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8大观点全球氢能与新能源汽车产业现状及我国产业发展建议(氢能源汽车的发展现状)

来自:中汇名车 日期:2022-12-25 22:20:02 手机链接
8大观点全球氢能与新能源汽车产业现状及我国产业发展建议(氢能源汽车的发展现状)

近日,全国政协常委、中国科学院院士、新能源动力系统专家欧阳明高在《中国企业家》杂志社举办的第二十届中国企业领袖年会暨第二十二届中国企业未来之星年会”上做了主旨演讲。主要包括以下几方面内容:

要实现碳中和”的目标,必须推进新能源革命。预计2035年左右,电动汽车市场将发展成为年销量2500万辆,全产业链产值近10万亿的大产业。关于锂离子电池的未来应用,不仅是电动车,储能也是一个重要方向。大型锂离子电池储能电站的安全问题是一个挑战,但有技术解决方案。氢能汽车为先导,将带动绿色氢能全产业链发展,成为一个更大的战略性产业。新能源智能汽车,既是智能终端也是智慧能源的储能方式,就像手机是移动的信息网一样,电动汽车将成为移动的能源互联网。汽车行业的智能化技术变革,吸引了几乎所有的信息与互联网厂商介入智能汽车行业,这也是一个大的风口。预计电动汽车的大规模普及,会带来基于车网互动的智慧能源生态,形成万亿级的智慧能源产业。新能源汽车与新能源革命将带来工业革命与经济转型。未来二三十年,汽车产业、信息产业、交通装备产业和能源化工相关产业将发生百年未有之大变局。

氢能汽车以氢作为燃料提供动力,分为两类:一类是以内燃机燃烧氢气作为动力的氢内燃机汽车;另一类是氢或含氢物质与空气中的氧气在燃料电池中反应,产生电力推动电动机,由电动机推动的氢燃料电池汽车。目前汽车行业普遍探索的是氢燃料电池汽车(Fuel Cell Electric Vehicles,FCEVs)的研发应用。

相比于其他新能源汽车(如锂电池汽车),氢能汽车有能源转化效率高、续航里程长、加注燃料时间短等优势,能够满足长行驶里程需求,对高里程汽车、卡车、公共汽车来说更经济。此外,锂电池汽车在电池生产过程中需要耗费较多的能源和资源,从整个生命周期来看,氢能汽车节能效果更好。

此外,氢能的终端应用还可以与可再生能源发展协同增效。氢能可以实现大规模的能量存储。国际可再生能源署认为,氢能在各终端部门的应用有助于可再生能源的大规模消纳和高比例发展,能够推动能源转型进程。

2017年12月,日本制定 氢能基本战略”,提出企业、科研机构和政府合作共建氢能社会”的十条基本战略。2019年3月,由日本经济产业省、国土交通省等政府部门,联合企业和研究机构组成的氢能与燃料电池战略协议委员会发布了第二次修订的《氢能与燃料电池战略路线图》(于2014年7月首次制定),落实氢能本战略”中设定的目标,制定具体的行动目标和实现路径,详见表1日本氢燃料汽车发展目标。

氢能与燃料电池战略协议委员会于2019年9月制定了《氢能和燃料电池技术发展战略》,明确了日本氢能技术发展的三个方向(燃料电池、氢供应链、水电解及其他)和十个优先领域。燃料电池方向的优先领域之一是车载燃料电池技术,重点在于降低燃料电池中催化剂贵金属(铂)的使用量,继而降低氢燃料电池汽车的成本。

IEA数据显示,2019年,韩国氢能汽车销售量(约4100辆)位居全球第二,仅次于中国;韩国氢能汽车保有量位居全球第四位,仅次于美国、中国和日本。2019年,韩国新建加氢站20座,加氢站累计数量(34座)位居全球第五。

2019年1月,韩国政府发布《氢能经济发展路线图》,提出韩国要在2030年进入氢能社会,成为世界氢能经济领导者;到2040年,韩国氢燃料电池汽车和燃料电池的国际市场占有率成为世界第一,韩国将从化石燃料资源匮乏国转型为清洁氢能出口国,氢能产业可创造2500亿元的年附加值和42万个就业岗位。《氢能经济发展路线图》涉及氢能产业发展5大领域,即氢能交通、氢能发电、氢气生产、氢气储运和安全保障。氢能交通领域的发展目标详见表2韩国氢能交通发展目标。

2020年2月,韩国颁布全球首部《促进氢能经济和氢安全管理法》,旨在系统、有效地促进氢能产业健康发展,为氢能供应和及其基础设施的安全管理提供必要支持。2020年5月,韩国环境部、产业通商资源部、国土交通部与现代汽车等企业签订氢能燃料货车普及示范项目工作协议”,并计划推出氢燃料货车,以减少大型货车大气污染物排放量,并以此为契机正式推进货车无害化。

2019年2月,FCH 2 JU发布了《欧洲氢能路线图:欧洲能源转型的可持续发展路径》,提出面向2030年、2050年的氢能发展路线图。报告认为,氢能是交通、工业和建筑等特定行业实现大规模脱碳的最佳(唯一)选择。欧洲脱碳能源转型需要大规模应用氢能,否则无法实现预定目标。2030年前,欧洲氢能产业发展的三个优先领域为:天然气管道掺氢、氢能交通发展(主要是商用车、大型客车、重型交通设备和物料搬运车的氢能使用),以及现有制氢技术的脱碳化。氢能交通领域的具体发展目标详见表3欧洲2030年氢能交通发展目标。

2020年新冠肺炎疫情暴发后,欧盟将氢能发展作为绿色经济复苏的重要抓手之一。法国国际关系研究所(IFRI,Institut Francais de Relations Internationale)于2020年5月发布的《欧盟氢能战略展望》报告指出,一项稳健、成本效益高的欧洲氢能战略”将成为欧盟经济复苏计划”支柱,应与《欧洲绿色协议》一致,加速欧洲经济体脱碳进程。2020年6月,德国联邦政府通过了一揽子经济刺激计划与国家氢能战略”,计划投资500亿欧元推动氢能和电动汽车的发展,旨在领军全球氢能技术开发和生产,促进氢能作为动力燃料大规模使用,利用氢燃料推动经济脱碳。

2050年,美国通过《能源政策法案》(EPACT,Energy Policy Act)其中第811(a)条要求能源部长定期向国会报告氢能发展的状况,具体包括支持氢能和燃料电池技术研发、商业推广的举措,根据示范经验的战略调整,以及既定发展目标(到2010年,氢能汽车数量达10万辆;到2020年,氢能汽车数量达250万辆)的实现进度等。

美国能源部在能源效率及可再生能源办公室(EERE,Office of Energy Efficiency and Renewable Energy)下设立氢能和燃料电池技术办公室(HFTO,Office of Hydrogen Energy and Fuel Cell Technology),负责实施氢能和燃料电池计划,协调相关部门共同推动氢能和燃料电池技术的研发示范和商业化。美国能源部在2019财年为氢能和燃料电池技术共计安排约2.20亿美元的预算。

美国当前氢能和燃料电池计划支持的研发活动集中在氢能和燃料电池技术研发,氢基础设施及系统研发,安全、导则及标准研发三个领域。对氢能和燃料电池技术研发目的是降低氢产业链的成本,提高燃料电池的性能。具体研发方向包括催化剂研发、水解制氢、储氢材料研发和兼容性氢能材料研发。

2020年3月,美国燃料电池和氢能协会发布了《美国氢能经济路线图》,提出氢能对于实现低碳能源结构至关重要,发展氢能经济能够巩固美国的能源领导地位并提振经济,保障能源安全,更好地整合低碳电源。按其设定情景,到2030年,氢能发展可为美国带来1400亿美元收入,创造70万个就业岗位;同时实现城市温室气体和大气污染物减排。到2050年,氢能发展能够实现7500亿美元的经济收入,创造340万个就业岗位;满足14%的能源需求,实现16%的CO₂减排和36%的NOx减排。基于全成本计算,《美国氢能经济路线图》计划在2025-2030年间实现氢燃料电池汽车成本与内燃机汽车成本持平,其目标详见表4美国氢能汽车发展目标。

2021年,我国先后印发《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(以下简称《意见》)和《2030年前碳达峰行动方案》。作为碳达峰碳中和1+N”政策体系的顶层设计,《意见》提出,到2030年,非化石能源消费比重达到25%左右,到2060年,非化石能源消费比重达到80%以上。《意见》同时提出,积极发展非化石能源,统筹推进氢能制储输用” 全链条发展;加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用;推广节能低碳型交通工具,推动加氢站建设。1+N”政策体系在碳达峰碳中和背景下为燃料电池汽车尤其是氢能汽车短期与中长期发展提供了指引与实施路径。

北京氢燃料电池发动机工程技术研究中心数据显示,2016—2019年间,中国共有1752辆氢燃料电池客车投入运营,涉及18个省份,其中上海以轻型客车为主,北京以团体客车为主,其他省份均以公交车为主。货车以8~9吨中型货车为主,其累计销售量为3348辆,涉及10个省份,如图1所示。

2016年,中国汽车技术研究中心发布《中国燃料电池汽车发展路线图》,提出了 2030年中国燃料电池汽车的发展目标;2016年,中国标准化研究院和中国电器工业协会燃料电池分会发布《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》,提出了2050年氢能产业的发展目标。涉及的相关发展目标详见表5中国燃料电池汽车发展目标。

各类补贴政策(免征车船税、购置补贴、加氢站建设补贴)激励直接推动了我国燃料电池汽车产业发展,但我国燃料电池汽车产业发展仍然面临一些问题:核心技术和关键部件缺失,创新意识和能力不强,基础设施建设不足,消费端的补贴和对推动产业链和基础设施建设的局限性日益显现”。2020年4月,财政部调整补贴方式,将当前对燃料电池汽车的购置补贴,调整为选择有基础、有积极性、有特色的城市或区域,重点围绕关键零部件的技术攻关和产业化应用开展示范,中央财政将采取‘以奖代补’方式对示范城市给予奖励”。工业和信息化部2019年发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)(征求意见稿)》,提出未来十五年新能源汽车的发展愿景为纯电动汽车成为主流,燃料电池汽车实现商业化应用” 。

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