃料電池汽車將實現(xiàn)穩(wěn)步增長。
車企積極布局氫燃料電池車
在商用化層面,氫能物流重卡已成為氫燃料電池行業(yè)實現(xiàn)商業(yè)化的主要場景之一。
位于重慶兩江新區(qū)的上汽紅巖是中國最早批投身氫燃料電池技術(shù)研發(fā)的商用車企業(yè)之一,其氫能重卡已被多個氫能示范城市列為推薦車型,并將在未來4年逐步落地超10000輛。
2022年年底,長安汽車正式成立“長安科技公司”,并發(fā)布長安氫燃料電池系統(tǒng),正式向氫能領(lǐng)域進軍。
“目前我國氫燃料電池汽車數(shù)量已經(jīng)超過1萬輛,整體應(yīng)用呈現(xiàn)快速擴展的態(tài)勢?!鼻迦A大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授、國際氫能協(xié)會副主席毛宗強說,貨車是氫燃料電池汽車市場的絕對主體,占據(jù)七成以上份額。
新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟發(fā)布的年報顯示,截至2022年年底,新能源汽車國家監(jiān)測與管理平臺累計接入氫燃料電池車10564輛,首次破萬輛。國家監(jiān)管平臺接入的氫燃料電池客車中,公交客車為3858輛,占八成;其次是公路客車595輛、通勤客車274輛、旅游客車83輛。
專業(yè)人士分析認為,氫燃料電池車具有零排放、高效率、長續(xù)駛里程、高載重、加注快等優(yōu)點,在固定路線、中長途運輸以及高載重3類場景中相較于純電動車有明顯優(yōu)勢,但與此同時,也面臨著車輛成本高、加氫站數(shù)量有限等現(xiàn)實問題。在這種情況下,路線相對固定、高載重的公交車和物流車比較適合作為技術(shù)推廣的試驗田。
面對前景廣闊的氫能市場,眾多車企也抓緊布局,宇通、上汽、福田、長城、吉利商用車等明確提出要對氫燃料電池汽車研發(fā)及產(chǎn)品的商業(yè)化加大投入。
目前來看,燃料電池汽車在商用車領(lǐng)域普及度更高,乘用車仍以鋰電為主。不過,多家車企也在試水燃料電池乘用車。
海馬汽車計劃到2023年年底,開始將7X-H分批投入小批量示范運營,打造海南全島交通干線燃料電池汽車運營體系,滿足公務(wù)用車、租賃用車和共享出行等多場景綠色出行需求,加速氫燃料電池乘用車在海南的推廣和產(chǎn)業(yè)化。此外,上汽、廣汽、一汽、長安等車企也紛紛加碼布局氫燃料電池乘用車。
長安汽車旗下的長安深藍SL03氫電版是我國首款量產(chǎn)氫燃料電池轎車,目前已經(jīng)正式上市,不過現(xiàn)階段只接受企業(yè)訂單。據(jù)了解,長安深藍SL03氫電版將在2023年年底前進行集中交付,未來5年內(nèi),長安汽車還將推出兩三款氫燃料電池乘用車。
此外,東風(fēng)公司也已研發(fā)出70千瓦、150"千瓦電堆和50千瓦、80"千瓦氫燃料電池系統(tǒng),并已搭載于8噸、12噸、18噸商用車上進行示范運營,全功率燃料電池乘用車東風(fēng)氫舟H2·e也即將開展示范運營。
在2023國際氫能與燃料電池汽車大會暨展覽會上,上海汽車集團股份有限公司副總裁、國際氫能燃料電池協(xié)會副理事長祖似杰表示:“長途重卡,輕卡、大型乘用車是我們下一步應(yīng)用的重點方向?!?/p>
從商業(yè)車向乘用車的邁進,展現(xiàn)出氫燃料電池汽車市場需求增多,氫燃料電池汽車距離走進“千家萬戶”又進了一步,有望迎來市場大幅增長。
亟須加速全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展
氫能產(chǎn)業(yè)鏈分為上游能源端、中游產(chǎn)品端和下游應(yīng)用端。能源端包括氫氣制取、氫氣儲運和加氫站;產(chǎn)品端包括燃料電池、氫燃氣輪機和氫內(nèi)燃機;應(yīng)用端主要體現(xiàn)在交通、發(fā)電、儲能和工業(yè)等領(lǐng)域上,其中交通領(lǐng)域中的燃料電池汽車是氫能最主要的應(yīng)用。
在政策扶持下,國內(nèi)氫燃料電池技術(shù)已取得長足進步。2022年國內(nèi)氫燃料電池系統(tǒng)的市場規(guī)模約為602.8兆瓦,同比增長48.58%。
當前,氫燃料電池產(chǎn)能上得很快,但由于加氫站密度不足,以及中長距氫氣儲運技術(shù)缺失致使氫源和應(yīng)用端難以有效對接,在很多地區(qū)出現(xiàn)了“車貴、氫貴、站點少、續(xù)航一般”,甚至是“有車無站,有站無氣”的尷尬局面。
加氫站作為氫能應(yīng)用的重要保障,是氫燃料電池汽車實現(xiàn)商業(yè)化的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,加氫站的建設(shè)數(shù)量和普及程度決定了氫燃料電池汽車的商業(yè)化進程。
為了提升氫能在本地新能源產(chǎn)業(yè)中的比重,多地不僅在能源規(guī)劃中對氫燃料汽車保有量做出了規(guī)劃,更是對氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模、加氫站數(shù)量等指標提出了明確要求,通過打造氫能全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),全力搶占氫能產(chǎn)業(yè)新賽道。
截至2022年年底,我國各地方政府發(fā)布氫能政策超300項,政策類型多方面,支持方向以氫能交通應(yīng)用向跨行業(yè)耦合應(yīng)用場景拓展。
上海、北京、山東、廣東等地都在積極推動氫能源發(fā)展。
在北京,位于大興區(qū)的海珀爾加氫站是目前全球最大的加氫站:總占地面積近7000平方米,8臺加氫機,16把加氫槍,日加氫量可達4.8噸,24小時運營,一天可服務(wù)500余輛車。氫能大巴車、公交車、廂式貨運車、冷鏈車輛在此進進出出,透露出氫能利用的活力與前景。同時,氫能產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新和集群發(fā)展已漸成氣候:依托大興國際氫能示范區(qū)、昌平“能源谷”和房山中關(guān)村氫能產(chǎn)業(yè)園,北京市已初步形成集聚發(fā)展的產(chǎn)業(yè)布局,培育和引進了超百家具有核心競爭力和產(chǎn)業(yè)化能力的企業(yè)。
近年來,上海市也已陸續(xù)建成10余座加氫站?!渡虾J袣淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2022-2035年)》提出,到2025年,建設(shè)各類加氫站70座左右,燃料電池汽車保有量突破1萬輛,氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破1000億元,在交通領(lǐng)域帶動二氧化碳減排5萬噸~10萬噸/年。
而作為我國發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的大省,廣東省目前已經(jīng)擁有氫能企業(yè)超400家,涵蓋氫能全產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超100億元。
未來,隨著氫氣制造、運輸和存儲等技術(shù)的不斷進步,以及加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和普及,氫燃料電池汽車會成為車企不可忽視的重要技術(shù)路線。
“整體來說,在‘雙碳’目標和各項新能源政策支持下,在資本助力、產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展、技術(shù)進步、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶動下,我國很有可能成為全球第一個實現(xiàn)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的國家。”北京億華通科技股份有限公司董事長張國強說。