氫能與燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展的四大建議

2017-12-08 10:57:01 來源:第一電動網作者:ceiling 　點擊量：評論 (0)

黨的十九大報告提出，深化供給側結構性改革，建設現(xiàn)代化經濟體系，加快發(fā)展先進制造業(yè)。燃料電池汽車是新能源汽車的重要組成部分，發(fā)展燃料電池汽車，不僅能夠支撐先進制造業(yè)發(fā)展，還將助力現(xiàn)代化經濟體系建設和

不同于燃油和電能，氫能是一種清潔高效的新型能源，其制取與利用技術正處于加快發(fā)展過程中。對于氫能產業(yè)發(fā)展，我國還未給予足夠的重視。雖然《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020年）》將氫能與燃料電池技術創(chuàng)新列為15項重點任務，《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》也提出“推動車載儲氫系統(tǒng)以及氫制備、儲運和加注技術發(fā)展”，但我國目前尚未有專門的氫能產業(yè)發(fā)展支持政策。氫能技術方面，我國化石燃料制氫、可再生能源制氫、氫氣純化等技術相對成熟，已大量應用于工業(yè)制氫。然而，我國在氫氣存儲、運輸?shù)燃夹g方面較為薄弱，加氫技術雖已開始應用于燃料電池汽車，但技術水平有待進一步提高。氫能產業(yè)方面，除制氫企業(yè)外，我國氫氣純化、存儲、運輸及加氫企業(yè)數(shù)量較少，規(guī)模較小。加氫站建設方面，我國發(fā)展進程總體滯后。截至2017年10月，我國僅建成7座加氫站，數(shù)量遠少于美國、日本、德國等發(fā)達國家。由于缺乏專門的支持政策，以及加氫設備產業(yè)化能力不足、成本較高、加氫站建設及運營模式不成熟等原因，我國加氫站建設還面臨不少制約。

為保障和促進燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展，我國需做好氫能供給。一方面，加快氫氣存儲、運輸?shù)汝P鍵技術研發(fā)，引導工業(yè)制氫、氫氣純化等技術向燃料電池用氫技術轉化，豐富氫氣存儲、運輸、加氫等企業(yè)數(shù)量，提升氫能裝備水平，推進氫能產業(yè)發(fā)展。另一方面，聚焦加氫能力提升，加強加氫設備產業(yè)化技術研發(fā)，強化加氫設備企業(yè)產業(yè)化能力，降低加氫設備成本，豐富加氫基礎設施建設及運營企業(yè)數(shù)量，加快完善加氫基礎設施建設及運營模式。

2.形成系統(tǒng)的解決方案

對于新興產業(yè)而言，其技術與市場都面臨較大的不確定性。在新興產業(yè)發(fā)展初期，由于新興技術不夠成熟，新產品往往面臨性能不完善、生產成本高、安全性低等問題。當新產品推向市場后，由于配套服務網絡不健全，新產品使用、維護及報廢回收等問題容易成為新產品產業(yè)化的瓶頸。為有效應對這些問題和實現(xiàn)新產品的產業(yè)化，新興產業(yè)中的創(chuàng)新主體需要選擇特定的技術路線，并形成系統(tǒng)的解決方案。在電動汽車發(fā)展過程中，由于動力電池技術的出現(xiàn)，電動汽車在發(fā)展初期就面臨技術不成熟、產品性能不完善、生產成本高、安全性低等問題。隨著電動汽車產業(yè)化的推進，電動汽車用戶日益多元化的充電需求，以及動力電池退役和報廢回收等問題逐漸凸顯，開始成為制約電動汽車進一步發(fā)展的主要問題。

通過技術創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新，美國電動汽車企業(yè)特斯拉形成了應對動力電池和電動汽車產品一系列問題的系統(tǒng)解決方案，其發(fā)展經驗為新興產業(yè)中的創(chuàng)新主體提供了借鑒。首先，特斯拉選用了較為成熟、穩(wěn)定的日本松下18650電池，具有能量密度高、壽命長、安全性高等特點，曾廣泛應用于消費類電子產品。特斯拉在電池管理技術和電池包設計上進行了創(chuàng)新，采用封存管理設計，先將單體動力電池并聯(lián)成一個電池組，再將電池組串聯(lián)成一個電池模塊，最后再串聯(lián)成整塊的電池包。為提高電池包的安全性，特斯拉的每個單體電池、電池組和電池模塊都有保險絲，每個層級都會有監(jiān)控電流、電壓和溫度的傳感器，一旦電流過大，保險絲就立即熔斷。此外，特斯拉還攻克了電池冷卻技術，通過水冷的方式使電池單元的溫度維持恒定。兩種方式的共同作用，使特斯拉電池包的安全性得到保證。通過以上措施，特斯拉破解了動力電池應用于電動汽車初期面臨的技術不成熟、性能不完善、生產成本高、安全性低等問題。其次，在特斯拉剛剛開始產品市場化時，電動汽車面臨充電設施較少、充電速度慢等問題。為此，特斯拉專門開發(fā)了超級充電站，用20分鐘就可以充進一半電量，而80分鐘就可以把電量充滿，較好地解決了充電問題。再次，為解決電能供給問題，特斯拉收購了美國太陽能發(fā)電系統(tǒng)供應商SolarCity，采用光伏發(fā)電、儲能和充電一體化的方式，實現(xiàn)了電能的自給。最后，特斯拉還成立了專門的電池回收公司，負責其電動汽車產品的廢舊動力電池回收。

作為一種新興產業(yè)，燃料電池汽車產業(yè)化過程中也面臨各種瓶頸問題。為此，燃料電池汽車企業(yè)需要通過技術創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和開展必要的合作，從而形成系統(tǒng)的解決方案。氫能是燃料電池汽車的主要動力源，也是燃料電池汽車發(fā)展的關鍵。目前，氫氣的存儲主要有高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和常溫常壓有機儲氫等技術路線。對應于不同的儲氫技術，燃料電池汽車企業(yè)需要采用不同類型的燃料電池電堆、系統(tǒng)，整車設計也需要采取不同的形式。就燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展狀況來看，儲氫、燃料電池電堆、燃料電池系統(tǒng)、整車等企業(yè)相對松散，缺乏針對不同技術路線的緊密合作。為改變這種狀況，燃料電池汽車企業(yè)需聚焦燃料電池汽車成本、可靠性、耐久性、安全性等問題，圍繞產品開發(fā)、使用、維護等發(fā)展需求，整合燃料電池、儲氫等環(huán)節(jié)，形成系統(tǒng)的解決方案，從而有效推進產業(yè)發(fā)展。

3.加強關鍵資源整合

除制氫企業(yè)外，核心企業(yè)數(shù)量少、規(guī)模小，以及由此導致的技術創(chuàng)新慢、產業(yè)化技術不健全、產業(yè)化進程滯后等問題，是我國氫能與燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展面臨的主要瓶頸。究其原因，我國通過國家科技研發(fā)支持初步掌握了氫能與燃料電池汽車關鍵技術，但這些技術主要由科研院所和規(guī)模較小的科技型企業(yè)開發(fā)，生產設備、投資等資源不足，從而制約了關鍵技術的產業(yè)化進程。為加快氫能與燃料電池汽車產業(yè)化進程，我國需加強對支撐產業(yè)化關鍵資源的整合。

一方面，我國要加強對生產企業(yè)、社會資本等國內資源的整合。如前所述，除少數(shù)大企業(yè)之外，由于生產經驗不足、投融資渠道不暢通等原因，掌握氫能與燃料電池汽車關鍵技術的科技型企業(yè)產業(yè)化進程緩慢。與此同時，隨著我國燃料電池汽車產業(yè)化進程的加快，一些其他領域的生產企業(yè)、社會資本等正積極進入。通過采取妥善的引導措施，使生產經驗豐富的新企業(yè)、實力雄厚的上市公司等進入氫能與燃料電池汽車領域，與科技型企業(yè)等原有企業(yè)合作，將有力提升關鍵技術研發(fā)水平，加快產業(yè)化進程。

另一方面，我國需要做好對國外先進技術和企業(yè)的整合。國外氫能與燃料電池汽車產業(yè)起步較早，在氫能技術、燃料電池技術方面形成了一批優(yōu)勢企業(yè)。同時，由于率先實現(xiàn)了產業(yè)化，國外氫能與燃料電池汽車產業(yè)化技術體系相對完善。例如，在氫氣控制高壓閥門、密封膠等方面，國外產業(yè)化技術優(yōu)勢明顯。為此，我國有必要采取技術引進、技術合作、企業(yè)并購等方式，實現(xiàn)對國外資源的整合。需要強調的是，在國際資源整合過程中，我國需做好自主技術開發(fā)。以日產汽車公司為例，早在2001年就引進了國外燃料電池技術，2003年開始與國外共同研發(fā)燃料電池汽車，2008年之后開始推出自主研發(fā)的高性能燃料電池汽車，其經驗值得我國進行國際資源整合的企業(yè)借鑒。

4.構建產業(yè)政策體系

首先，做好頂層設計。由國務院和相關主管部門牽頭，加快制定氫能與燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，明確產業(yè)發(fā)展的目標、主要任務、支持措施、管理規(guī)范和保障措施；依托節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展部際聯(lián)席會議制度，構建氫能與燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展的部際協(xié)調機制。

其次，完善支持政策。不同于燃料電池汽車，我國氫能支持政策較少。為保障燃料電池汽車所需的氫能供給，我國需要結合國家氫能與燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，制定氫能技術研發(fā)、產業(yè)化及示范應用等支持政策，從而形成有力的支持政策體系。燃料電池汽車方面，針對技術研發(fā)、示范運行、加氫設施建設等關鍵環(huán)節(jié)，制定相應的支持政策，構建燃料電池汽車產業(yè)支持政策體系。加強與地方政府協(xié)調，敦促地方政府尤其是燃料電池汽車試點示范城市建立和完善區(qū)域產業(yè)支持政策，對試點示范效果較好的城市進行獎勵。

最后，制定管理規(guī)范。為保障氫能與燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展，我國需構建氫能與燃料電池汽車標準體系，并制定氫能與燃料電池安全性、加氫基礎設施建設等管理規(guī)范。目前，燃料電池汽車標準、氫能標準已開始由不同的機構牽頭制定。為滿足燃料電池汽車新產品開發(fā)、測試驗證及使用等需求，相關標準制定機構之間需加強協(xié)調與協(xié)作。

原標題:推進氫能與燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展的四大建議