浅谈我国氢燃料汽车发展.docx

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1、浅谈我国氢燃料汽车发展2021年10月24日，中共中央、国务院印发的关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见发布。这是自去年实现双碳目标被提出后发布的首份最高层全面部署绿色经济发展的纲领性文件。10月26日，国务院发布2030年前碳达峰行动方案，为实现双碳目标具体部署了十大行动：将碳达峰贯穿于经济社会发展全过程和各方面。交通是重要的碳排放部门，当前中国交通领域碳排放占碳排放总量10%左右。据测算，交通运输行业推广应用新能源汽车每年可减少碳排放约5000万吨。2020年，中国汽车销量为2531.1万辆，假如以这个为基数来算，2030年新增新能源、清洁能源动力的交通工具要达到40%

2、左右，即1000万辆左右。双碳顶层文件的下发开启了交通运输迈向绿色化、低碳化发展的“新纪元”，新能源交通工具，特别是氢燃料电池汽车将迎来重大发展机遇。随着双碳目标的实现，作为真正清洁动力的氢能，将展现出强大的生命力。一、绿色发展大格局下，氢能战略具抢占未来先机意义各国就氢能展开全球竞赛。根据国际氢能委员会预计，2050年，氢能源将承担全球18%的能源需求，燃料电池汽车将占据全球车辆的20%-25%,可减排二氧化碳60亿吨。但氢能技术尚不如锂电池那样成熟，距离市场化应用还有一段距离。要大规模发展氢能，还面临制、储、运、用多个环节产业链长、技术复杂等瓶颈，但各国宁可暂时无所获益也不愿落后他人，否则

3、将承担巨大的机会成本。现在占全球GDP大概52%的27个国家里面，已经有16个国家制定了全面的国家氢能源发展战略。谁占得先机，就能抢占未来产业链的制高点。表1部分国家氢能发展战略政策汇总家出台时同主要内容H本2017年12月日本政府提出建设“氢能社会”的战略。出台 氢彷源基本战略,二一；球率一二猊“氢社会”，以实现社会低碳发展目标和寻求日本经济新的增长点。日本政府从其绿色创新基金中拨款3700亿日元（约合34亿美元），开发可再生能源制氧系统并建立完整的氮气供应链。韩国2019年1月韩国政府将氢能作为三大战略投资重点之一，发布了 “复健经济发展路线图”，明确了面向2040年的氢能发展目标、战略及

4、重点任务。韩国SK集团计划投资18.5万亿韩元（约合160亿美元），于2023生前在仁川市建设年产3万吨液化氮的全球最大液化氮工厂，并健全氮生产、分配、消费生态系统。美国2014 年美国颁布全面能源战咯，开启了新的氢能计划，重新破定了氢能在交通转型中的引领作用，恢计美国2030 2040年将全面实现氢能源经济。美国在氢能及燃料电池领城拥有的专利数仅次于日本，尤其在全球质子交换膜电池、燃料电池系统、车载储氢三大领域技术专利数量上，两国的技术占比总和均超4 50%.目前美国液氨产能和燃料电池乘用车保有量全球第一。法国2020年9月法国生态转型与团结部发布法国发展无琰氢能的国家战略，计划到2030年

5、投入70亿欧元发展绿色氢能,到203U生新建6.5吉瓦的电解制氢装置；发展氢能交通，尤其是用于重型车转,到2030年减少600万吨C02排放.德国2020年6月通过国家氢能源战略，为清洁能源未来的生产、运输, 使用和相关创新、投资制定了行动框架c德国制定剌激经济的1300亿欧元经济复苏计划，把促进气候转型和敷字化转型作为目标，其中至少会投入90亿欧元用于发展氢能。从全球氢能技尤发展来看，德国在燃料电池、加氢站等领域已初步确立世界领先地位。英国2021年8月英国商业、能源与产业战略部（BEIS）发布国家氢能战略，提出到2030年，英国将成为全球氢能领域的领导者，拥有5吉瓦的氢生产能力，可替代天然

6、气，为300万户英国家庭提供电力，英国还推出“英国氢能网络”计划，拟建成全球首个纯氢.供应管道网络。演计到2050年，英国约20A35%的能源数据来源：赛迪智库安全产业所整理发展氢能源对中国能源安全具有重大意义。中国已就能源结构进行战略调整，最新发布的意见中明确了氢能作为清洁高效的二次能源在新型能源中的重要地位，标志着氢能的发展真正上升为国家战略，正式与双碳目标结合。由于氢能有多种方式可以制取，可降低资源供应遭到封锁或断供的隐患，对中国能源长久安全与独立自主的意义非常显著。与此同时，相较于其他能源，目前世界各国尚未建立起制氢、储氢、运氢、用氢的完整工业形态产业链，这为中国抓住先机，建立氢能产业

7、生态链创造了良好条件。二、氢燃料汽车获得最好发展时机氢燃料的来源供应有所突破。一是利用三北地区丰富的水电、风电、太阳能发电，大力发展质子交换膜电解水制氢,送入天然气管网，在需要氢气的地方，当氢浓度大于5%时,可采用膜分离从天然气氢混合物中提取纯氢；当氢浓度低时，可抽取等热值天然气进行重整制氢。二是在近海地区发展海上风电，电解水制氢，利用氢气管道，输送海港，将氢液化作为商品，也可用列管车送至附近的加氢站。三是在加氢站建立电解水制氢装置和天然气重整制氢装置。氢燃料电池汽车是新能源汽车的重要方向之一。燃料电池汽车是中国在交通运输领域实现低碳排放的重要技术路线之一。近年来燃料电池在交通运输领域的需求量

8、呈现爆发式增长。截至2020年底，中国燃料电池汽车保有量7352辆。2020年9月21日，财政部等5部门联合发布关于开展燃料电池汽车示范应用的通知，正式开启燃料电池汽车发展新模式，2021年下半年，京沪粤分别官宣入选首批燃料电池示范城市群名单。燃料电池汽车的发展已成潮涌之势。氢燃料电池储氢能量多、续航里程长，适用于长途重卡和商用车。在碳排放的压力下，卡车电动化已经是大方向。氢燃料电池动力系统本身比柴油机还轻，加上储氢罐的重量，也与目前柴油车相当。从电堆功率上看，商用车最大功率能够达到110 kw,续航里程在1000公里以上。据数据统计，截止到2021年9月，全国各地已有4311辆新能源重卡挂牌

9、运营（含纯电动重卡），较去年同期大涨136%o据中国汽车工业协会数据统计，预测到2025年氢燃料电池重卡车型将达到10万辆的规模。重卡市场有望成为氢燃料电池汽车爆发增长的最大市场。中国多省出台政策鼓励氢能源汽车发展，主流车企提前布局氢能源领域。目前北京、辽宁、河北等14个省份出台相关政策，主要通过建立示范城市、产业园、鼓励相关企业发展等形式支持氢能源汽车的发展。上海、广东明确提出，在2021年推出氢能乘用车示范。目前，长城汽车已经实现多项核心技术和产品的知识产权完全自主化，并且深入到了产业的各个环节，构建了国际级“制-储-运-加-应用” 一体化供应链生态。即上游制氢、中游储运和加氢、下游应用氢

10、。截至2021年上半年，超过三分之一的中央企业已经在制定包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链布局，取得了一批技术研发和示范应用成果。表2中国重点城市支持氢能产业发展的相关政策及措施城市主要内容北京上海广州1 .北京市政府2020年发布北京市氢燃料电池汽车产业发展规划（2020-2025年），计划2023年前培育5 8家具有国际影响力的氢能产业链龙头企业，力争建成37座加氢站，推广燃料电池汽车3000辆。2025年前具备氢能产业规模化推广基础，产业体系、配套基础设施相对完善，氢燃料电池汽车全产业链累计产值突破85亿元；力争完成新增37座加氢站建设，实现燃料电池汽车累计推广量突破1万辆。2 .依托

11、2022年冬奥会及冬残奥会，建设氢燃料电池汽车示范工程，并开展绿色氢能全场景示范应用，加快氢能在交通、发电、供能、工业等领域的推广应用。上海市政府2020年11月发布上海市燃料电池汽车产业创新发展实施计划（2020-2023年）,要求到2023年，上海燃料电池汽车产业发展实现“百站、千亿、万辆”总体目标，规划加氢站接近100座并建成运行超过30座，加氢网络全国最大，形成产出规模约1000亿元，发展规模全国前列，推广燃料电池汽车接近10000辆。广州市政府发布广州市氢能产业发展规划（2019-2030年），到2022年，广州市燃料电池乘用车在公务用车、出租车等领域示范应用达到百辆级规模；到202

12、5年，实现千辆级规模的商业化推广应用。三、着力构建氢燃料汽车产业体系根据双碳达标，形势所迫，目前健全产业链，需要顶层设计，集聚力量，打开突破口。一是组织制定氢体系全产业链规划。组织氢能产业链各环节龙头企业、研究机构、产业联盟的力量，由政府牵头编制国家氢能中长期发展规划，制定中国特色的氢能产业发展路线图。按照中国各个区域的能源禀赋、自然环境条件、所具备的技术能力来规范每个地区的供氢体系和发展方向。如可考虑在粤港澳大湾区建立统一的加氢供应网络基地；在长三角经济带启动氢能源燃料电池和管网建设，以技术和环境为驱动，形成一个综合性的、辐射长江流域的氢走廊；在海南进行海陆空运输用氢管网化，氢能制储用一体化

13、规划。二是组织协同攻关。国家对燃料汽车产业链各环节短板有针对性地投入资金、政策支持，对核心技术开发和国产化的支持力度更应提高。例如，当前国内储氢以高压气态为主流，在储氢容器基础材料方面，罐体材料基本实现了国产化,但是高性能碳纤维材料仍被日本及美国所垄断；在储氢容器生产工艺方面，国联证券分析师表示，碳纤维缠绕设备与高压罐体加工设备仍需进口，整体国产化率约50%左右。建议调集督促国内优势科研力量对燃料电池电堆、储运氢和加氢站等方面关键技术和装备协同攻关，并对燃料电池车辆示范性运营给予持续性资助。三是超前推进基础设施规划和建设，如加氢站、大规模储运氢示范装置、纯氢管道等。基础设备配套不足是当前氢燃料

14、电池汽车发展滞后的主要因素之一。从全国各省的氢燃料电池汽车销量规划目标来看，到2025年国内氢燃料电池汽车规模将达到十万台级。照此计算，全国加氢站应达到1500座以上。截至2021年5月初，中国加氢站已建成/运营数量为136座，建设速度远低于预期。在大规模运氢方面，中国尚未解决关键设备和基础设施问题。目前中国陆上运输以高压气态为主，运输成本高昂。业界普遍认为，将氢气液化，以提高储运密度，是尚未具备大规模管道输氢技术背景下，最直接有效的输送方法。因此液氢在规模化储存、运输方面具有明显的优势，被视为降低氢气储运成本的重要手段。尽管国内液氢项目落地速度加快，但掌握核心设备和技术还要进行攻关，需要国内液氢装备企业努力打破国际壁垒，需在相关设备、零部件国产化方面加大研发力度。四、总结环顾全国，氢能和燃料电池汽车产业在众多优势企业参与并得到国家政策大力支持下，已形成蓬勃发展之势。随着氢能产业链的不断健全，燃料电池汽车应用规模逐渐扩大，再过15-20年时间，氢燃料电池车在减少能源消耗和降低成本上有望实现与柴油车平价，将真正迎来市场化应用时代，而且是在新能源汽车领域中国能够自主掌握命运的时代。