氫能作為一種靈活的能源載體,不僅是零排放的二次能源,在冶金行業(yè)還是一種最好的還原劑,以至于曾有觀點認為,20世紀是氧時代,21世紀是氫時代。
從能源角度,氫能作為一種儲能的手段,可以將電網(wǎng)、氣網(wǎng)和熱力網(wǎng)連接起來,同時能為交通提供清潔的動力。根據(jù)對能源科技和新能源發(fā)展規(guī)律的預測,可以判斷,氫能在交通領域將會率先突破,從此進入社會。因此,從管理和技術層面對氫能的應用、尤其是在交通領域的應用進行系統(tǒng)規(guī)劃、制定標準,就變得至關重要。
氫能生態(tài)系統(tǒng)的核心,是如何降低用車總成本。除燃料電池系統(tǒng)等資本性支出外,還包括續(xù)航里程、加氫站成本、與純電動汽車的競爭等運行成本,以及客戶體驗。從材料、運輸、加氫到最后的運行是一個完整的生命周期,涉及一系列綜合技術,單純依靠市場和企業(yè)主體無法完成,需要充分發(fā)揮體制優(yōu)勢,有效組織各利益相關者,并制定清晰的操作路徑。
從整車企業(yè)來看,目前幾乎所有的主流車企都已經(jīng)開始了氫能技術儲備,但訂單的規(guī)模還很小,積累的數(shù)據(jù)有限,仍有大量的工程技術問題需要通過實踐來加以解決。此外,相關的運維服務團隊尚未組建布局,車輛補貼的周期太長、墊資嚴重,也是車企面臨的主要瓶頸。
從加氫站來看,我們不能走鋰電池“先搞電池后搞充電”的老路,需要對氫能的自身體系進行研發(fā),提前布局。據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2018年3月,我國已建成并正在運營的固定式加氫站僅有7座,且6座均為加氫能力僅為200公斤/天的示范型加氫站,無法按照國際標準實現(xiàn)3~5分鐘的快速加氫,達不到商業(yè)化運營的要求。此外,加氫站的設計、施工及驗收標準、關鍵設備選型等方面存在的問題,也制約了氫能汽車的商業(yè)化進程。
在制氫方面,主要問題在于國家頂層設計尚未系統(tǒng)化,部委層面沒有明確的主管部門,一些地方政府以“氫氣生產屬于化工生產,要位于化工區(qū)”為理由,否定了制氫與加氫站的發(fā)展,同時缺少專業(yè)團隊進行區(qū)域氫能生態(tài)系統(tǒng)設計并持續(xù)實施,車輛基礎設施的協(xié)同性較差。
針對上述問題,我們提出兩點建議:
一是突破管理瓶頸,進行規(guī)范的頂層設計。頂層設計中應包括以用車總成本和用戶體驗為核心要素的發(fā)展路線,并制定車輛和氫能基礎設施協(xié)同發(fā)展機制,借助整車企業(yè)和用戶的力量共同推動氫能汽車的發(fā)展。
二是推進關鍵氫能技術的開發(fā)與應用推廣。在技術層面,應加大高功率燃料電池、發(fā)動機關鍵技術研究與平臺開發(fā),包括氣體擴散層、金屬雙極板、膜電極等關鍵材料及產品;在氫能基礎設施方面,應實現(xiàn)快速突破與驗證:首先將煤制氫、化工副產氫納入氫能源交通產業(yè)系統(tǒng);其次,把氫氣長管拖車的壓力由目前的20兆帕提升到45兆帕和70兆帕以上,提高運輸效率,降低運輸成本;最后,應加強國際合作,引進、消化、吸收高效的氫氣液化和液氫供應鏈技術,同時完善整個商用液氫供應鏈的標準和法規(guī)。
從能源角度,氫能作為一種儲能的手段,可以將電網(wǎng)、氣網(wǎng)和熱力網(wǎng)連接起來,同時能為交通提供清潔的動力。根據(jù)對能源科技和新能源發(fā)展規(guī)律的預測,可以判斷,氫能在交通領域將會率先突破,從此進入社會。因此,從管理和技術層面對氫能的應用、尤其是在交通領域的應用進行系統(tǒng)規(guī)劃、制定標準,就變得至關重要。
氫能生態(tài)系統(tǒng)的核心,是如何降低用車總成本。除燃料電池系統(tǒng)等資本性支出外,還包括續(xù)航里程、加氫站成本、與純電動汽車的競爭等運行成本,以及客戶體驗。從材料、運輸、加氫到最后的運行是一個完整的生命周期,涉及一系列綜合技術,單純依靠市場和企業(yè)主體無法完成,需要充分發(fā)揮體制優(yōu)勢,有效組織各利益相關者,并制定清晰的操作路徑。
從整車企業(yè)來看,目前幾乎所有的主流車企都已經(jīng)開始了氫能技術儲備,但訂單的規(guī)模還很小,積累的數(shù)據(jù)有限,仍有大量的工程技術問題需要通過實踐來加以解決。此外,相關的運維服務團隊尚未組建布局,車輛補貼的周期太長、墊資嚴重,也是車企面臨的主要瓶頸。
從加氫站來看,我們不能走鋰電池“先搞電池后搞充電”的老路,需要對氫能的自身體系進行研發(fā),提前布局。據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2018年3月,我國已建成并正在運營的固定式加氫站僅有7座,且6座均為加氫能力僅為200公斤/天的示范型加氫站,無法按照國際標準實現(xiàn)3~5分鐘的快速加氫,達不到商業(yè)化運營的要求。此外,加氫站的設計、施工及驗收標準、關鍵設備選型等方面存在的問題,也制約了氫能汽車的商業(yè)化進程。
在制氫方面,主要問題在于國家頂層設計尚未系統(tǒng)化,部委層面沒有明確的主管部門,一些地方政府以“氫氣生產屬于化工生產,要位于化工區(qū)”為理由,否定了制氫與加氫站的發(fā)展,同時缺少專業(yè)團隊進行區(qū)域氫能生態(tài)系統(tǒng)設計并持續(xù)實施,車輛基礎設施的協(xié)同性較差。
針對上述問題,我們提出兩點建議:
一是突破管理瓶頸,進行規(guī)范的頂層設計。頂層設計中應包括以用車總成本和用戶體驗為核心要素的發(fā)展路線,并制定車輛和氫能基礎設施協(xié)同發(fā)展機制,借助整車企業(yè)和用戶的力量共同推動氫能汽車的發(fā)展。
二是推進關鍵氫能技術的開發(fā)與應用推廣。在技術層面,應加大高功率燃料電池、發(fā)動機關鍵技術研究與平臺開發(fā),包括氣體擴散層、金屬雙極板、膜電極等關鍵材料及產品;在氫能基礎設施方面,應實現(xiàn)快速突破與驗證:首先將煤制氫、化工副產氫納入氫能源交通產業(yè)系統(tǒng);其次,把氫氣長管拖車的壓力由目前的20兆帕提升到45兆帕和70兆帕以上,提高運輸效率,降低運輸成本;最后,應加強國際合作,引進、消化、吸收高效的氫氣液化和液氫供應鏈技術,同時完善整個商用液氫供應鏈的標準和法規(guī)。