于民:良好的产业基础支撑氢能与燃料电池稳健发展

  2022年3月25-27日,2022中国电动汽车百人会论坛在线上举办。本届论坛主题为“迎接新能源汽车市场化发展新阶段”,邀请政府有关部门和汽车、能源、交通、城市、通讯等领域的行业机构和领先企业代表,就涉及新能源汽车市场化发展新阶段政策调整、碳中和目标下国际合作与政策协同、市场与消费新方向、交通能源基础设施协同发展、商用车可持续发展、氢能产业多场景应用、下一代动力电池产业化及产业投资与创新等方面展开深度研讨。其中,在3月27日举办的“氢能产业论坛:氢能迈向规模示范新阶段”主题论坛上,北京亿华通科技股份有限公司常务副总经理于民发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:

  尊敬的各位领导、专家,大家下午好!我是北京亿华通科技股份有限公司于民,非常荣幸在此和大家交流,我今天汇报的题目是“良好的产业基础支撑氢能与燃料电池稳健发展”。
  首先给各位领导汇报一下氢燃料电池产业的现状,众所周知,随着能源、环境、气候变化问题的日益突出,全球能源正在向低碳、低污染转型,氢能既可以满足资源、环境和可持续发展的要求,又能带来巨大的经济效益。在世界能源转型中决策、价值备受重视。拒统计,已有30多个国家发布了氢能路线图,宣布了200多个氢能投资计划,积极支持氢能与燃料电池产业。全球氢能产业建设又达到了一个小高潮。
  近期,俄乌冲突爆发,28个国家对俄罗斯启动一揽子全面制裁方案,俄乌地区是全球石油天然气、金属等工业原料、大宗商品的重要出口地,俄乌冲突导致全球大宗商品价格大幅波动。据报道,截止本月22日,布伦特原油期货每桶上涨至114.6美元,同比增长78%。同时,作为纯电动汽车关键材料的镍价也受到波及。3月镍价一度上涨至每吨4.8万美元,较去年同期上涨198%。为应对能源危机,各国,尤其是对俄能源依赖度高的欧洲,加快了可再生能源和氢能的布局。欧盟主席曾公开表示,我们今天对可再生能源和氢能的投资,将使我们明天拥有更强的能源独立。
  氢燃料电池汽车既有传统油车续航里程长,燃料加注时间短,环境适应性好的特点,又有纯电动、零排放的优点,更有空气净化功能,是替代传统油车的理想选择。同时,氢燃料电池汽车的基础设施建设逻辑和燃油车十分类似,可以借助现有加油站网络建设油氢合建站,节约运营管理成本,助力传统能源运营商向低碳转型。因此不管从交通减碳,还是从带动传统能源企业转型来看,燃料电池汽车都是当前先立再破、减碳基调下中国推动能源转型升级的绝佳实验场和突破口。
  我国高度重视氢能与燃料电池产业发展,在多个国家规划中,明确提出将氢能与燃料电池作为战略任务和重点发展方向,尤其是2020年我国“双碳”目标的发布更加速了氢能政策的出台,2022年3月,国家发改委发布的氢能产业发展中长期规划明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。到2025年,燃料电池汽车保有量约5万辆。可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,成为新增氢能源消费的重要组成部分,实现二氧化碳减排100-200万吨/年。系列政策极大地激法了地方推动氢能产业发展的动力,截止目前,全国共有60多个地区发布了氢能与燃料电池汽车相关政策,按各地规划累加,到2025年全国燃料电池汽车推广将超过11万辆,加氢站超过850座,氢能及燃料电池汽车产业累计产值将超过1万亿元。
  这里想重点介绍一下五部委发布的《关于启动燃料电池汽车示范应用工作的通知》,《通知》明确京津冀、上海、广东、河北、河南五大城市群入围并开始示范,本次示范将至少38个城市参与,计划通过万辆级的示范拉动,实现相关基础材料、关键零部件和整车产品研发突破及产业化应用,为未来更大规模及更广泛领域的推广应用夯实基础。
  目前,我国已经具备支持万辆级示范的产业基础,回顾前期示范,2016年前为技术探索阶段,我们经历了UNDP一期、二期、三期示范,2016年以后,逐步进入到示范推广阶段,截止目前,我国已有9000多辆燃料电池汽车在62座城市运营,运营车型涵盖公交、团体、城市物流、环卫等,多年的示范拉动,使我国燃料电池汽车实现了从技术验证到商业化应用的转型。未来,随着新一轮示范政策的推进,商业化进程将更快。
  冬残奥会是大兴寒区赛事,崇礼赛区,延庆赛区气温低至零下二十多度,赛区海拔高,坡陡,弯道大,路面有冰雪覆盖,通勤接驳工作带来极大考验。为了践行绿色冬奥,科技冬奥的承诺,我国首次在大型国际赛事上启动千台级燃料电池汽车规模化应用。据统计,本次冬奥会共启用近1200辆燃料电池汽车,残奥会投入800辆燃料电池汽车,累计运营320多万公里,减碳2600吨,书写了奥运史最优异的减碳成绩单,向全球践行绿色交通,贡献中国方案。
  多年的探索与示范,也让中国掌握了燃料电池及核心零部件自主化开发核心技术,同2016年对比,产品在功率密度、低温启动能力、经济性等方面已取得明显进步。以亿华通为例,2021年量产的G120产品额定功率120千瓦,质量功率密度701瓦/公斤,可实现零下35度低温启动,产品性能在本次冬奥交通保障中得到充分的验证。产业链建设方面,我国氢燃料电池汽车的自主化产业生态体系基本建立,燃料电池系统电堆、膜电极等系统已经基本实现国产化,质子交换膜、碳纸等正在进行批量化验证,车载氢系统方面,高端碳纤维基本实现攻关,部分高压管阀件也有企业重点攻关,预计经过四年的示范,燃料电池汽车专用部件有望实现完全自主,对产业降本起到极大的促进作用。
  加氢站是燃料电池汽车产业发展的基础,上海、北京、佛山等地已率先制定或出台了明确的加氢站管理制度及支持政策,加氢站建设进程加快,截止2021年底,全国共建成230座加氢站,同比翻倍,在站用设备自主化方面也取得一定成绩。以站用压缩机为例,目前建成的加氢站当中,60%以上采用自主化压缩机,有利于建站成本的降低。
  资本助力方面,碳达峰、碳中和目标和氢能政策的逐步明确,使氢能的地位逐步提高,吸引资本追逐,据统计,2021年1-7月,国内氢能产业公开投资总额超过2500亿元,同比增长90%。从投资项目数分布来看,燃料电池环节是产业投资最活跃的领域,制氢环节呈现快速上升趋势。另外,据国务院国有资产监督管理委员会秘书长介绍,超过1/3的央企已经在制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链布局,资本的介入不但为产业注入了充足的资金,提高产业公信力,更能促进战略资本与氢能企业间资源的整合,加快产业发展。
  总的来看,在碳中和及各项氢能政策的支持下,在资本的助力下,在前期积累的产业链基础的支撑下,中国氢能与燃料电池产业已经进入了规模化示范的新阶段。
  下面我介绍一下氢能燃料电池产业商业化前景,未来车用市场仍然是产业发展的重要突破口,基于城市群示范计划,节能与燃料电池汽车市场预测,市场以城市群为中心,进行商业化示范运营,车端成本有效下降,燃料电池汽车应用领域拓展至线路固定,便于进行加氢站建设的中重卡,及中长途旅游客运,市场规模将达到5-10万辆,车用氢气需求将超过20万吨/年,到2030年,随加氢站网络建设成果初具成效,各环节成本进一步下降,燃料电池汽车应用领域逐步扩展至汽车应用全市场。市场进入快速发展期,车辆规模超过100万辆,车用氢气需求将达到400万吨每年。
  持续的技术创新是推动产业进步的关键,为满足不同阶段市场扩展需求,燃料电池发动机系统需向轻量化,高里程,长寿命,低成本,强环境适应性发展。另外,为提升产品续航能力,高储氢密度,车载氢系统开发也尤为重要,预计到2025年前后,70兆帕高压Ⅳ型储氢瓶技术将在我国得到应用,同时液氢将初具规模。
  除技术创新外,快速降本也尤为重要,以燃料电池降本为例,一方面可以从整合集成,变更材料等维度出发,在提升性能的同时,推进技术降本。如亿华通在新一代产品上采用脉冲引射方案,替代传统氢气循环泵,不仅降低了系统的重量,也使单台成本降低2万多元。另一方面,加速规模化也是实现降本的有效途径,根据美国能源部测算,当燃料电池发动机年产量达到50万套时,成本可以下降至45美元/千瓦,与传统内燃机成本相当。
  为了给后续更大规模的应用做好准备,建议建立可复制的绿色产业生态,如张家口在当地政府的大力支持下,以丰富的风电资源为基础,将绿电资源与绿氢技术相结合,通过有效的市场拉动,快速完成了集制氢、加氢、氢能装备制造机氢燃料电池汽车应用为一体的产业生态的搭建,为其他地区发展氢能与燃料电池产业提供了宝贵的经验。
  支持可持续发展还需要氢源端和政府端、政策端给予支持。首先,氢能供应保障体系需要跟上燃料电池汽车推广的节奏,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。在政策方面,建议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。
  各位领导、同仁,氢能与燃料电池产业的发展黄金期已经到来,未来我们将抓住这一重大发展机遇,以产业报国和环境可持续发展为已任,推动产业的健康发展,为实现绿水青山,建设美丽中国贡献力量,我们也希望产业上下游及社会各界能携手共进,一起向未来。
  以上是我的汇报内容,谢谢!
  (注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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