汽车发动机不喝油了建筑取暖不烧天然气了重工业热力来源告别黑煤球了未来替代这些传统能源的有可能就是氢能和燃料电池不久前在北京举办的首届北京未来科学城氢能与燃料电池技术发展大会与会专家为人们描述了这样一幅未来图景

氢能时代来临

氢能通常是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量它更加清洁高效并可再生相比于潮汐能风能等氢能更便于储备运输同时它也是能源互联网中的重要纽带氢能来源多样可以从化石能源中获取也可以从工业副产品合成甲醇生物沼气中获取如今氢能正在走向规模化商业化

基于这些特点燃料电池成为氢能的重要应用成果具有燃料能量转化率高噪音低以及零排放等优点从20世纪末以来便受到各国关注其研发示范和商业化应用的资金投入不断增加中国工程院院士汤广福表示能源消费正在发生变革高效节能智慧用能是现代能源消费模式的典型特征

国际氢能委员会发布年发布报告称氢能源是能源结构转型的重要方式预计在年之前通过更大规模的普及氢能源将占整个能源消耗量的大约20数据显示年全球燃料电池机组数量增长15达到7万多套

面对这一发展趋势美国德国日本韩国等国家均在氢能基础研究应用研究方面进行了大规模投入在日本美国德国等地氢燃料电池车部分已经投入使用丰田FCV燃料电池商业车最大续航里程约700公里美国尼古拉燃料电池拖车头最大输出马力德国已批准燃料电池火车应用于商业化

不仅是汽车发电工业能源建筑等同样是氢能和燃料电池的重要应用领域在日本家用燃料电池热电联供系统已投入使用使家庭有了自己的发电站和供暖站航天领域大推力火箭的动力来源也大多采用氢能

中国企业研究机构也在紧盯氢能源年7月北京市科委昌平区政府联合主办北京未来科学城氢能技术协同创新平台签约仪式推动打造代表国内氢能领域最高科研水平的协同创新平台首批签约的12家科研单位共有24个氢能研发团队

清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强介绍我国有超强的氢气供应能力目前氢气来源还是以煤炭天然气为主可再生能源制氢尚处于示范阶段

成本高氢站少氢燃料电池的短板

燃料电池汽车或者动力是我们未来车从化石燃料为主走向电动化路径当中非常重要的途径中国汽车工业协会副秘书长许艳华说近期在由中国汽车动力电池产业创新联盟燃料电池分会参与主办的第一元素氢能及燃料电池产业年度发展论坛上氢燃料电池汽车未来路在何方成为最热的话题之一

近两年氢能及燃料电池行业正式进入产业化元年国家与地方陆续发布了十三五战略性新兴产业发展规划汽车产业中长期发展规划上海市燃料电池汽车发展规划等一系列政策及规划氢燃料电池汽车已在上海郑州张家口佛山云浮十堰等多地实现商业化运营国内各大知名汽车企业纷纷布局传统能源企业汽车零部件企业产业资本也相继在氢能及燃料电池产业加码投入

国家很早就将氢燃料电池汽车列为新能源汽车三大发展方向包括混合动力纯电动燃料电池之一然而与前两种新能源车相比氢燃料电池汽车至今仍处于示范运营阶段究其原因氢燃料电池汽车的高制造成本和加氢站的布局偏少是制约产业发展的关键因素

上海重塑能源科技有限公司是国内有代表性的氢燃料电池系统研制企业重塑能源科技商务拓展部总监高雷告诉记者上海已经投入营运的500辆75吨载重氢燃料电池物流车动力系统均由重塑提供补贴前售价高达148万元补贴后仍要近40万而同等规格的柴油车只要十几万除了研发成本高国内燃料电池产业链不完整也是一大原因

像膜增湿器氢气循环泵等关键零部件国内几乎买不到都要靠国外进口高雷说氢燃料电池汽车和纯电动汽车当初的困境很像只有大规模应用生产制造成本才能降下来就储氢瓶来说量没有上去的时候单个价格在5万元左右当做到500辆的时候价格就降到了2万元

另一方面国内加氢站的建设也是短板之一上海嘉定区江桥镇加氢站运营方嘉氢实业副总经理田丽莉说建一个加氢站涉及安监质监消防等多个部门对于新兴事物没有可以参照的规划文件审批流程远比一般的加油站复杂

统计显示截至年底我国已经在运行的加氢站约10座在建的有20多座相比之下日本全国的加氢站已经超过100座仅东京地区就有14座加氢站太少燃料电池汽车跑不起来而燃料电池汽车不规模化运营企业就没有动力投资加氢站如果不打破先有鸡还是先有蛋的僵局氢能的利用很难开展起来田丽莉表示

有研科技集团有限公司高级工程师蒋利军称氢能及燃料电池在生产存储运输使用等环节还面临着供应链和使用链协同推进的问题氢能源的提供方和氢能应用产品的生产方还需要形成创新体系

拓领域亮身份加快探索氢能社会

首届北京未来科学城氢能与燃料电池技术发展大会上联合国开发计划署驻华代表处能源环境处高级项目主任张卫东表示中国的氢能和燃料电池产业的兴起将决定性地推动全球氢能和燃料电池研发及产业的发展中国有实力构建具有中国特色的氢能经济

氢能经济不仅要考虑氢能如何快速落地更要将氢能放在农业工业能源产业交通行业服务业等整体发展的大格局下通盘考虑张卫东说除了提升研发技术改进使用材料等氢能及燃料电池应用实现成本下降的关键因素在于市场规模中国恰能成为市场规模大幅增加的重要推动力

研究机构莫尼塔的报告指出目前国内市场对氢能使用存在一个明显的误区即将氢局限于传统化工生产的单一场景事实上氢能作为储能介质能够横跨电力供热和燃料三个领域推动能源供应端融合

对于氢能和燃料电池汽车的发展诸多与会专家提出了以下建议

一是尽快明确氢气的身份当前我国对氢气按照危化品进行重点监管这导致加氢站在规划用地和建设层面困难重重如果把氢气看作一种燃料就需要摘掉危化品的帽子同时明确相应的主管部门

二是针对制氢储氢加氢运氢等一系列环节明确技术标准和检测体系有了清晰的标准体系整个氢能产业的发展会更有方向性和针对性也能激励社会资本参与其中

三是集中精力开展燃料电池系统的关键零部件技术攻关要推动氢燃料电池汽车制造成本的下降关键在于批量化生产和关键零部件技术攻关

燃料电池行业越来越受关注上海重塑能源科技有限公司董事长兼首席执行官林琦表示行业协会在协助产业打通企业到政府主管部门之间的通道承担行业标准制修订工作的组织和实施组织行业进行技术攻关等方面需承担起应有之责任