中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：6月24日，歐盟委員會(huì)為歐盟提出氫戰(zhàn)略，美國(guó)加州零排放卡車(chē)法規(guī)正式獲批通過(guò)，山東出臺(tái)國(guó)內(nèi)首個(gè)省級(jí)氫能產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，廣州出臺(tái)定位于粵港澳大灣區(qū)的氫能產(chǎn)業(yè)藍(lán)圖。一天之內(nèi)，國(guó)內(nèi)外誕生四份重量級(jí)氫能戰(zhàn)略規(guī)劃，足可見(jiàn)氫能之熱度、發(fā)展之迫切、戰(zhàn)略之重要。
作為清潔的二次能源，氫能由于其能量密度大、可再生和零污染等特點(diǎn)，被視為21世紀(jì)的理想能源。世界各主要經(jīng)濟(jì)體都在國(guó)家戰(zhàn)略層面開(kāi)展了氫能推廣的相關(guān)行動(dòng)。
歐美：研發(fā)積累雄厚 產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)領(lǐng)先
歐洲方面，歐盟委員會(huì)于2020年6月24日為歐盟正式提出氫戰(zhàn)略，積極推動(dòng)歐盟氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。德國(guó)內(nèi)閣在2020年6月10日通過(guò)了《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》，并提到將利用2020年下半年擔(dān)任歐盟輪值主席國(guó)的機(jī)會(huì)，力爭(zhēng)通過(guò)《歐洲氫能戰(zhàn)略》，在“歐洲綠色協(xié)議”的背景下，推動(dòng)歐洲氫能計(jì)劃的快速實(shí)施。
在商業(yè)發(fā)展方面，德國(guó)早在2015年就在全國(guó)建設(shè)氫基礎(chǔ)設(shè)施，后來(lái)六家氫能產(chǎn)業(yè)龍頭（Air Liquide、Daimler、Linde、OMV、Shell和Total）結(jié)成了H2 Mobility聯(lián)盟以支持德國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為燃料電池車(chē)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。除德國(guó)之外，法國(guó)、意大利、荷蘭、瑞士等國(guó)家也在積極建設(shè)加氫站以發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)。
北美方面，早在20世紀(jì)70年代，美國(guó)就成功將燃料電池應(yīng)用在雙子星五號(hào)太空船和阿波羅號(hào)宇宙飛船上，成為第一個(gè)實(shí)現(xiàn)氫能源技術(shù)應(yīng)用的國(guó)家。同時(shí)，美國(guó)也是一直領(lǐng)導(dǎo)世界氫燃料電池發(fā)展的主要國(guó)家，其在2002年11月就發(fā)布了國(guó)家氫能源前景，并對(duì)氫能的研究開(kāi)發(fā)投入了大量的資金。
此外，美國(guó)在2007年對(duì)加州的氫燃料電池生產(chǎn)和研究設(shè)備實(shí)行稅收全免政策。從2015年底開(kāi)始，美國(guó)開(kāi)始實(shí)行了新的氫能計(jì)劃，并預(yù)計(jì)在 2030-2040 年全面實(shí)現(xiàn)氫能源經(jīng)濟(jì)。從氫氣的生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)來(lái)看，美國(guó)擁有包括Air Products、Praxair等世界先進(jìn)的氣體公司，同時(shí)還掌握著液氫儲(chǔ)氣罐、儲(chǔ)氫箱等核心技術(shù)，在液氫產(chǎn)能和價(jià)格等方面都具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。目前，美國(guó)已經(jīng)建成74座加氫站，但是其中有48座位于加州。
加拿大在開(kāi)發(fā)氫能源方面起步很早，并被公認(rèn)為是地球上以極低的溫室氣體排放量或無(wú)溫室氣體排放來(lái)制氫的成本最低的地方之一。在魁北克、安大略、曼尼托巴和紐芬蘭等可再生能源或核能過(guò)剩的省份，電解水制氫的價(jià)格與柴油的批發(fā)價(jià)大致相同。值得注意的是，在阿爾伯塔省、不列顛哥倫比亞省和薩斯喀徹溫省，氫氣可以通過(guò)天然氣或其他化石燃料以柴油批發(fā)價(jià)的一半左右的價(jià)格生產(chǎn)，同時(shí)還可以捕獲副產(chǎn)品CO2，并將其永久封存在地下。
此外，加拿大還擁有兩家世界上最著名的氫燃料電池公司，卑詩(shī)省的Ballard Power Inc和安大略省的Hydrogenics Corporation。其中Ballard Power Inc在氫燃料電池電堆的核心技術(shù)方面具有巨大優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)了IP產(chǎn)品組合，包括約200項(xiàng)專(zhuān)利/申請(qǐng)，還設(shè)計(jì)了優(yōu)化的膜電極組件（MEA）和燃料電池。
然而，加拿大雖氫能資源豐富、氫燃料電池核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，但是由于缺乏集中的氫氣需求中心以及可行的市場(chǎng)，其氫能市場(chǎng)化應(yīng)用并不理想，目前僅建成了7座加氫站。2020年6月7日，加拿大自然資源部確認(rèn)正在制定一項(xiàng)國(guó)家氫能戰(zhàn)略來(lái)促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
亞太：后來(lái)者居上 積極推動(dòng)商用
亞洲方面，日本作為資源短缺型國(guó)家，非常積極探索石油以外的其他能源，是世界范圍內(nèi)氫能發(fā)展應(yīng)用的最積極的推動(dòng)者。日本在2014年發(fā)布了《氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖》，并為建設(shè)“氫能社會(huì)”制定了“三步走”計(jì)劃。該計(jì)劃確定了到2040年在日本建成全國(guó)性的氫能供給網(wǎng)絡(luò)、2050年建成氫能社會(huì)的目標(biāo)。
目前，日本是全世界氫能商業(yè)化應(yīng)用最多的國(guó)家之一，三洋電機(jī)、松下和東芝等公司以及日本豐田、日產(chǎn)和本田等汽車(chē)制造商，分別在家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供固定電站和燃料電池汽車(chē)商業(yè)化運(yùn)作方面表現(xiàn)突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本在氫能及燃料電池領(lǐng)域擁有的專(zhuān)利數(shù)甚至多于美國(guó)，在全球質(zhì)子交換膜電池、燃料電池系統(tǒng)、車(chē)載儲(chǔ)氫三大領(lǐng)域技術(shù)專(zhuān)利數(shù)量上，兩國(guó)的技術(shù)占比均超過(guò)總量一半。
同樣資源短缺的韓國(guó)，近年來(lái)成為氫能發(fā)展的后起之秀。2019年1月，韓國(guó)政府發(fā)布《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖》，希望以氫燃料電池汽車(chē)和燃料電池為核心，把韓國(guó)打造成世界最高水平的氫能經(jīng)濟(jì)領(lǐng)先國(guó)家，到2040 年創(chuàng)造出43萬(wàn)億韓元的年附加值和42萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，韓國(guó)政府將重點(diǎn)在氫燃料電池汽車(chē)、加氫站、氫能發(fā)電，氫氣生產(chǎn)、存儲(chǔ)和運(yùn)輸，安全監(jiān)管等方面采取措施。
雖然韓國(guó)技術(shù)實(shí)力比不上歐美日等國(guó)家，但是以現(xiàn)代等汽車(chē)企業(yè)為依托，韓國(guó)政府建立了對(duì)氫燃料電池和加氫站的資助補(bǔ)貼計(jì)劃，并以斗山集團(tuán)為項(xiàng)目建設(shè)主體重點(diǎn)，發(fā)展大型燃料電池發(fā)電站，實(shí)力不容小覷。
澳大利亞雖然在2018年才發(fā)布《澳大利亞國(guó)家氫能路線圖》，相比美日等國(guó)家似乎有點(diǎn)反應(yīng)遲緩，但是由于其具有完善的天然氣生產(chǎn)、液化及運(yùn)輸?shù)然A(chǔ)設(shè)施，在氫氣生產(chǎn)及運(yùn)輸?shù)确矫婢哂歇?dú)特優(yōu)勢(shì)。
澳大利亞的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)在氫能的生產(chǎn)與供應(yīng)，意在利用其得天獨(dú)厚的地理位置優(yōu)勢(shì)將其打造為世界級(jí)氫能出口基地。近年來(lái)，澳大利亞先后與日本、韓國(guó)等國(guó)開(kāi)展了氫能供應(yīng)示范項(xiàng)目，并與俄羅斯等氫氣供應(yīng)國(guó)進(jìn)行爭(zhēng)奪，以搶占?xì)錃馍a(chǎn)和出口的市場(chǎng)份額。
國(guó)內(nèi)：基礎(chǔ)相對(duì)薄弱 亟需縮小差距
國(guó)內(nèi)方面，我國(guó)的氫能研究起步較晚，但是近年來(lái)對(duì)氫能發(fā)展的重視程度日益提高。2019年3月15日，我國(guó)首次將充電/加氫等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)寫(xiě)入《政府工作報(bào)告》。2020年5月22日在第十三屆全國(guó)人民代表大會(huì)第三次會(huì)議上，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)公布了《關(guān)于2019年年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃執(zhí)行情況與2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃草案的報(bào)告》，報(bào)告首次將 “制定國(guó)家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃”正式納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃。
制氫方面，我國(guó)受制于資源分布和技術(shù)水平，目前主要?dú)錃獾纳a(chǎn)還是來(lái)源于化石能源，清潔能源制氫占比較小。儲(chǔ)氫方面，我國(guó)目前主要使用高壓氫罐儲(chǔ)氫，相對(duì)于液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫等技術(shù)，高壓儲(chǔ)氫的體積比容量相對(duì)較小，儲(chǔ)氫密度低，而且70Mpa儲(chǔ)氫罐的制備生產(chǎn)仍是瓶頸。我國(guó)液態(tài)儲(chǔ)氫僅用于航天工程，未涉及民用領(lǐng)域，固態(tài)儲(chǔ)氫有待克服技術(shù)問(wèn)題，尚未進(jìn)入商業(yè)化使用。
基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，截至2020年1月，我國(guó)已建成61座加氫站，規(guī)劃在建的有84座。但由于加氫站需要的壓縮機(jī)、加氫機(jī)、閥門(mén)、墊圈等核心設(shè)備幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口，導(dǎo)致加氫站建設(shè)成本居高不下。氫燃料電池生產(chǎn)方面，我國(guó)生產(chǎn)的氫燃料電池主要應(yīng)用集中在客車(chē)和運(yùn)輸專(zhuān)用車(chē)，民用轎車(chē)和家用燃料電池等基本處于商業(yè)空白。
企業(yè)發(fā)展方面，中國(guó)的燃料電池生產(chǎn)企業(yè)正在迅速崛起，但是氫燃料電池電堆的關(guān)鍵技術(shù)仍依靠國(guó)外。比如，豐田汽車(chē)與一汽、東風(fēng)、北汽、廣汽、億華通等五家中國(guó)車(chē)企合作成立“聯(lián)合燃料電池系統(tǒng)研發(fā)（北京）有限公司”，其中豐田出資比例最大為65%，其次是億華通出資占比為15%，其余出資比例均為5%。僅從出資比例來(lái)看，國(guó)內(nèi)車(chē)企并不占主動(dòng)優(yōu)勢(shì)，而是擔(dān)任輔助角色。
除豐田之外，我國(guó)與巴拉德合資或合作的公司超過(guò)7家，其中包括中山大洋電機(jī)、國(guó)鴻氫能、濰柴動(dòng)力、上海重塑、北京億華通等國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)，這些公司在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)巴拉德技術(shù)授權(quán)的燃料電池堆，然后包裝成本地組裝的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，最后運(yùn)用到巴士和商用車(chē)上。
綜合來(lái)看，我國(guó)氫能的研發(fā)生產(chǎn)仍處于中國(guó)“制”造階段，而非中國(guó)“智”造階段。眼下，我國(guó)迫切需要縮小國(guó)際差距，制定國(guó)家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，匯集政企學(xué)研用優(yōu)勢(shì)資源，打通氫能制儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)鏈堵點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)氫能在工業(yè)、能源、交通、住建等多個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)應(yīng)用。
本文作者：不列顛哥倫比亞大學(xué) 周冰心
文章發(fā)表于《新能源汽車(chē)報(bào)》總第262期
