1月20日-21日,由
電池聯盟、中國電子節能技術協會
電池專委會、中國高科技產業化研究會、清華大學、北京理工大學聯合舉辦的“2019氫燃料電池汽車產業技術峰會”在北京成功召開。
國際氫能燃料電池協會王菊秘書長在發言時表示,燃料電池汽車在重載、固定線路上有很大的優勢,所以未來燃料電池汽車一定是大中型柴油車轉型的重要方向。大家都知道我國有三大戰役,其中一個就是“藍天保衛戰”,我們認為未來燃料電池汽車將會在我國藍天保衛戰中發揮重要的作用。
國際氫能燃料電池協會王菊秘書長演講實錄如下:
很高興今天能夠在這介紹一下“氫能于燃料電池汽車發展概況與趨勢”。今天我從三個方面做介紹,主要介紹國際氫能燃料電池汽車的動態,因為燃料電池汽車在國際上是先發力,技術進展也特別快,我想先介紹一下這方面的情況。然后介紹一下我們國家目前的進展情況,最后談一下未來的展望。
氫能燃料電池汽車技術現在正成為全球能源技術革命的重要方向和各國未來能源戰略的重要組成部分。從全球來看,很多發達國家包括美國、歐洲、日本、韓國等已經把氫能作為重要能源,國家出臺了很多政策,還有相關的措施來支持氫能的發展。比如說日本,日本可以說是最早把氫能列為重要能源的國家,而且從國家最高戰略層面提出,希望能夠到2030到2040年左右實現氫能社會。另外是歐洲,歐洲一直把氫能作為國家能源安全和能源轉型的重要保障。他們出臺了一系列的能源戰略,包括能源轉型的政策來支持氫能的發展。其實美國也非常支持氫能的應用,美國能源部作為產業支持重要的部委,每年都會投入很多的資金來支持相關產業的發展。
基于這樣的情況,現在不止是政府支持產業的發展,還有各企業之間也在共同合力來推動產業的發展:2016年成立的氫能委員會提出,希望2050年能實現全國能源技術革命。
這個提出的“能源技術革命”策略是由麥肯錫來做咨詢研究的。他們預測到2050年全球氫能年產量比現在增加十倍,氫能將會占全球能源需求的18%,這是非常大的比例。另外,他們也預測到那個時候氫能在很多的領域,包括交通、工業、能源等方面將會有很大的應用。就交通領域來說,預測到2050年全球會有超過4000萬輛的乘用車,2000萬輛左右的燃料電池貨車和500萬輛客車。占的比例非常大,約是全球交通領域的是20-25%。
氫能委員會由全球知名的能源公司和汽車企業,還有投資機構共同成立的協會機構,他們每年投入14億歐元來支持氫能產業的發展。這張圖就是把目前到現在為止全球氫能燃料電池現狀進行產業梳理,可以看出來很多發達國家包括一些發展中國家,也都建了一些加氫站。
詳細介紹一下幾個國家對氫能產業的支持。
首先我要介紹日本。日本確實在產業投入了很多的資金,日本這個產業主要受日本經濟產業來支持,他們每年在這個產業投入大概是2.6億美元。早在幾年前,日本就 提出了詳細的氫能燃料電池汽車發展路線圖,預測到2020年、2030年、2040年,燃料電池汽車數量將分別達到4萬輛、80萬輛和3000萬輛;而且也制定了相應的加氫站發展目標,是160座和320座。
現在日本除了支持燃料電池汽車的產業發展之外,他們還對于加氫站建設給予了大量資金支持,大概補貼政策會占整個加氫站成本的三分之一。為了推動加氫站的建設,日本特別成立了一個H2 Mobility( JHyM )合資機構,負責加氫站的建設運行等等。這個機構中有一半的是整車企業,還有能源公司和金融機構,包括很多日本的一些銀行也參與其中。所以從這可以看出,日本的產業不管從整車企業、能源公司,包括社會資本已經把這個產業作為未來非常重要的發展方向。
到目前為止,日本已經建了一百多個加氫站,主要是沿城市都市圈來分布的。長遠上看,日本NEGO也制定了未來2040年燃料電池汽車的技術指標,他們預測到2040年燃料電池汽車的電堆功率密度達到9(kW/L),也就是現在技術指標的三倍。同時,還預測到未來詳細的技術指標,包括耐久性和成本做了預測。也就是說,在2030/2040年左右,燃料電池汽車是很普及的。
2019年美國對氫能產業的投入大概是1.2億美元,他們支持的重點從原來的純研發趨向于降成本和支持重要企業的發展。從長遠來看,美國的技術水平相對來說還是比較成熟的,所以成本變成了非常重要的方面。所以,他們很多的資金投入在降成本和更多的推廣應用方面。美國各州中,對這個產業發展推動比較大的主要是加州。目前加州已經建設了35個加氫站,預計2023年將建立超過100個加氫站。現在美國運行的燃料電池車大概有 5600輛。除加州之外,其他州包括東北部都開始建設加氫站。觀察美國的情況,不止是加州,還有其他的州也將氫能產業作為未來的發展方向。
歐盟從2000年開始支持這個產業發展,已經投入17億歐元,未來歐盟還將投入約14億歐元來支持這個產業發展。除了歐盟之外,歐洲各國也投入大量資金來支持產業發展,比如說法國,他們最開始是支持純電動汽車,現在他們也單獨做了氫能的計劃來支持產業的發展。法國預測到2020年國內會有將近2萬輛車,2030年會有接近80萬輛燃料電池汽車,建設加氫站約600座。
除了法國之外,德國可以說一直是歐洲的領頭羊,他們制訂了非常詳細的氫能基礎設施的發展戰略,比如說,他們希望到2030年會有1000個加氫站。另外,我要說一下北歐。北歐有非常豐富的可再生能源資源,他們已經利用豐富的可再生能源資源建設了多個加氫站,現在加氫站的數量遠遠超過他們現有車輛的需求。他們認為產業的發展需要基礎設施適當的先行。另外,除了產業發展,很多政府也給予相應的補貼,包括一些基礎設施的補貼,還有車輛運行的補貼,給予一定的政策激勵。
韓國近兩年確實對產業的發展寄予非常大的重視,前兩天剛出臺了韓國的2040年氫能發展愿景,而且是由他們的總統親自發布的。韓國已經把氫能產業作為他們未來拉動創新增長的重要動力。韓國提出了很詳細的發展路線圖:大概到2030年會建設520個加氫站,車輛達到63萬輛左右,也就是說燃料電池汽車的銷量占當年新車銷量的10%左右。
除了政府對產業的支持外,現在的很多汽車企業也積極投入到產業的研發,以及把這個產業推向市場。到現在為止,全球有十幾個車廠已經陸續推出他們的燃料電池汽車,現在比較典型的產品是豐田的Mirai還有本田的Clarity和現代的NEXO,這幾臺車在國內都有做示范。
這張圖主要介紹一下幾個典型燃料電池汽車的總體技術指標。可以看出他們的性能和成本已經比較接近于現在的傳統內燃機。日本豐田明確提出2020年將開始大規模生產燃料電池汽車,并計劃在豐田汽車全球總部附近的豐田市和Shimoyama分別建立大規模生產氫燃料電池堆和高壓儲氫罐工廠。這兩條生產線的建立也是為了滿足豐田提出的“2020年銷量超過3萬輛”的目標。
韓國現代是一個后起之秀,他最近兩年將很多重心放在燃料電池汽車的研發和市場推廣上,他們近期在研發客車、卡車。他們有非常典型的一個產品就是NEXO燃料電池轎車,這是新一代燃料電池汽車,整車性能非常好。現代也提出了長期的發展戰略:希望到2022年銷售10000輛的目標。去年年底,現代發布了2030年愿景,他們預測到2030年總投資400多億的人民幣來支持燃料電池的研發以及設施的擴建。同時,還希望到2030年能夠有50萬輛燃料電池汽車的產能。新一代NEXO除了擁有燃料電池車的性能之外,還用了智能網聯的設備,比如說120公里可以實現自動駕駛。所以說,這款燃料電池轎車是集所有最新的技術于一身的,整體設計也極具時尚感。
說到我們國家的情況,眾所周知,我們有嚴重的能源和環境挑戰。就拿北京來說,空氣污染是非常嚴重的。這里有一個北京市的統計,北京的PM2.5排放45%左右都是來自汽車尾氣的排放。所以說如何減少尾氣的排放,對于減少霧霾的排放是非常重要的。考慮到我們國家能源和交通方面的挑戰,我們國家其實已經把發展氫能燃料電池汽車作為國家未來能源技術革命的重要方向。我們國家也提出2030和2050年可再生能源的占比,其中氫能也占有很大的比例。最近兩年,國家發布了很多支持氫能燃料電池汽車發展的政策,包括國務院、發改委還有工信部等等。
從這個產業的發展來說,工信部也在2016年發布了我們國家發展氫能燃料電池汽車技術發展的路線圖。這個路線圖就是指導行業對未來產業發展的一個比較具有指導性的技術文件。因為在這個愿景中明確提出了整體目標,包括各個零部件的發展目標,還有國內基礎設施的發展目標。到2020年,我們國家燃料電池的汽車產量會接近5千輛,到2030年會接近100萬輛。另外,對燃料電池汽車的核心技術,包括燃料電池堆提出了詳細的技術指標,我們希望到2030年燃料電池汽車的整體的性能和內燃機是基本相當的。那個路線圖發布的是2016年,我們(中國汽車工程協會)去年對國家現有的燃料電池汽車技術路線做了一個評估,現在燃料電池汽車產業受到了行業的重視,整體的關鍵技術指標、示范規模和基礎設施等方面在逐步接近2020年提出的目標。我們國家整體的技術水平得到了提升,很多關鍵的核心零部件也逐步在實現國產化,很多關鍵指標如雙極板等經過多年的研發可以說有很大的進展。
基于我國現有的情況,國內先是發展商用車。因為,燃料電池汽車在遠程距離和固定行駛路線上具有優勢,所以燃料電池商用車發展的比較快。從這張圖可以看出來我國燃料電池商用車的指標,和純電動汽車相比還是具有很大優勢的。除了技術之外,全國各地都在積極推動燃料電池汽車的發展,很多城市陸續發布了各自的產業發展路線圖。比如上海,上海市是第一個發布燃料電池汽車發展規劃的城市,12月份山東也發布了省的規劃,其他的城市包括佛山、山西、如皋、張家口等等也發布了各自的路線圖。從這點來看,各地已經把發展氫能燃料電池作為產業發展重要方向。截止到2018年我國大概有兩千多輛燃料電池汽車,加氫站建設大概有14座左右,當然有更多的城市再建設加氫站,預計到今年年底會有幾十座加氫站建成。
燃料電池汽車也具有它的特色:它不會在全國各地做示范運行,只會在一些比較有優勢的區域做示范,比如說長三角,珠三角、京津冀等等。這張圖體現國內燃料電池汽車產業確確實實不僅受到政府的重視,也受到產業的重視。到目前為止,國內有41家整車企業在開發,或已開發出各自的燃料電池汽車。還有很多加氫站在建設,截止到去年年底,我國對這個產業投入接近850億人民幣。
目前現在有燃料電池汽車給京東等公司做物流的服務,整體反饋的情況比較好。因為燃料電池汽車在重載上有很大的優勢。比如說2.7噸的燃料電池汽車,超載后就不會里程有太多變化。如果是純電動汽車,稍微超載一點,里程就會下降。另外,加氫時間比較短也是氫燃料電池汽車的優勢。這些優勢確實受到物流公司的歡迎,這個圖就是在我們國家比較典型的示范情況。
從這個產業發展的角度看,我們國家發展氫能燃料汽車確實是機遇大于挑戰。大家都知道我國經過了十幾年的研發和推廣,已經具有非常多的經驗。這些經驗對于推廣氫燃料電池汽車是非常有幫助的。
我們國家的氫能資源是非常豐富的,我國氫的產量多年都是全球產量第一。雖然國內今年的汽車銷量不如前幾年那么大,但是我們國家未來的汽車市場容量是非常大的,也就是需求是非常大的。從未來產業來說,有一定的比例是燃料電池汽車的,總體來說,燃料電池汽車在未來會形成規模效應。
這個產業發展就目前來說還是會遇到一些問題,對于這個產業發展,我們也向政府提了一些政策和建議。第一個首先要創新研發組織體系,建立一個新模式,突破關鍵核心技術。我們國家的關鍵核心技術還是有一定的瓶頸,需要加大研發投入,尤其是燃料電池堆、燃料電池系統。希望在性能上有很大的提升,這樣燃料電池汽車的整體性能才會比內燃機更具優勢。所以說,還希望國家會繼續支持這個產業的發展。
第二個希望國家和地方包括企業,大家共同投入資金來支持、研發。我們國家整個產業鏈是比較薄弱的,雖然有一些企業在從事相關的研發,但總體來說我們在很多關鍵零部件是缺失的,比較典型的有空壓機等等。還有就是加氫站的壓縮機,我們很多都是依靠進口的。也就是說我們未來需要構建構建“材料-零部件-整車”這樣的產業鏈。同時從制氫角度來說,“制氫-儲/運氫-加氫”這樣的產業鏈也需要進行構建。只有建立比較完善的產業鏈,才能夠形成上下游聯動的產業格局。氫燃料電池汽車不可能全國遍地開花的,它需要特定條件,需要基礎設施的建設。所以說,未來燃料電池還是需要通過示范、通過以點帶面進行有序的發展。
全國有三四個現在發展的比較好的典型區域。一個是長三角,有著非常好的產業鏈研發基礎,經濟實力比較強;一個是珠三角,以佛山為典型的城市來推動這個產業的發展;另外京津冀,大家知道2022年我們會有冬奧會,在北京和張家口之間一定會大規模應用燃料電池汽車的。還有一個是山東,山東也在打造“氫谷”,所以說未來山東也是一個示范區域比較大的省份。
燃料電池汽車的發展一定離不開基礎設施的供給,從長遠來說,一定要建立這樣的氫能供給體系。我剛才介紹了在其他的國家,如日本、韓國把氫氣作為能源來使用,但是我們國家還是把氫能作為危化品。我們也在跟相關的部委在探討,能不能把氫氣作為一個能源來對待,作為國家能源戰略體系的一部分。只有這樣,產業才能突破瓶頸,取得大的進展。從長遠來說,建立低碳、低成本的氫氣供給基礎設施是非常重要的。
另外,建議推行國際合作。歐、美、日、韓在燃料電池方面走的時間比我們長,而且他們在持續的支持,有很多的經驗,對我們推進產業發展是非常有幫助的。
這個產業的發展還是需要做一些完善,因為整體來看,體系還不是很健全,我們需要建立完善的體系和測試評價等等。同時,我們還需要加強公眾宣傳教育,營造良好發展環境,目前談起氫能,大眾本能的反應認為它還不是特別安全的。從長遠的角度看,需要做一些科普的工作。去年我們從如皋-南通-上海,第一次在國內長三角區組織了巡游活動,當時豐田,本田、國內上汽等所有的燃料電池汽車都參與了此次巡游活動。相信大家都發現燃料電池汽車與我們的生活非常接近,而且也在逐步走到尋常百姓家。今年我們也會繼續在全國做一個巡演活動,目的是讓行業了解、接受這樣一個產業,也想讓更多的公眾能使用燃料電池汽車。
燃料電池汽車在重載、固定線路上有很大的優勢,所以未來燃料電池汽車一定是大中型柴油車轉型的重要方向。大家都知道我國有三大戰役,其中一個就是“藍天保衛戰”,我們認為未來燃料電池汽車將會在我國藍天保衛戰中發揮重要的作用。在這些城市中,燃料電池汽車將會有更多的應用。謝謝大家!
(根據嘉賓現場演講整理,未經本人審閱。)
(責任編輯:子蕊)