用户名:  密码:

当前位置:首页 > 新能源汽车

氢能产业发展助推能源革命, 我国燃料电池技术频现突破


氢能产业及燃料电池汽车技术的发展正在被多国提上日程,我国也不例外。近年来,不仅中央层面的国家政策数次提及氢能及燃料电池产业的发展,各级地方政府更是纷纷出台规划,掀起新一轮发展热潮。2020年8月24日,在上海举办的“捷然不同 氢近未来”燃料电池技术与应用论坛暨捷氢科技PROME M3H电堆产品发布会上,多位专家围绕产业发展和技术攻关进行了剖析和探讨,并对国产燃料电池电堆“卡脖子”的技术突破进行了成果展示。

全球能源革命迫在眉睫,多国目光聚焦氢能

在当今世界格局中,能源问题已经成为了所有国家的发展“咽喉”,只有保证了能源供应的畅通无阻,才可能保证经济发展的持续稳定。
相关数据显示,我国70%的石油、40%以上的天然气长期依赖进口,且能源消费持续增长,高度对外依赖的现有能源结构已严重影响国家能源安全。同时,我国能源体系以化石能源为主,碳减排压力巨大。近几年,在党中央和国家相关部委的政策引导和推动下,可再生能源发展迅速,但规模和效率有待提升。我国当前能源供应中可再生能源占比约为14.86%,“三弃”电量规模高达515亿度电。
因此,我国亟待推进能源革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,抢占全球能源技术创新及产业发展的制高点。
而氢能作为二次能源,具有零碳、高效、能源互联媒介、可储存、安全可控等显著优势,可在交通、工业和建筑等诸多领域推广应用。氢能不仅可以作为新型交通能源,推动新能源动力转型和保障能源供应安全,而且还能作为媒介,实现各种能源品种之间的高效转化。
近年来,氢能已受到全世界主要国家的高度重视,美国、日本、德国、韩国等发达国家将氢能上升到国家能源战略高度。同时,发展氢燃料电池汽车产业对稳定能源供给,促进低碳化及改善能源结构,实现汽车产业能源转型和动力转型,发展可持续低碳交通,提升我国科技创新实力和国际竞争力,具有非常重要的意义。
我国自2019年氢能源产业首次被写入《政府工作报告》后,氢能首次明确纳入能源统计报表。2020年4月,我国财政部等四部委发布的《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》提出,调整补贴方式,开展燃料电池汽车示范应用,明确“以奖代补”建立氢能和燃料电池汽车产业链;2020年5月,财政部等四部委就《关于开展燃料电池汽车示范推广》发布征求意见稿,明确“以奖代补”奖励细则,其中还强化了加氢站建设补贴。表明我国在氢能产业及燃料电池方面也开始加大推广力度。

地方纷纷出台氢能产业规划,掀起新一轮发展热潮
事实上,在各地方政府的主导下,我国目前正掀起一轮氢能产业及燃料电池的发展热潮。
氢能布局方面,经济发达地区已先行探路,目前国内已形成京津冀、长三角、珠三角三大氢能产业区域。据不完全统计,自2020年1月至7月,中央政府出台了7项氢能产业发展相关政策,地方层面有26个省市共计出台37条氢能产业发展相关政策。从发布政策的地区来看,山东发布6条,数量最多,广东地区5条紧随其后。河北、安徽、四川、宁夏等地也积极响应,氢能产业发展正在从沿海进一步向内陆扩展。
而作为较早发展氢能及燃料电池汽车产业的地区,上海市嘉定区率先规划了氢能产业集聚区“嘉定氢能港”,制定了燃料电池汽车产业专项政策,编制了加氢站规划;吸引、集聚了包括产品研发、制造系统集成、车辆示范运营、加氢站建设运营等45家氢能行业企业落户嘉定,数量占到全市2/3。
据上海市嘉定区委常委、统战部部长陆祖芳透露,下阶段,嘉定区还将加大力度推进“嘉定氢能港”建设,尽快出台燃料电池汽车专项政策实施细则;持续推进加氢站建设,计划到今年底投入运营加氢站5座,2025年规划建设15座;持续推动燃料电池汽车商业化运营,截至今年7月底,嘉定已累计示范运营1448辆燃料电池汽车,运营里程超过1629万公里。
广东省佛山市更是早在2009年起就着手研究和布局,目前已经发展起了一些氢能产业基地:位于南海区的广东新能源汽车产业基地、高明区现代氢能有轨电车修造基地以及云浮市氢能产业研发生产基地。以南海区为例,2017年9月11日,科技部与联合国开发计划署合作的“促进中国燃料电池汽车商业化发展项目”在南海区启动。依托一汽-大众、北汽福田、广东福迪三家整车生产企业,加上早年汽配产业群的积累,南海区迅速聚集了广顺新能源等制造氢燃料电池汽车核心部件的龙头企业。截至2020年3月,南海区已上牌运营氢燃料电池汽车440辆,其中公交车11辆,物流车426辆,宽体轻客车3辆。预计2020年底前,新采购的386辆氢能源公交将会投入使用。
建设加氢站是氢燃料电池汽车产业发展的重要保障。2020年2月24日,佛山市南海区发展和改革局发布的《佛山市南海区氢能产业发展规划(2020-2035年)》中提到,除现有的4座加氢站以外,南海区还有2座加氢站正在建设,6个加氢站正在计划中。截至2019年底,全国已投入运营的加氢站总共52座,从区级层面看,南海区加氢站数量已走在全国前列。
此外,大到北京、广州、重庆、天津、四川、贵州、成都,小至大连、潍坊、青岛、大同、六安、内江等全国各地均有政策加码,争相抢占氢能产业发展机遇。

企业借助政策“东风”,加大研发力度攻坚技术难题
当前,全国各地政府主要是从政策层面鼓励氢能产业的发展,包括提出发展规划、加大补贴力度以及明确管理办法等方面。而企业更多的是从业务层面进行布局,将制氢与储运、燃料电池研发与应用以及加氢站建设作为突破口。
7月15日,上汽集团与中国宝武钢铁集团签署全面战略合作框架协议,共同打造“一园两廊”(吴淞氢能产业园、环A30公路氢走廊、临港至南通氢走廊)国家级氢能产业示范区。其中,吴淞氢能产业园是占地15万平方米的长三角氢能产业聚集中心,以宝山吴淞工业园为中心,计划至2025年共同推动10-20座加氢站在示范区内落地。
7月22日,北汽集团与燕山石化签约合作,共同推动氢燃料电池汽车研发推广和车用氢气燃料的生产供应。中国石化董事长、党组书记张玉卓近日表示,氢能正迎来快速发展的战略机遇期,中国石化将继续加大氢能领域投资力度。中国石化提出要打造世界领先洁净能源化工公司的发展愿景、构建“一基两翼三新”的发展格局,氢能在其中占据重要的地位。
据上海汽车集团股份有限公司副总裁、总工程师祖似杰介绍,在氢燃料电池应用方面,上汽集团从“凤凰一号”燃料电池汽车的研发开始,坚持氢燃料电池汽车的研发应用和产业化推广工作近20年,陆续推出5款燃料电池整车产品。2018年,上汽集团结合燃料电池发展新的外部环境变化,在总结前期发展经验的基础上,整合集团优质资源,成立捷氢科技,并引入员工持股机制,打造国内一流的、开放的燃料电池电堆和系统的研发、制造企业。
捷氢科技成立以来在燃料电池核心技术的研发上获得突破性进展。8月24日,由上海捷氢科技有限公司主办的“捷然不同 氢近未来”燃料电池技术与应用论坛暨捷氢科技PROME M3H电堆产品发布会在上海举行。在会上,捷氢科技发布了全新一代车用质子交换膜燃料电池电堆PROME M3H,后者是捷氢科技首个对外正式发布的电堆产品。其具备车规级、高性能、高可靠等特点,支持横向和纵向布置,58个一级零部件全部国产化,自主化程度与国产化率均达到了100%。
参数方面,PROME M3H的电堆功率高达130kW,电堆功率密度达3.8kW/L,可实现燃料电池汽车的全功率驱动,无需依赖辅助动力电池。动力强劲之余,PROME M3H还可适应各种极端环境:置身-30℃极寒环境中,不到30s即可快速启动;最高工作温度达95℃,耐热性能极佳。
PROME M3H的极限性能均经过严格的验证,单单是以MAXUS EUNIQ 7为例:其总计完成了15万公里耐久里程、2万公里冬季耐候试验、500小时城市工况单车试验以及300小时坏路单车试验。捷氢科技总经理卢兵兵说,“除了捷氢科技,没有任何一家企业会花两千多万做耐久测试。”
而捷氢科技第三代燃料电池系统产品PROME P390已完成超6000小时的台架耐久验证,搭载多款整车产品完成了整车验证,通过超过15万公里严苛的整车道路试验,并将于9月份搭载上汽大通MAXUS EUNIQ 7正式亮相。
2020年3月,捷氢科技总投资5亿元的燃料电池项目正式开工,园区具备研发办公、测试验证、生产制造、氢气供应四大功能,一期产能达到1.2万台/套。5月,捷氢科技与常熟高新区达成合作,将在常熟投资年产2000台/套、未来十年预估产值达10亿元的燃料电池动力系统生产线。
注:本文首发于《汽车纵横》杂志2020年9月刊
版权声明:本文系汽车纵横网原创文章,如需转载请注明出处和作者,并加上指向链接:http://www.autoreview.com.cn,谢谢合作。

地址:北京市大兴区荣华南路13号中航国际广场7号楼5层 邮编:102600 电话:010-63425939 E-mail:autoreview@caam.org.cn
《汽车纵横》杂志社有限公司 京ICP备05030302号-2