在推動(dòng)氫燃料電池商業(yè)化方面,中國企業(yè)超越日本,再一次走在了世界前列。
2023年5月28日舉辦的2023中關(guān)村論壇展覽(科博會(huì ))上,國內氫燃料電池電堆領(lǐng)域龍頭企業(yè)北京氫璞創(chuàng )能科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)氫璞創(chuàng )能)正式推出了首款300kW的電堆產(chǎn)品,這款產(chǎn)品不久就會(huì )搭載到1萬(wàn)輛運往山西晉南鋼鐵集團各個(gè)業(yè)務(wù)線(xiàn)的氫燃料電池車(chē)上。這1萬(wàn)輛氫燃料電池重卡,刷新了全球氫燃料電池訂單記錄。
電堆是氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的核心零部件,占據整個(gè)氫燃料電池系統60%以上的成本。
氫璞創(chuàng )能董事長(cháng)歐陽(yáng)洵表示,目前,各大燃料電池發(fā)動(dòng)機企業(yè)受限于成本和技術(shù),裝車(chē)的燃料電池重卡發(fā)動(dòng)機功率大多都在110kW附近,而干線(xiàn)物流行業(yè)對重卡發(fā)動(dòng)機額定功率的需求不低于200kW,因此,300KW是燃料電池重卡整車(chē)廠(chǎng)最為期待的功率。“這不但滿(mǎn)足重卡滿(mǎn)載的連續高速巡航,同時(shí)也保證了最低的氫耗。”歐陽(yáng)洵說(shuō)。

氫璞創(chuàng )能董事長(cháng)歐陽(yáng)洵
全球氫能產(chǎn)業(yè)尚處于
初期示范和商業(yè)模式探索階段
動(dòng)力電池與燃料電池的區別在于:一個(gè)是能量?jì)Υ嫜b置,衡量的重要指標是能量密度;一個(gè)是能量生產(chǎn)裝置,衡量燃料電池電能生產(chǎn)能力的基本指標是功率密度。
也正是在發(fā)動(dòng)機功率密度有了重大的突破,晉南鋼鐵集團總裁張天福表示,該公司計劃3年內購買(mǎi)1萬(wàn)輛氫能重卡,5年內購買(mǎi)5萬(wàn)輛氫能重卡,建設不少于30座加氫站。
這一切,全是市場(chǎng)自發(fā)形成的需求。
根據中國汽車(chē)協(xié)會(huì )數據,截至2022年,我國氫燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量1.2萬(wàn)輛,涵蓋乘用車(chē)與商用車(chē)。國內氫燃料電池研究專(zhuān)業(yè)機構香橙會(huì )發(fā)布的數據顯示,從車(chē)型來(lái)看,截至2022年豐田Mirai和現代NEXO保有量約占全球燃料電池汽車(chē)保有量的43.8%。從保有量來(lái)看,我國氫燃料電池汽車(chē)保有量占全球第三,低于韓國和美國。
但可以預見(jiàn)的是,這一競爭格局會(huì )隨著(zhù)中國氫燃料電池商用車(chē)的商業(yè)化而發(fā)生改變。
影響氫燃料電池商業(yè)化的關(guān)鍵因素有兩點(diǎn):氫氣價(jià)格,加氫站。如今,截止到2022年,中國已建成加氫站數量達310座,遙遙領(lǐng)先,位居全球第一。在氫氣價(jià)格方面,彭博新能源財經(jīng)(Bloomberg NEF)的一份報告指出,從全球范圍來(lái)看,中國的可再生能源制氫成本預計出現率先下降,到2030年歐美地區可再生能源制氫成本預計與中國實(shí)現持平。
與動(dòng)力電池不同的是,當前,全球氫能產(chǎn)業(yè)尚處于初期示范和商業(yè)模式探索階段,氫燃料電池汽車(chē)在大載重、長(cháng)續航和高強度的應用場(chǎng)景中具有先天優(yōu)勢。再加上,重型卡車(chē)在降低污染物和碳排放方面急需找到新的突破口,氫燃料電池無(wú)疑是最佳選擇。
中國政府的政策支持
香橙會(huì )發(fā)布的數據也顯示,全球氫燃料電池商用車(chē)保有量占比呈現明顯的快速上升趨勢,這與中國在燃料電池商用車(chē)領(lǐng)域的發(fā)力不無(wú)關(guān)系。
發(fā)力始于中國政府的政策支持。2021年8月,財政部、工業(yè)和信息化部、科技部、國家發(fā)展改革委和國家能源局五部門(mén)向北京市、上海市、廣東省主管部門(mén)下發(fā)《關(guān)于啟動(dòng)燃料電池汽車(chē)示范應用工作的通知》,并在通知中進(jìn)一步明確了燃料電池汽車(chē)示范應用城市群考評規則。
根據《通知》,考評采取積分核算規則,積分核算對象包括“燃料電池汽車(chē)推廣應用”“關(guān)鍵零部件研發(fā)產(chǎn)業(yè)化”和“氫能供應”三部分。同年12月,河北、河南城市群隨后入選,全國燃料電池城市群形成“3+2”示范應用格局。
“目前來(lái)看,5個(gè)城市群在氫能產(chǎn)業(yè)鏈布局上各具特色,對全國燃料電池產(chǎn)業(yè)以及氫能應用發(fā)展都將起到很好推動(dòng)作用。但是,要真正實(shí)現氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,不僅取決于示范應用,還取決于技術(shù)進(jìn)步、商業(yè)模式及政府支持,因此后續仍需合力探索。”廈門(mén)大學(xué)中國能源政策研究院院長(cháng)林伯強表示,氫能的示范最初從交通領(lǐng)域開(kāi)始,但最終需落腳在整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)。
與此同時(shí),當包括氫璞創(chuàng )能在內的中游企業(yè)在示范城市推廣時(shí),卻發(fā)現有兩個(gè)問(wèn)題:示范城市普遍缺乏豐富的氫源;即便是有氫源的工廠(chǎng),也沒(méi)有足夠動(dòng)力建加氫站。
歐陽(yáng)洵總結了幾條經(jīng)驗教訓:第一,要找到真正有低價(jià)氫,有發(fā)展氫能意愿的區域,于是鎖定了山西和陜西;第二,找到有足夠意愿去做氫能重卡的民企龍頭企業(yè)。他們愿意做先行者,有魄力去干這個(gè)事情。“事實(shí)上,沒(méi)有補貼的地方,氫燃料電池商業(yè)化的張力才是最大的。”歐陽(yáng)洵說(shuō)。
在這個(gè)過(guò)程中,氫璞創(chuàng )能達成了第一個(gè)上牌上路重卡、公交、物流車(chē)、叉車(chē)超過(guò)1000輛的夢(mèng)想,實(shí)現第一個(gè)運輸大宗物流超過(guò)2.0億噸公里的目標,氫璞電堆道路數據超過(guò)2000萬(wàn)公里;自主研發(fā)六代碳板電堆、三代金屬板電堆,擁有相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利及保密技術(shù)100+項,參與20+燃料電池相關(guān)國家及行業(yè)標準制定。
面對未來(lái),歐陽(yáng)洵目光如炬,他認為,氫燃料電池的商業(yè)化必經(jīng)三個(gè)發(fā)展階段:第一步,煤炭成為國家能源轉型重要治理對象,煤炭最主要客戶(hù)是鋼鐵行業(yè),因此,鋼鐵行業(yè)會(huì )是氫燃料電池商業(yè)化的重要切入口;
第二步,供給端。目前市場(chǎng)上的藍氫和灰氫是主流,因此,擁有大量藍氫灰氫的區域有得天獨厚的商業(yè)化土壤,這個(gè)區域以山西和陜西為主。再往西,內蒙古、新疆、寧夏、甘肅等地擁有大量風(fēng)光電,是綠電綠氫的重要來(lái)源地,也是氫儲能市場(chǎng)的開(kāi)始。
氫儲能又將帶動(dòng)當地綠氫建立,交通就會(huì )成為氫燃料電池商業(yè)化的一個(gè)契機,接下來(lái)會(huì )是分布式發(fā)電,熱電聯(lián)產(chǎn)等。
第三步,隨著(zhù)東西部樞紐打通,氫能輸送到東部沿海地區后,東部也會(huì )有綠氫,進(jìn)而帶動(dòng)交通、電力等。
歐陽(yáng)洵說(shuō),“跟著(zhù)這個(gè)合理的大戰略走,氫能的商業(yè)化一定有未來(lái)。”
“氫有可能成為推動(dòng)清潔經(jīng)濟發(fā)展的主要燃料”
位于山西省臨汾市曲沃縣的曲沃經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區,晉南鋼鐵集團正是處在這樣一個(gè)得天獨厚的地方。
它是一家集鋼鐵、焦化、高端化工、新能源等一體的剛焦融合、鋼化聯(lián)產(chǎn)示范企業(yè),在低碳轉型中,找到了氫能源這一突破口。該公司通過(guò)將高爐、轉爐、焦爐煤氣相互置換,把優(yōu)質(zhì)焦爐煤氣送至化工廠(chǎng),合成乙二醇、LNG及氫氣產(chǎn)品,再將化工廠(chǎng)氫氣送至高爐,實(shí)現了氫能冶煉和富氫燒結。
同時(shí),化工廠(chǎng)提純后的氫氣,變壓吸附99.999%氫氣供氫能汽車(chē)使用,實(shí)現清潔運輸。
去年8月,晉南鋼鐵集團新建的加氫站是目前國內最大加氫站,每天能加注9000公斤氫氣,可同時(shí)滿(mǎn)足300輛氫能汽車(chē)加注。并且加氫站自動(dòng)化程度高,加氫裝置能實(shí)現自動(dòng)啟停、加氫、計量,實(shí)現一人一鍵加氫。
像特斯拉CEO馬斯克一樣,歐陽(yáng)洵在觀(guān)察一件事時(shí)也喜歡用事物的第一性原理,他說(shuō),“我相信未來(lái)燃料電池在能源格局中的位置,因為有這樣的信念,再加上我在國外這么多年看著(zhù)燃料電池企業(yè)的起起伏伏,總的來(lái)說(shuō),我認為行業(yè)是向好的,沒(méi)有更糟糕,只是走得比較坎坷而已。”
“氫有可能成為推動(dòng)清潔經(jīng)濟發(fā)展的主要燃料,”彭博新能源財經(jīng)工業(yè)脫碳部門(mén)負責人Kobad Bhavnagri表示,“在未來(lái)的幾年里,以較低的成本利用風(fēng)能和太陽(yáng)能生產(chǎn)氫能,并將它儲存在地下幾個(gè)月,然后按需求輸送,為船舶、為鋼鐵廠(chǎng)、為所有運輸和生產(chǎn)領(lǐng)域提供動(dòng)力,是有可能的。”
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