2026-04-23 22:55:38
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中國儲能網訊:黨的十九大報告提出,深化供給側結構性改革,建設現代化經濟體係,加快發展先進製造業。燃料電池汽車(FCV)是新能源汽車的重要組成部分,發展FCV不僅能夠支撐先進製造業發展,還將助力現代化經濟體係建設和傳統產業供給側結構性改革。FCV以氫能為主要動力源,因而FCV需xu要yao與yu氫qing能neng產chan業ye並bing行xing發fa展zhan。作zuo為wei一yi種zhong清qing潔jie高gao效xiao的de二er次ci能neng源yuan,氫qing能neng應ying用yong領ling域yu廣guang泛fan,不bu僅jin可ke以yi滿man足zu汽qi車che等deng移yi動dong式shi能neng源yuan需xu求qiu,還hai能neng夠gou滿man足zu家jia庭ting等deng分fen布bu式shi能neng源yuan需xu求qiu。大da力li發fa展zhan氫qing能neng產chan業ye,也ye是shi十shi九jiu大da報bao告gao提ti出chu的de構gou建jian市shi場chang導dao向xiang的de綠lv色se技ji術shu創chuang新xin體ti係xi、壯大清潔能源產業和構建清潔低碳、安全高效能源體係的具體實踐。
我國氫能與FCV產業發展存在的問題
從全球發展態勢來看,一些國家已率先開始了FCV的產業化,並在氫能技術與應用方麵取得較大進展。早在2014年12月,豐田就推出了市場化的燃料電池轎車Mirai,加氫時間僅需約3分鍾,續駛裏程達到650公裏。Mirai 補貼後的價格折合人民幣27萬元左右,2015年銷量為498輛,2016年銷量超過2000輛。除豐田之外,本田、現代等企業也分別推出了市場化的FCV產品。在推進FCV發展的同時,美國、日本、德國等國家積極布局加氫基礎設施。截至目前,美、日、德三國已建成加氫站數量分別達到90座、60座和40座。從氫能發展來看,全球正處於氫能產業化加快推進時期。美國、德國、日本、韓國以及歐盟各國均積極布局氫能產業,並製定了專門的發展戰略和技術路線圖。美國、日本、德國、丹麥等國家不斷加大對氫能技術研發及產業化的扶持推動力度, 氫能技術開發與應用取得較大進展。其中,日本更是將氫能產業確定為國家未來重要的戰略性產業。正因如此,日本在大規模高效製氫、家用燃料電池發電等領域走在了世界前列。此外,在支持政策的大力推動下,美國、德國等國家在氫氣純化、存儲、運輸技術與應用方麵也取得了一些突破。
我國自2001年起開始設立國家電動汽車重大科技專項,對FCV技術研發進行大力支持。經過多年努力,我國已初步掌握了燃料電池關鍵材料、電堆、動力係統、整車集成等核心技術,具備了FCV產業化的基礎,並開始了FCV小批量生產和示範運行。為支持FCV示範運行,我國自2010年起出台了專門的燃料電池車輛購置補貼政策。然而,我國FCV還存在技術開發不充分、產品性能不夠完善、缺(que)乏(fa)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)等(deng)問(wen)題(ti)。並(bing)且(qie),我(wo)國(guo)還(hai)不(bu)具(ju)備(bei)完(wan)整(zheng)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)電(dian)堆(dui)產(chan)業(ye)鏈(lian),部(bu)分(fen)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)關(guan)鍵(jian)材(cai)料(liao)依(yi)賴(lai)進(jin)口(kou),燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)電(dian)堆(dui)相(xiang)關(guan)企(qi)業(ye)數(shu)量(liang)少(shao),技(ji)術(shu)開(kai)發(fa)和(he)製(zhi)造(zao)能(neng)力(li)與(yu)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)存(cun)在(zai)差(cha)距(ju)。氫(qing)能(neng)發(fa)展(zhan)方(fang)麵(mian),我(wo)國(guo)2012年氫氣產量就達到1600萬噸,開始位居全球第一。但由於國家層麵對氫能產業缺乏足夠的重視和必要的支持,我國氫能技術體係還沒有形成,儲氫、氫氣運輸等關鍵技術不成熟。氫能產業鏈還不夠健全,氫氣純化、存儲和運輸企業較少。
推進我國氫能與FCV產業發展的措施建議
縱觀汽車100多年的發展史,不管傳統燃油汽車與石油工業,還是電動汽車與電能供給,車輛技術一直與能源產業協同演進。FCV也不例外,需要與氫能產業協同發展。根據《節能與新能源汽車技術路線圖》,我國將在2030年建設1000座加氫站,實現100萬輛FCV的商業推廣。本文認為,在推進氫能與FCV發展過程中,我國需注重把握新興產業發展的一般規律,充分借鑒電動汽車及傳統燃油汽車產業發展的經驗教訓。為加快氫能與FCV產業發展,我國亟需從以下四個方麵采取措施。
1.做好氫能供給
ruqiansuoshu,cheliangjishuyunengyuangonggeidexietongyanjintuidongliqichechanyedebuduanfazhan。meiguoshichuantongranyouqichezuifadadeguojia,hendachengdushangdeyiyuqifadaderanyougonggeitixi。benshijichu,meiguoyixingchengleyitaoyou159個煉油廠、1300座油庫、250萬個地下儲油罐以及17.4萬座加油站組成的龐大燃油供給體係,燃油煉製、存儲、運輸、加jia注zhu環huan節jie完wan善shan,為wei傳chuan統tong燃ran油you汽qi車che發fa展zhan提ti供gong了le強qiang大da支zhi撐cheng。類lei似si於yu傳chuan統tong燃ran油you汽qi車che產chan業ye,電dian能neng供gong給gei也ye成cheng為wei電dian動dong汽qi車che發fa展zhan的de重zhong要yao影ying響xiang因yin素su。在zai新xin能neng源yuan汽qi車che產chan業ye發fa展zhan初chu期qi,我wo國guo曾zeng過guo於yu重zhong視shi新xin能neng源yuan汽qi車che技ji術shu和he產chan品pin發fa展zhan,而er忽hu視shi了le充chong電dian基ji礎chu設she施shi建jian設she, 導致產業發展受到充電難的製約。2013nianzhiqian,woguosuiranzaigonggongquyujiansheleyipichongdianjichusheshi,danyouyujianshequyuyudiandongqicheshiyongquyubupipeidengyuanyin,zhexiechongdianjichusheshishiyonglvjiaodi,yixiediqudechongdianjichusheshishiyonglvshenzhizai10%以下。充電基礎設施的有效供給不足,大大製約了電動汽車產業發展。為擺脫這種困境,我國自2015年起出台了《關於加快電動汽車充電基礎設施建設的指導意見》《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015-2020年)》等綱領性政策,並出台了充電基礎設施建設獎勵、扶持性電價,以及居民小區、企事業單位內部、停(ting)車(che)場(chang)等(deng)特(te)定(ding)區(qu)域(yu)充(chong)電(dian)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)支(zhi)持(chi)政(zheng)策(ce),完(wan)善(shan)了(le)充(chong)電(dian)標(biao)準(zhun)。得(de)益(yi)於(yu)國(guo)家(jia)層(ceng)麵(mian)的(de)重(zhong)視(shi)和(he)政(zheng)策(ce)大(da)力(li)支(zhi)持(chi),我(wo)國(guo)充(chong)電(dian)企(qi)業(ye)不(bu)斷(duan)湧(yong)現(xian),充(chong)電(dian)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)加(jia)快(kuai)推(tui)進(jin),總(zong)體(ti)數(shu)量(liang)已(yi)由(you)2014年的3萬個增加至2017年10月的20萬個以上,充電難問題得到很大解決,保障了電動汽車產業發展。從能源供給體係來看,由於石油工業較為成熟,燃油煉製、存儲、運輸、加(jia)注(zhu)網(wang)絡(luo)布(bu)局(ju)完(wan)善(shan),傳(chuan)統(tong)汽(qi)車(che)燃(ran)油(you)供(gong)給(gei)體(ti)係(xi)也(ye)最(zui)為(wei)成(cheng)熟(shu)。電(dian)力(li)工(gong)業(ye)也(ye)較(jiao)為(wei)成(cheng)熟(shu),充(chong)電(dian)服(fu)務(wu)網(wang)絡(luo)布(bu)局(ju)快(kuai)速(su)推(tui)進(jin),充(chong)電(dian)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)建(jian)設(she)與(yu)運(yun)營(ying)模(mo)式(shi)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)熟(shu)。氫(qing)能(neng)供(gong)給(gei)情(qing)況(kuang)迥(jiong)異(yi),不(bu)僅(jin)氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)不(bu)成(cheng)熟(shu),加(jia)氫(qing)站(zhan)建(jian)設(she)也(ye)麵(mian)臨(lin)諸(zhu)多(duo)問(wen)題(ti)。
不bu同tong於yu燃ran油you和he電dian能neng,氫qing能neng是shi一yi種zhong清qing潔jie高gao效xiao的de新xin型xing能neng源yuan,其qi製zhi取qu與yu利li用yong技ji術shu正zheng處chu於yu加jia快kuai發fa展zhan過guo程cheng中zhong。對dui於yu氫qing能neng產chan業ye發fa展zhan,我wo國guo還hai未wei給gei予yu足zu夠gou的de重zhong視shi。雖sui然ran《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》將氫能與燃料電池技術創新列為15項重點任務,《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》也提出“推動車載儲氫係統以及氫製備、儲運和加注技術發展”,但我國目前尚未有專門的氫能產業發展支持政策。氫能技術方麵,我國化石燃料製氫、可再生能源製氫、氫氣純化等技術相對成熟,已大量應用於工業製氫。然而,我國在氫氣存儲、運輸等技術方麵較為薄弱,加氫技術雖已開始應用於FCV,但技術水平有待進一步提高。氫能產業方麵,除製氫企業外,我國氫氣純化、存儲、運輸及加氫企業數量較少,規模較小。加氫站建設方麵,我國發展進程總體滯後。截至2017 年10月,我國僅建成7座加氫站,數量遠少於美國、日本、德國等發達國家。由於缺乏專門的支持政策, 以及加氫設備產業化能力不足、成本較高、加氫站建設及運營模式不成熟等原因,我國加氫站建設還麵臨不少製約。
為保障和促進FCV產業發展,我國需做好氫能供給。一方麵,加快氫氣存儲、運輸等關鍵技術研發,引導工業製氫、氫氣純化等技術向燃料電池用氫技術轉化,豐富氫氣存儲、運輸、加(jia)氫(qing)等(deng)企(qi)業(ye)數(shu)量(liang),提(ti)升(sheng)氫(qing)能(neng)裝(zhuang)備(bei)水(shui)平(ping),推(tui)進(jin)氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),聚(ju)焦(jiao)加(jia)氫(qing)能(neng)力(li)提(ti)升(sheng),加(jia)強(qiang)加(jia)氫(qing)設(she)備(bei)產(chan)業(ye)化(hua)技(ji)術(shu)研(yan)發(fa),強(qiang)化(hua)加(jia)氫(qing)設(she)備(bei)企(qi)業(ye)產(chan)業(ye)化(hua)能(neng)力(li),降(jiang)低(di)加(jia)氫(qing)設(she)備(bei)成(cheng)本(ben),豐(feng)富(fu)加(jia)氫(qing)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)建(jian)設(she)及(ji)運(yun)營(ying)企(qi)業(ye)數(shu)量(liang),加(jia)快(kuai)完(wan)善(shan)加(jia)氫(qing)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)建(jian)設(she)及(ji)運(yun)營(ying)模(mo)式(shi)。
2.形成係統的解決方案
對於新興產業而言,其技術與市場都麵臨較大的不確定性。在新興產業發展初期,由於新興技術不夠成熟,新產品往往麵臨性能不完善、生產成本高、安全性低等問題。當新產品推向市場後,由於配套服務網絡不健全,新產品使用、維(wei)護(hu)及(ji)報(bao)廢(fei)回(hui)收(shou)等(deng)問(wen)題(ti)容(rong)易(yi)成(cheng)為(wei)新(xin)產(chan)品(pin)產(chan)業(ye)化(hua)的(de)瓶(ping)頸(jing)。為(wei)有(you)效(xiao)應(ying)對(dui)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)和(he)實(shi)現(xian)新(xin)產(chan)品(pin)的(de)產(chan)業(ye)化(hua),新(xin)興(xing)產(chan)業(ye)中(zhong)的(de)創(chuang)新(xin)主(zhu)體(ti)需(xu)要(yao)選(xuan)擇(ze)特(te)定(ding)的(de)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian),並(bing)形(xing)成(cheng)係(xi)統(tong)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。在(zai)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)發(fa)展(zhan)過(guo)程(cheng)中(zhong),由(you)於(yu)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)的(de)出(chu)現(xian),電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)在(zai)發(fa)展(zhan)初(chu)期(qi)就(jiu)麵(mian)臨(lin)技(ji)術(shu)不(bu)成(cheng)熟(shu)、產品性能不完善、生產成本高、安(an)全(quan)性(xing)低(di)等(deng)問(wen)題(ti)。隨(sui)著(zhe)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)產(chan)業(ye)化(hua)的(de)推(tui)進(jin),電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)用(yong)戶(hu)日(ri)益(yi)多(duo)元(yuan)化(hua)的(de)充(chong)電(dian)需(xu)求(qiu),以(yi)及(ji)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)退(tui)役(yi)和(he)報(bao)廢(fei)回(hui)收(shou)等(deng)問(wen)題(ti)逐(zhu)漸(jian)凸(tu)顯(xian),開(kai)始(shi)成(cheng)為(wei)製(zhi)約(yue)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)進(jin)一(yi)步(bu)發(fa)展(zhan)的(de)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)。
通(tong)過(guo)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)和(he)商(shang)業(ye)模(mo)式(shi)創(chuang)新(xin),美(mei)國(guo)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)企(qi)業(ye)特(te)斯(si)拉(la)形(xing)成(cheng)了(le)應(ying)對(dui)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)和(he)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)產(chan)品(pin)一(yi)係(xi)列(lie)問(wen)題(ti)的(de)係(xi)統(tong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),其(qi)發(fa)展(zhan)經(jing)驗(yan)為(wei)新(xin)興(xing)產(chan)業(ye)中(zhong)的(de)創(chuang)新(xin)主(zhu)體(ti)提(ti)供(gong)了(le)借(jie)鑒(jian)。首(shou)先(xian),特(te)斯(si)拉(la)選(xuan)用(yong)了(le)較(jiao)為(wei)成(cheng)熟(shu)、穩定的日本鬆下18650電池,具有能量密度高、壽命長、安(an)全(quan)性(xing)高(gao)等(deng)特(te)點(dian),曾(zeng)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)消(xiao)費(fei)類(lei)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)。特(te)斯(si)拉(la)在(zai)電(dian)池(chi)管(guan)理(li)技(ji)術(shu)和(he)電(dian)池(chi)包(bao)設(she)計(ji)上(shang)進(jin)行(xing)了(le)創(chuang)新(xin),采(cai)用(yong)封(feng)存(cun)管(guan)理(li)設(she)計(ji),先(xian)將(jiang)單(dan)體(ti)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)並(bing)聯(lian)成(cheng)一(yi)個(ge)電(dian)池(chi)組(zu),再(zai)將(jiang)電(dian)池(chi)組(zu)串(chuan)聯(lian)成(cheng)一(yi)個(ge)電(dian)池(chi)模(mo)塊(kuai),最(zui)後(hou)再(zai)串(chuan)聯(lian)成(cheng)整(zheng)塊(kuai)的(de)電(dian)池(chi)包(bao)。為(wei)提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)包(bao)的(de)安(an)全(quan)性(xing),特(te)斯(si)拉(la)的(de)每(mei)個(ge)單(dan)體(ti)電(dian)池(chi)、電池組和電池模塊都有保險絲,每個層級都會有監控電流、dianyahewendudechuanganqi,yidandianliuguoda,baoxiansijiulijirongduan。ciwai,tesilahaigongkeledianchilengquejishu,tongguoshuilengdefangshishidianchidanyuandewenduweichihengding。liangzhongfangshidegongtongzuoyong,shitesiladianchibaodeanquanxingdedaobaozheng。tongguoyishangcuoshi,tesilapojieledonglidianchiyingyongyudiandongqichechuqimianlindejishubuchengshu、性能不完善、生產成本高、安全性低等問題。其次,在特斯拉剛剛開始產品市場化時,電動汽車麵臨充電設施較少、充電速度慢等問題。為此,特斯拉專門開發了超級充電站,用20分鍾就可以充進一半電量,而80分鍾就可以把電量充滿, 較好地解決了充電問題。再次, 為解決電能供給問題,特斯拉收購了美國太陽能發電係統供應商SolarCity,采用光伏發電、儲(chu)能(neng)和(he)充(chong)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)的(de)方(fang)式(shi),實(shi)現(xian)了(le)電(dian)能(neng)的(de)自(zi)給(gei)。最(zui)後(hou),特(te)斯(si)拉(la)還(hai)成(cheng)立(li)了(le)專(zhuan)門(men)的(de)電(dian)池(chi)回(hui)收(shou)公(gong)司(si),負(fu)責(ze)其(qi)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)產(chan)品(pin)的(de)廢(fei)舊(jiu)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)回(hui)收(shou)。
作為一種新興產業,FCV產業化過程中也麵臨各種瓶頸問題。為此,FCV企業需要通過技術創新、商業模式創新和開展必要的合作,從而形成係統的解決方案。氫能是FCV的主要動力源,也是FCV發展的關鍵。目前,氫氣的存儲主要有高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫和常溫常壓有機儲氫等技術路線。對應於不同的儲氫技術,FCV企業需要采用不同類型的燃料電池電堆、係統,整車設計也需要采取不同的形式。就FCV產業發展狀況來看,儲氫、燃料電池電堆、燃料電池係統、整車等企業相對鬆散,缺乏針對不同技術路線的緊密合作。為改變這種狀況,FCV企業需聚焦FCV成本、可靠性、耐久性、安全性等問題,圍繞產品開發、使用、維護等發展需求,整合燃料電池、儲氫等環節,形成係統的解決方案,從而有效推進產業發展。
3.加強關鍵資源整合
除製氫企業外,核心企業數量少、規模小,以及由此導致的技術創新慢、產業化技術不健全、產業化進程滯後等問題,是我國氫能與FCV產業發展麵臨的主要瓶頸。究其原因,我國通過國家科技研發支持初步掌握了氫能與FCV關鍵技術,但這些技術主要由科研院所和規模較小的科技型企業開發,生產設備、投資等資源不足,從而製約了關鍵技術的產業化進程。為加快氫能與FCV產業化進程,我國需加強對支撐產業化關鍵資源的整合。
一方麵,我國要加強對生產企業、社會資本等國內資源的整合。如前所述,除少數大企業之外,由於生產經驗不足、投融資渠道不暢通等原因,掌握氫能與FCV關鍵技術的科技型企業產業化進程緩慢。與此同時,隨著我國FCV產業化進程的加快,一些其他領域的生產企業、社會資本等正積極進入。通過采取妥善的引導措施,使生產經驗豐富的新企業、實力雄厚的上市公司等進入氫能與FCV領域,與科技型企業等原有企業合作,將有力提升關鍵技術研發水平,加快產業化進程。
另一方麵,我國需要做好對國外先進技術和企業的整合。國外氫能與FCV產業起步較早,在氫能技術、燃料電池技術方麵形成了一批優勢企業。同時,由於率先實現了產業化,國外氫能與FCV產業化技術體係相對完善。例如,在氫氣控製高壓閥門、密封膠等方麵,國外產業化技術優勢明顯。為此,我國有必要采取技術引進、技術合作、qiyebinggoudengfangshi,shixianduiguowaiziyuandezhenghe。xuyaoqiangtiaodeshi,zaiguojiziyuanzhengheguochengzhong,woguoxuzuohaozizhujishukaifa。yirichanqichegongsiweili,zaozai2001年就引進了國外燃料電池技術,2003 年開始與國外共同研發FCV,2008年之後開始推出自主研發的高性能FCV,其經驗值得我國進行國際資源整合的企業借鑒。
4.構建產業政策體係
首先,做好頂層設計。由國務院和相關主管部門牽頭,加快製定氫能與FCV產業發展規劃,明確產業發展的目標、主要任務、支持措施、管理規範和保障措施;依托節能與新能源汽車產業發展部際聯席會議製度,構建氫能與FCV產業發展的部際協調機製。
其次,完善支持政策。不同於FCV,我國氫能支持政策較少。為保障FCV所需的氫能供給,我國需要結合國家氫能與FCV產業發展規劃,製定氫能技術研發、產業化及示範應用等支持政策,從而形成有力的支持政策體係。FCV方麵, 針對技術研發、示範運行、加氫設施建設等關鍵環節,製定相應的支持政策,構建FCV產業支持政策體係。加強與地方政府協調,敦促地方政府尤其是FCV試點示範城市建立和完善區域產業支持政策,對試點示範效果較好的城市進行獎勵。
最後,製定管理規範。為保障氫能與FCV產業發展,我國需構建氫能與FCV標準體係,並製定氫能與燃料電池安全性、加氫基礎設施建設等管理規範。目前,FCV標準、氫能標準已開始由不同的機構牽頭製定。為滿足FCV新產品開發、測試驗證及使用等需求,相關標準製定機構之間需加強協調與協作。