“氢能热”骤起 顶层设计亟需提上日程

“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”。今年以来,国内忽然掀起一波“氢能热”——从上游的制氢、储氢到中游的运氢、加氢,再到下游主要应用之一的氢燃料电池汽车,无一不是热点话题,氢能正成为能源的“宠儿”。

“我觉得,氢能热起来是必然的。”在国际氢能协会副主席、清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强看来,“不管是从能源安全还是环境治理压力方面来看,氢能应该是未来能源发展的一大方向。”

“氢能热”来袭

3月15日,国务院新闻办举行吹风会,就2019年政府工作报告的83处修订进行解读,其中提出“推进充电、加氢等设施建设”。这是氢能首次被写入政府工作报告。3月17日,国家发改委在《2019年国民经济和社会发展计划草案的报告》(修订版)中也相应增加了“加强城市停车场和新能源汽车充电、加氢等设施建设”内容。

据了解,全国目前已有宁波、南京、成都、张家口、佛山、苏州、武汉等10余个地方发布了氢能产业规划,氢能产业呈现出一派蓬勃发展的景象。如,宁波市政府办公厅发布的《关于加快氢能产业发展的若干意见》提出,到2025年,建成加氢站20座至25座,氢燃料电池汽车运行规模力争突破1500辆,集聚一批具有国际影响力的氢能装备企业,成为具有全球影响力的氢能产业基地。

为什么“氢”忽然火起来了?“这与国家政策必不可分,地方政府和企业发展氢能产业要鼓励。同时,国外有案可循,如日本丰田推出燃料电池汽车,实实在在实现产业化。”毛宗强说。

“国家一直对发展氢能产业给予了高度的重视。”中国科学院宁波材料技术与工程研究所新能源技术研究所所长陈亮认为,“过去,氢气具有易燃易爆的化学特性,一直作为危化品进行管理,这也给人一种危险的印象。近来的‘氢能热’主要针对氢气的能源特性。在节能减排的大背景下,氢能作为最清洁、最高效的新能源迅速走到了舞台中央。”

武汉众宇动力系统科技有限公司销售总监李九鼎表示,近年来,由于化石能源危机和环境污染的加重,迫切希望发展一种清洁、可持续发展的能源,氢能作为绿色高效的二次能源,再次引起重视。同时,欧美和日本氢能的发展,在一定程度上也向大众做了普及和推广。

好的能源如何利用?“氢能作为清洁的二次能源具有可规模化储存的特性。”陈亮表示,氢能开发利用面向燃料电池交通工具以及发电。毛宗强也表示:“氢能应用于交通领域占比30%;60%-70%的氢能应用发电、热电联供、化工原料、建筑供暖等领域。此外,氢能可以部分代替石油、天然气等化石能源,节能减排作用明显。”

发展短板需重视

“氢能热”兴起的背后,也应看到我国氢能发展的“短板”。

当前,各国和各大企业加大对氢能研发和产业布局,以抢占国际能源领域的制高点。那么,在各国发展氢能产业的竞技赛道上,我国氢能产业发展如何?与日本、德国、美国等老牌“氢国”相比,有何差距?

陈亮说,我国不管是在国家层面还是企业层面,氢能产业的发展都已经具备了一定的基础,市场前景非常广阔。但是,氢能产业链很长,各个环节涉及的行业众多,技术难点各有不同,离真正的商业化还有很长的路要走。比如,在加氢站建设方面,我国建成并有运行记录的加氢站有13座,目前尚在运行的仅为9座。截至2017年年底,全球正在运行的加氢站为328个,日本为91座,欧洲和北美分别达139座和68座。

“目前,我国氢能和国外相比,总的来说正在朝缩小差距的趋势发展,但还是有不少差距。”毛宗强表示,“在碱水制氢方面我国已经做到单台1000标准立方米氢气/小时,但在质子膜电解水制氢方面,我国只能实现单台每小时制氢几十个立方米,而国际上能实现每小时制氢200多立方米。在运氢方面,我国使用运输天然气一样的鱼雷车,效率低。在应用方面,与国外比也有一定的差距,比如在燃料电池上,我国存在体积大、使用寿命短、价格较高等问题。”

差距有,还不小,原因在哪?

“现在,一些协会、联盟发布氢能产业规划,各地出台各自的地方规划,但都不属于国家层面出台的整体产业规划。这是目前我国氢能发展遇到的最大掣肘。”毛宗强说,“原因在于目前国家没有专门的机构或部门来管理推动氢能产业的发展。”

“我国发展氢能的时间并不短,然而缺乏长期规划,未得到足够的资金投入,在关键技术研发方面与先进国家还有较大差距。”在陈亮看来,我国氢能产业目前仍处于产业化推广应用前期,氢能基础设施建设、氢能利用技术、安全技术、氢能技术标准等问题有待突破。李九鼎也表示,我国氢能产业存在产业基础薄弱、装备和燃料成本偏高以及安全性争议等方面的问题。

值得一提的是,成本高和标准制定仍是氢能发展的焦点问题。“目前,氢的制取、储存和携带成本高、基建设施投资大等问题仍困扰着氢能产业向前发展。”信达证券首席分析师郭荆璞说,比如,加氢站的建设运营成本远高于加油站和充电站。毛宗强举例说:“在制氢方面,煤制氢最便宜,制造1立方米的氢气只要0.6-0.8元,但排放一定量的二氧化碳;而水电解制氢相对环保,但需要5度电才能得到1立方米氢气,成本为2元/立方米。”

“目前,国家计划性每年只下达4-5个氢能标准的指标,而氢能产业发展很快,需要很多产业标准。我觉得国家应该放开国家标准制定的数量控制,加强国家标准制定的质量。”毛宗强强调。

亟需顶层设计

“目前,上汽大通、宇通客车、北汽集团、福田汽车等不少企也已进入或即将进入氢能及燃料电池汽车领域,一些地方政府开始布局氢能产业园,我国在向制氢、运氢和储氢、加氢站、燃料电池等全产业链各个环节全面推进。”陈亮说,我国氢能产业正在蓄力,未来可期。

李九鼎认为:“目前,国家相关部门已连续发声支持氢能发展,以及高额补贴支持,越来越多的资本和企业争相布局,氢能产业已成为新风口。”

“未来,我国有可能从能源进口国转变为能源出口国。目前,我国石油进口将近70%,天然气进口40%,将来我国可能成为氢能输出国。”毛宗强大胆预测:“到2040年,我国氢能利用占一次能源利用比例将达到10%。”

发展氢能,既是国家战略需要,也是能源转型需要,未来如何推进?

“发展氢能产业,需要国家顶层设计,需要专门的机构管理,并出台国家产业规划。”在毛宗强看来,“国家还要保持政策的连贯性。”

陈亮表示,要发展好氢能产业,需要在政府层面形成一个清晰的发展路径,并成立一个强有力的部门进行推进,同时要对产业制定一整套的扶持政策和各种规范运行的制度,确保产业稳步推进。李九鼎持同样的观点,认为我国氢能产业发展,需要从加氢站等基础设施建设、产业发展标准、氢能定位以及政策补贴等方面全面发力。

“前不久,德国大众、宝马、奔驰等车企认为氢能源燃料电池车在未来10年内无法成为有竞争力且成熟的量产技术,将把重心投放在电动车上,包括纯电动和混合动力。”毛宗强还透露,“我国氢能行业应该怎么看这一行为?我认为,对于我国氢能产业发展是个机遇,我国过去发展能源跟着国外道路走,现在需要抓住这一窗口期,坚定发展氢能产业。”

“氢能热”背后的冷思考

当前,我国正掀起一波“氢能热”。这波热潮是氢能具有多重自身优势、广阔的应用市场和高额补贴等政策支撑共同作用的结果。未来,在各方共同推动下,氢能产业发展前景不容小觑。

首先,我国初具氢能产业化条件。目前,从上游制氢产氢、氢气储存运输、加氢站运营、中游燃料电池系统及零部件生产制造、下游氢燃料电池应用等众多环节全覆盖,氢能产业链日趋完善。全国氢气产能超过2000万吨/年,居世界第一,如果提供给燃料电池汽车,可以满足1亿辆车的需要。同时,全国各地纷纷布局氢能产业,已经起到很好的示范带动作用。

值得一提的是,政策支撑作用显著,尤其是高额补贴政策。财政部、科技部、工信部、发改委四部门联合发布的《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》提出,地方应完善政策,过渡期后不再对新能源汽车(新能源公交车和燃料电池汽车除外)给予购置补贴,转为用于支持充电(加氢)基础设施“短板”建设和配套运营服务等方面。该政策的出台更加坚定了行业企业和地方政府发展氢能的信心。

此外,发展氢能源产业也是保障我国能源安全、实现节能减排的必然选择。当前,我国正面临能源革命和产业结构调整的艰巨任务。发展氢能可以部分替代传统化石能源,既是我国能源安全战略的重要组成部分,也是优化能源消费结构的重要途径。同时,我国节能减排压力巨大。根据《巴黎协定》,中国承诺将在2030年左右达到碳排放峰值,并在2030年前将非化石能源占一次能源消耗的比重提高到20%。氢能源是目前已知最绿色清洁的能源,其反应产物只有水,可以真正做到零排放、无污染,因此,氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,甚至被称为“人类的终极能源”。大力发展氢能,是我国实现节能减排的必由之路。

需要警惕的是,面对氢能产业的火热景象,行业需要理性对待。现阶段,我国氢能利用仍处于发展初期,存在政策体系尚未形成、产业基础薄弱、产业链各环节成本偏高、技术研发有待提升等方面的问题。解决这些问题,迫切需要国家顺应氢能行业发展形势,尽快确定行业主管部门,从战略上专门出台氢能产业发展政策和产业规划,以及具操作性强的实施细则,对氢能产业发展加以引导规范。并且,突破技术瓶颈与降低全产业链成本,让氢能产业持续、真正“热”起来,而不是一时“热”。