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实现氢能及燃料电池汽车的持续发展:全产业链降成本是关键

作者:森林 2022-04-09 12:00:40 来源:新能源汽车网
氢能

  以燃料电池汽车为氢能应用先导,目前已初步形成较为完整的产业体系,开始进入规模化示范新阶段。然而,作为新兴产业,氢能及氢燃料电池产业的发展尚需“爬坡过坎”。

  在“双碳”目标和能源革命的引导下,我国氢能产业发展热度日益高涨。以燃料电池汽车为氢能应用先导,目前已初步形成较为完整的产业体系,开始进入规模化示范新阶段。然而,作为新兴产业,氢能及氢燃料电池产业的发展尚需“爬坡过坎”。

  制氢储氢成本居高不下

  在氢能产业链中,制氢是关键和基础环节,主要包括化石能源重整制氢、工业副产气制氢和电解水制氢三种制取方式。庄信万丰高效自然资源板块中国区董事总经理钱挺介绍,我国氢气来源,主要基于化石能源的“灰氢”,制备过程中会产生远超过自身重量的碳排放,给碳减排带来的是负贡献。而通过碳捕捉技术获取的“蓝氢”,以及可再生能源电解水制备的“绿氢”,则是真正意义上的洁净氢能。

  但目前来看,全球仅有4%的氢气来自电解水制氢,其余均来自煤炭、天然气以及石油炼化领域,“绿氢”在国内的占比仅有1%。在业界看来,成本高是“绿氢”规模化发展的主要障碍。

  “在PEM电解水制氢方面,核心材料如质子交换膜规模化生产、低成本技术等仍存短板,产业化速度应尽快提升。”中国工程院院士陈清泉表示,相比之下,化石能源制氢以及工业副产氢的制备成本较低,但制备的氢气含有较多杂质,无法达到燃料电池要求,进一步提纯和精制也亟需解决降本问题。

  “氢能及燃料电池汽车产业发展的障碍在于成本过高,除了氢气制备,氢气储运也是限制氢能应用发展的主要瓶颈。”壳牌氢能事业部亚太区总经理陈肇南进一步指出,氢气液化储存和运输具有可行性,但需要维持-253℃的超低温,面临能耗大、成本高、氢不稳定等诸多挑战。

  关键技术自主化不足

  实现氢能及燃料电池汽车的持续发展,全产业链降成本是关键,这不仅要追溯到上游的制氢、储氢和运氢环节,还要聚焦于中下游燃料电池、整车成本的下降。

  “如果每一个环节都各自为政,都要实现盈利,那么,氢气价格就很难降下来,更不用说和传统化石能源进行竞争。”基于此,陈肇南表示,与其下重注在某一到两个环节,不如贯穿全产业链的一体化发展模式,通过端到端的一体化和规模化发展,加速产业降本增效,给终端用户创造更大价值。

  但总体来看,我国氢能产业仍处于发展初期,不论是在氢气制取、储运环节,还是在燃料电池,以及加氢站等配套环节,整个产业链的技术尚未完全成熟,催化剂、质子交换膜以及炭纸等关键材料和核心技术自主化程度不足,依然被“卡脖子”。

  协同攻关 推动产业化

  针对催化剂、质子膜等“卡脖子”领域,宇通集团新能源研究院院长李高鹏建议,设置专项资金,加强“产、学、研”协同攻关,快速突破整车寿命、大功率燃料电池等关键核心技术,全面助力氢能产业链自主化、高质量发展。

  “产业链技术不成熟,还不具备规模化效应,此刻抱团取暖的重要性就凸显了。”陈肇南认为,从企业的角度来说,需要有更多跨产业链的合作,协同发展,聚焦核心技术,加快突破技术短板,一体化推动产业降本增效,才能实现氢能产业“稳慎应用,示范先行”的目标。

  此外,于民呼吁,政府端、政策端给予支持,建议建立涵盖制、储、运全链条的经济低碳氢能保障体系,引导“绿氢”制备,提升氢气储运能力,适当超前布局加氢站;拓展燃料电池汽车示范城市群,将基础好且地方发展积极性强的成都、重庆等地区纳入示范城市群,以规模化发展支撑产业化进步。

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