氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展助推能源革命，我國燃料電池技術(shù)頻現(xiàn)突破

本刊記者／鄭雪芹

氫能產(chǎn)業(yè)及燃料電池汽車技術(shù)的發(fā)展正在被多國提上日程，我國也不例外。近年來，不僅中央層面的國家政策數(shù)次提及氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各級(jí)地方政府更是紛紛出臺(tái)規(guī)劃，掀起新一輪發(fā)展熱潮。2020年8月24日，在上海舉辦的“捷然不同 氫近未來”燃料電池技術(shù)與應(yīng)用論壇暨捷氫科技PROME M3H電堆產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上，多位專家圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)攻關(guān)進(jìn)行了剖析和探討，并對(duì)國產(chǎn)燃料電池電堆“卡脖子”的技術(shù)突破進(jìn)行了成果展示。

全球能源革命迫在眉睫，多國目光聚焦氫能

在當(dāng)今世界格局中，能源問題已經(jīng)成為了所有國家的發(fā)展“咽喉”，只有保證了能源供應(yīng)的暢通無阻，才可能保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的持續(xù)穩(wěn)定。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國70%的石油、40%以上的天然氣長期依賴進(jìn)口，且能源消費(fèi)持續(xù)增長，高度對(duì)外依賴的現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)已嚴(yán)重影響國家能源安全。同時(shí)，我國能源體系以化石能源為主，碳減排壓力巨大。近幾年，在黨中央和國家相關(guān)部委的政策引導(dǎo)和推動(dòng)下，可再生能源發(fā)展迅速，但規(guī)模和效率有待提升。我國當(dāng)前能源供應(yīng)中可再生能源占比約為14.86%，“三棄”電量規(guī)模高達(dá)515億度電。

因此，我國亟待推進(jìn)能源革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，搶占全球能源技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn)。

而氫能作為二次能源，具有零碳、高效、能源互聯(lián)媒介、可儲(chǔ)存、安全可控等顯著優(yōu)勢(shì)，可在交通、工業(yè)和建筑等諸多領(lǐng)域推廣應(yīng)用。氫能不僅可以作為新型交通能源，推動(dòng)新能源動(dòng)力轉(zhuǎn)型和保障能源供應(yīng)安全，而且還能作為媒介，實(shí)現(xiàn)各種能源品種之間的高效轉(zhuǎn)化。

近年來，氫能已受到全世界主要國家的高度重視，美國、日本、德國、韓國等發(fā)達(dá)國家將氫能上升到國家能源戰(zhàn)略高度。同時(shí)，發(fā)展氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)穩(wěn)定能源供給，促進(jìn)低碳化及改善能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)能源轉(zhuǎn)型和動(dòng)力轉(zhuǎn)型，發(fā)展可持續(xù)低碳交通，提升我國科技創(chuàng)新實(shí)力和國際競(jìng)爭(zhēng)力，具有非常重要的意義。

我國自2019年氫能源產(chǎn)業(yè)首次被寫入《政府工作報(bào)告》后，氫能首次明確納入能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表。2020年4月，我國財(cái)政部等四部委發(fā)布的《關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》提出，調(diào)整補(bǔ)貼方式，開展燃料電池汽車示范應(yīng)用，明確“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”建立氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈；2020年5月，財(cái)政部等四部委就《關(guān)于開展燃料電池汽車示范推廣》發(fā)布征求意見稿，明確“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”獎(jiǎng)勵(lì)細(xì)則，其中還強(qiáng)化了加氫站建設(shè)補(bǔ)貼。表明我國在氫能產(chǎn)業(yè)及燃料電池方面也開始加大推廣力度。

地方紛紛出臺(tái)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，掀起新一輪發(fā)展熱潮

事實(shí)上，在各地方政府的主導(dǎo)下，我國目前正掀起一輪氫能產(chǎn)業(yè)及燃料電池的發(fā)展熱潮。

氫能布局方面，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)已先行探路，目前國內(nèi)已形成京津冀、長三角、珠三角三大氫能產(chǎn)業(yè)區(qū)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自2020年1月至7月，中央政府出臺(tái)了7項(xiàng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策，地方層面有26個(gè)省市共計(jì)出臺(tái)37條氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策。從發(fā)布政策的地區(qū)來看，山東發(fā)布6條，數(shù)量最多，廣東地區(qū)5條緊隨其后。河北、安徽、四川、寧夏等地也積極響應(yīng)，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在從沿海進(jìn)一步向內(nèi)陸擴(kuò)展。

而作為較早發(fā)展氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的地區(qū)，上海市嘉定區(qū)率先規(guī)劃了氫能產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)“嘉定氫能港”，制定了燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)政策，編制了加氫站規(guī)劃；吸引、集聚了包括產(chǎn)品研發(fā)、制造系統(tǒng)集成、車輛示范運(yùn)營、加氫站建設(shè)運(yùn)營等45家氫能行業(yè)企業(yè)落戶嘉定，數(shù)量占到全市2/3。

據(jù)上海市嘉定區(qū)委常委、統(tǒng)戰(zhàn)部部長陸祖芳透露，下階段，嘉定區(qū)還將加大力度推進(jìn)“嘉定氫能港”建設(shè)，盡快出臺(tái)燃料電池汽車專項(xiàng)政策實(shí)施細(xì)則；持續(xù)推進(jìn)加氫站建設(shè)，計(jì)劃到今年底投入運(yùn)營加氫站5座，2025年規(guī)劃建設(shè)15座；持續(xù)推動(dòng)燃料電池汽車商業(yè)化運(yùn)營，截至今年7月底，嘉定已累計(jì)示范運(yùn)營1448輛燃料電池汽車，運(yùn)營里程超過1629萬公里。

廣東省佛山市更是早在2009年起就著手研究和布局，目前已經(jīng)發(fā)展起了一些氫能產(chǎn)業(yè)基地：位于南海區(qū)的廣東新能源汽車產(chǎn)業(yè)基地、高明區(qū)現(xiàn)代氫能有軌電車修造基地以及云浮市氫能產(chǎn)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)基地。以南海區(qū)為例，2017年9月11日，科技部與聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署合作的“促進(jìn)中國燃料電池汽車商業(yè)化發(fā)展項(xiàng)目”在南海區(qū)啟動(dòng)。依托一汽-大眾、北汽福田、廣東福迪三家整車生產(chǎn)企業(yè)，加上早年汽配產(chǎn)業(yè)群的積累，南海區(qū)迅速聚集了廣順新能源等制造氫燃料電池汽車核心部件的龍頭企業(yè)。截至2020年3月，南海區(qū)已上牌運(yùn)營氫燃料電池汽車440輛，其中公交車11輛，物流車426輛，寬體輕客車3輛。預(yù)計(jì)2020年底前，新采購的386輛氫能源公交將會(huì)投入使用。

建設(shè)加氫站是氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障。2020年2月24日，佛山市南海區(qū)發(fā)展和改革局發(fā)布的《佛山市南海區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2035年）》中提到，除現(xiàn)有的4座加氫站以外，南海區(qū)還有2座加氫站正在建設(shè)，6個(gè)加氫站正在計(jì)劃中。截至2019年底，全國已投入運(yùn)營的加氫站總共52座，從區(qū)級(jí)層面看，南海區(qū)加氫站數(shù)量已走在全國前列。

此外，大到北京、廣州、重慶、天津、四川、貴州、成都，小至大連、濰坊、青島、大同、六安、內(nèi)江等全國各地均有政策加碼，爭(zhēng)相搶占?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇。

企業(yè)借助政策“東風(fēng)”，加大研發(fā)力度攻堅(jiān)技術(shù)難題

當(dāng)前，全國各地政府主要是從政策層面鼓勵(lì)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，包括提出發(fā)展規(guī)劃、加大補(bǔ)貼力度以及明確管理辦法等方面。而企業(yè)更多的是從業(yè)務(wù)層面進(jìn)行布局，將制氫與儲(chǔ)運(yùn)、燃料電池研發(fā)與應(yīng)用以及加氫站建設(shè)作為突破口。

7月15日，上汽集團(tuán)與中國寶武鋼鐵集團(tuán)簽署全面戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，共同打造“一園兩廊”（吳淞氫能產(chǎn)業(yè)園、環(huán)A30公路氫走廊、臨港至南通氫走廊）國家級(jí)氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。其中，吳淞氫能產(chǎn)業(yè)園是占地15萬平方米的長三角氫能產(chǎn)業(yè)聚集中心，以寶山吳淞工業(yè)園為中心，計(jì)劃至2025年共同推動(dòng)10-20座加氫站在示范區(qū)內(nèi)落地。

7月22日，北汽集團(tuán)與燕山石化簽約合作，共同推動(dòng)氫燃料電池汽車研發(fā)推廣和車用氫氣燃料的生產(chǎn)供應(yīng)。中國石化董事長、黨組書記張玉卓近日表示，氫能正迎來快速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，中國石化將繼續(xù)加大氫能領(lǐng)域投資力度。中國石化提出要打造世界領(lǐng)先潔凈能源化工公司的發(fā)展愿景、構(gòu)建“一基兩翼三新”的發(fā)展格局，氫能在其中占據(jù)重要的地位。

據(jù)上海汽車集團(tuán)股份有限公司副總裁、總工程師祖似杰介紹，在氫燃料電池應(yīng)用方面，上汽集團(tuán)從“鳳凰一號(hào)”燃料電池汽車的研發(fā)開始，堅(jiān)持氫燃料電池汽車的研發(fā)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化推廣工作近20年，陸續(xù)推出5款燃料電池整車產(chǎn)品。2018年，上汽集團(tuán)結(jié)合燃料電池發(fā)展新的外部環(huán)境變化，在總結(jié)前期發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，整合集團(tuán)優(yōu)質(zhì)資源，成立捷氫科技，并引入員工持股機(jī)制，打造國內(nèi)一流的、開放的燃料電池電堆和系統(tǒng)的研發(fā)、制造企業(yè)。

捷氫科技成立以來在燃料電池核心技術(shù)的研發(fā)上獲得突破性進(jìn)展。8月24日，由上海捷氫科技有限公司主辦的“捷然不同 氫近未來”燃料電池技術(shù)與應(yīng)用論壇暨捷氫科技PROME M3H電堆產(chǎn)品發(fā)布會(huì)在上海舉行。在會(huì)上，捷氫科技發(fā)布了全新一代車用質(zhì)子交換膜燃料電池電堆PROME M3H，后者是捷氫科技首個(gè)對(duì)外正式發(fā)布的電堆產(chǎn)品。其具備車規(guī)級(jí)、高性能、高可靠等特點(diǎn)，支持橫向和縱向布置，58個(gè)一級(jí)零部件全部國產(chǎn)化，自主化程度與國產(chǎn)化率均達(dá)到了100%。

參數(shù)方面，PROME M3H的電堆功率高達(dá)130kW，電堆功率密度達(dá)3.8kW/L，可實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車的全功率驅(qū)動(dòng)，無需依賴輔助動(dòng)力電池。動(dòng)力強(qiáng)勁之余，PROME M3H還可適應(yīng)各種極端環(huán)境：置身-30℃極寒環(huán)境中，不到30s即可快速啟動(dòng)；最高工作溫度達(dá)95℃，耐熱性能極佳。

PROME M3H的極限性能均經(jīng)過嚴(yán)格的驗(yàn)證，單單是以MAXUS EUNIQ 7為例：其總計(jì)完成了15萬公里耐久里程、2萬公里冬季耐候試驗(yàn)、500小時(shí)城市工況單車試驗(yàn)以及300小時(shí)壞路單車試驗(yàn)。捷氫科技總經(jīng)理盧兵兵說，“除了捷氫科技，沒有任何一家企業(yè)會(huì)花兩千多萬做耐久測(cè)試?！?/p>

而捷氫科技第三代燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品PROME P390已完成超6000小時(shí)的臺(tái)架耐久驗(yàn)證，搭載多款整車產(chǎn)品完成了整車驗(yàn)證，通過超過15萬公里嚴(yán)苛的整車道路試驗(yàn)，并將于9月份搭載上汽大通MAXUS EUNIQ 7正式亮相。

2020年3月，捷氫科技總投資5億元的燃料電池項(xiàng)目正式開工，園區(qū)具備研發(fā)辦公、測(cè)試驗(yàn)證、生產(chǎn)制造、氫氣供應(yīng)四大功能，一期產(chǎn)能達(dá)到1.2萬臺(tái)/套。5月，捷氫科技與常熟高新區(qū)達(dá)成合作，將在常熟投資年產(chǎn)2000臺(tái)/套、未來十年預(yù)估產(chǎn)值達(dá)10億元的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)生產(chǎn)線。