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“昨天等來(lái)了上海的氫能產(chǎn)業(yè)規劃,明天還有國家級氫能產(chǎn)業(yè)規劃!”3月22日,上海重塑能源集團股份有限公司董事長(cháng)林琦在朋友圈寫(xiě)道,并配了一張23日國家發(fā)改委新聞發(fā)布會(huì )預告的圖片。他說(shuō)的“昨天”,指21日上海市政府黨組會(huì )議、常務(wù)會(huì )議召開(kāi),會(huì )議原則同意《上海市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2022—2035年)》;他說(shuō)的“明天”,指的是23日《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035年)》發(fā)布,它是我國首個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)中長(cháng)期規劃,首次明確氫能是未來(lái)國家能源體系的重要組成部分,并明確氫能是用能終端實(shí)現綠色低碳轉型的重要載體,氫能產(chǎn)業(yè)是戰略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。
氫能有交通、儲能、發(fā)電、工業(yè)四大應用領(lǐng)域,氫能具有來(lái)源豐富、質(zhì)量輕、能量密度高、綠色低碳等特點(diǎn)。比如,大家相對熟悉的燃料電池汽車(chē),用氫燃料和氧氣作為原料,沒(méi)有機械傳動(dòng)部件,排放出的有害氣體極少,使用壽命長(cháng)。我國氫能發(fā)展具有較好的基礎,但也存在一些短板和不足。采訪(fǎng)中,業(yè)內人士均表示,希望有了長(cháng)期規劃后,氫能產(chǎn)業(yè)與我國的光伏、光電等產(chǎn)業(yè)一樣,能在政策和市場(chǎng)的雙重作用下,逐步發(fā)展成為全球領(lǐng)先行業(yè)。
作為生態(tài)綠色發(fā)展先行區域之一的長(cháng)三角,能否抓住氫能產(chǎn)業(yè)機遇,“氫”車(chē)熟路,“氫”裝上陣?
在盛會(huì )中亮相
不久前閉幕的2022北京冬奧會(huì ),運行氫燃料電池汽車(chē)1000余輛,是世界目前最大規模的一次燃料電池汽車(chē)集中示范應用,遠超2008年北京奧運會(huì )時(shí)20輛燃料電池汽車(chē)的應用體量。氫能的優(yōu)勢也被發(fā)揮出來(lái),它不僅更環(huán)保,更能克服純電驅動(dòng)下的里程焦慮,還能避免鋰電遇到北方冬季的電能驟降尷尬。北京冬奧會(huì )中,除日本豐田外,其余氫燃料電池汽車(chē)均為中國汽車(chē)企業(yè)自主研發(fā)和生產(chǎn)。
早在2000年前后,國家以“863計劃”的形式推動(dòng)發(fā)展氫燃料電池汽車(chē),指定清華、同濟等高校開(kāi)展相關(guān)研究。同濟大學(xué)的燃料電池研究便開(kāi)端于此,為此成立新能源汽車(chē)工程中心,并與上汽集團等合資成立上海燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統有限公司。2004年,燃料電池系統被裝在了一輛桑塔納的后備廂內,生產(chǎn)出我國第一代燃料電池混合動(dòng)力汽車(chē)的樣車(chē)。2006年1月,章桐從德國回國,擔任同濟大學(xué)新能源汽車(chē)工程中心副主任,兼任上海燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統有限公司常務(wù)副總經(jīng)理,當時(shí)國內的燃料電池汽車(chē),幾乎是從零開(kāi)始的。很快,他們接到任務(wù),要讓燃料電池汽車(chē)作為科技奧運亮點(diǎn),在各方努力下,最終與上汽大眾合作,20輛帕薩特領(lǐng)馭改裝的燃料電池轎車(chē)服務(wù)于2008年北京奧運會(huì )。
但“服務(wù)”還是有所保留,這些汽車(chē)主要負責接送奧組委工作人員上下班。只有一輛參與服務(wù)馬拉松比賽,原本要作為引導車(chē),但當時(shí)大家都吃不準,考慮再三,最后作為比賽裁判長(cháng)監督用車(chē)。章桐回憶:“當時(shí)我們都在外圍看著(zhù)實(shí)況轉播,面對這輛車(chē)提心吊膽?!焙迷谑状瘟料?,一點(diǎn)問(wèn)題沒(méi)出。2008年北京奧運會(huì )、殘奧會(huì )閉幕時(shí),20輛燃料電池汽車(chē)執行任務(wù)970車(chē)次,運行總里程超7.6萬(wàn)公里。
有了2008年的亮相,到了2010年上海世博會(huì )時(shí),章桐心里比較有底了。
當時(shí),上海世博園內公交車(chē)、運輸車(chē)均需要新能源汽車(chē),包括燃料電池汽車(chē)。章桐團隊參與了170余輛燃料電池汽車(chē)的生產(chǎn)、運維等工作,其中100輛是穿梭在園區內的觀(guān)光游覽車(chē)。這一集中示范規模在當時(shí)首屈一指,這也是公眾首次大規模接觸到燃料電池汽車(chē),不少人認為“氫燃料易爆”,這種不安全感延續至今,章桐不斷向媒體和公眾解釋?zhuān)瑲涫俏kU氣體,石油、天然氣同樣危險。
為確保安全,上燃動(dòng)力、同濟大學(xué)和上汽集團等在世博園內建立了保障基地和團隊,每天對車(chē)輛進(jìn)行全面檢查;為滿(mǎn)足車(chē)隊的供氫需求,上海新建了距離世博園區不遠的濟陽(yáng)路加氫站,出于安全考慮,車(chē)輛加氫并不出園,而是每晚12點(diǎn)用加氫車(chē)開(kāi)到園區內為汽車(chē)加氫。世博會(huì )前后足有184天,燃料電池汽車(chē)能否持續服務(wù)也是人們關(guān)心的問(wèn)題。最終,這批燃料電池汽車(chē)安全載客137萬(wàn)人次,行駛超44萬(wàn)公里,完成任務(wù)。
上海世博會(huì )結束后,這批燃料電池汽車(chē)因不知后續如何應用,逐漸被廢棄,濟陽(yáng)路加氫站不久后也被拆除。當時(shí),大家對氫是否應作為能源,還有不少爭論,燃料電池汽車(chē)行業(yè)只有少許企業(yè)和一批科技項目還在堅持。2010年底,章桐辭去上燃動(dòng)力的職務(wù),全職從事科研工作。
在探索中發(fā)展
即便燃料電池汽車(chē)多次在盛會(huì )上亮相,但公眾對氫能的了解依舊是有限的。
浙江鋒源氫能科技有限公司董事長(cháng)王海峰和同事們,曾研發(fā)出將氫燃料電池作為應急電源的無(wú)人機,并創(chuàng )造1000多萬(wàn)元產(chǎn)值。不過(guò)王海峰很快意識到,無(wú)人機氫燃料電池單個(gè)體量較小,功率僅有幾千瓦,而且隨著(zhù)無(wú)人機價(jià)格越來(lái)越低,燃料電池競爭優(yōu)勢也越來(lái)越??;而一輛汽車(chē)的燃料電池可達100千瓦,市場(chǎng)更大,產(chǎn)業(yè)鏈較長(cháng),帶動(dòng)效果比較明顯。王海峰主動(dòng)停下無(wú)人機業(yè)務(wù),專(zhuān)注為汽車(chē)研發(fā)燃料電堆及核心零部件。作為氫燃料電池行業(yè)的“老兵”,林琦2004年加入了上海神力科技有限公司,2015年創(chuàng )立重塑能源,從研發(fā)到尋找供應鏈到開(kāi)發(fā)市場(chǎng),一直專(zhuān)注燃料電池行業(yè)。
多年下來(lái),林琦、章桐和王海峰他們都發(fā)現,相比氫燃料電池研發(fā)的難題,應用市場(chǎng)拓展更成問(wèn)題。
成本高是難題。嘉興市經(jīng)信局技術(shù)裝備處副處長(cháng)李軍偉舉例,同樣是8.5米長(cháng)的公交車(chē),燃油車(chē)售價(jià)60萬(wàn)元左右,普通新能源車(chē)售價(jià)120萬(wàn)元,而氫燃料車(chē)售價(jià)在160萬(wàn)到180萬(wàn)元。燃料電池汽車(chē)貴,氫燃料也貴。氫氣的運輸、儲存難度大,氫氣的儲運換裝會(huì )損耗約20%,使得氫燃料價(jià)格居高不下。業(yè)內人士表示,燃料電池汽車(chē)離消費者還很遠,近些年還難以實(shí)現大規模市場(chǎng)化。
加氫站少也是難題。2015年,林琦籌劃在上海投資建設加氫站,“去哪里找誰(shuí)批都不知道”。2017年9月20日,這一天林琦印象深刻,當天上海出臺全國首個(gè)燃料電池發(fā)展規劃,加氫站得以修建;2018年“雙11”期間,他籌建的加氫站滿(mǎn)負荷運轉,試投用的燃料電池貨車(chē)在此加氫。林琦回憶,剛開(kāi)始一些來(lái)加氫的駕駛員也擔心安全問(wèn)題。林琦便成了義務(wù)推廣員,在同濟大學(xué)、上海嘉定區中小學(xué)等地不斷地講解氫能知識。
近些年,在各方努力下,氫能產(chǎn)業(yè)在長(cháng)三角得到了一定的發(fā)展。
2019年10月,嘉善縣開(kāi)行浙江省首條氫燃料電池公交線(xiàn),首批開(kāi)行10輛氫燃料電池公交車(chē);去年12月,16臺載有氫能的公交車(chē)投入浙江平湖公交示范運營(yíng)。去年,國家首批燃料電池汽車(chē)示范城市群獲批,上海、蘇州、南通、嘉興等長(cháng)三角城市均在名單內。
去年12月,上海臨港新片區首個(gè)油氫合建站運營(yíng),除了汽油、柴油,還能加氫;此外,洋山四期碼頭未來(lái)有望使用氫燃料電池,進(jìn)行各機種的電力驅動(dòng)。嘉興市經(jīng)信局副局長(cháng)王榮介紹,嘉興正試點(diǎn)應用氫能公交、重卡甚至冷鏈車(chē),未來(lái)南湖上的游船也有望配備氫燃料動(dòng)力。燃料電池汽車(chē)是一個(gè)突破口,在交通系統中,除燃料電池車(chē)外,國際上對于氫能在船舶、航空飛行器等領(lǐng)域的應用已經(jīng)作出了積極探索和嘗試。在電力、化工、冶金等領(lǐng)域,氫能都擁有豐富的應用空間和發(fā)展潛力。
2020年1月,《嘉興市加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工作意見(jiàn)》發(fā)布,這是浙江全省首個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)扶持政策。嘉興港區化工園區涉氫投產(chǎn)企業(yè)就有11家。今年3月初,液化空氣集團和申能集團旗下申能能創(chuàng )能源發(fā)展有限公司、上?;瘜W(xué)工業(yè)區投資實(shí)業(yè)有限公司簽署投資協(xié)議,成立三方合資公司,將分期建設上海規模最大的氣氫和液氫充裝中心。上?;瘜W(xué)工業(yè)區內落戶(hù)了幾乎所有國際化工巨頭企業(yè),利用園區豐富的工業(yè)副產(chǎn)氫資源,能夠生產(chǎn)更清潔的低碳氫產(chǎn)品,開(kāi)拓中國化工行業(yè)的低碳發(fā)展路徑。
在合作中突破
好消息是,根據《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035年)》設定的發(fā)展目標,到2025年,燃料電池車(chē)輛保有量將達到約5萬(wàn)輛,并同步部署建設一批加氫站。規劃同時(shí)強調,要有序推進(jìn)氫能在交通領(lǐng)域的示范應用,拓展在儲能、分布式發(fā)電、工業(yè)等領(lǐng)域的應用,推動(dòng)規?;l(fā)展,加快探索形成有效的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)化路徑。規劃還提出,將有序拓展氫燃料電池等新能源客貨汽車(chē)的應用空間,積極探索燃料電池在船舶、航空器等領(lǐng)域的應用,不斷提升交通領(lǐng)域氫能應用市場(chǎng)規模。
長(cháng)三角城市中,上海負責關(guān)鍵零部件技術(shù)全面突破、多場(chǎng)景商用示范和商業(yè)模式探索,蘇州聚焦產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng )新、示范應用場(chǎng)景拓展,南通是突破空氣壓縮機核心技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化,嘉興則基于充足的氫能供給保障,探索氫氣制、儲、運技術(shù)突破。以南通為例,如皋氫能發(fā)展較早,2016年便成全國唯一“聯(lián)合國氫經(jīng)濟示范城市”;去年如東提出將組建氫能裝備公司,“十四五”期間力爭成為綠氫制備、裝備技術(shù)的全國單項冠軍。蘇州同樣“氫”風(fēng)勁吹。2019年,重塑能源的新工廠(chǎng)在蘇州常熟簽約落地。在林琦看來(lái),常熟優(yōu)勢不少:當地出臺氫燃料發(fā)展規劃,汽車(chē)零部件基礎較好,距離上海非常近。新工廠(chǎng)被命名為“星空工廠(chǎng)”,林琦夢(mèng)想著(zhù)通過(guò)減少汽車(chē)廢氣排放,讓都市人抬頭便可仰望星空。
這一夢(mèng)想實(shí)現,還需要理想的“未來(lái)能源”——綠氫?!按蠹叶贾v綠氫,但是路還有很長(cháng)?!焙螢榫G氫?它是指從制備到使用全生命周期零碳排放的清潔氫能,區別于利用化石能源制取的灰氫,和生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現碳捕捉、封存的藍氫。綠氫可以依靠風(fēng)電、光電、水電等可再生能源,以電解水的方式制取,如此不僅能提高風(fēng)電、光電等就地消納能力和電網(wǎng)的“削峰填谷”能力,還能減少棄水、棄風(fēng)、棄光現象。
目前,我國是可再生能源裝機規模最大的國家,長(cháng)三角也正著(zhù)力推動(dòng)風(fēng)電等發(fā)展,其中江蘇海上風(fēng)電并網(wǎng)裝機規模約占全國六成,這是長(cháng)三角發(fā)展綠氫的重要基礎。今年全國兩會(huì )上,全國人大代表、復旦大學(xué)教授丁光宏建議上海加緊布局海洋制氫新賽道,一方面制成的氫氣可運至陸地;另一方面海上制氫場(chǎng)也能變身“移動(dòng)加氫站”,為以氫氣為動(dòng)力源的遠洋貨輪就地加氫。