1月20日-21日,由
电池联盟、中国电子节能技术协会
电池专委会、中国高科技产业化研究会、清华大学、北京理工大学联合举办的“2019氢燃料电池汽车产业技术峰会”在北京成功召开。
国际氢能燃料电池协会王菊秘书长在发言时表示,燃料电池汽车在重载、固定线路上有很大的优势,所以未来燃料电池汽车一定是大中型柴油车转型的重要方向。大家都知道我国有三大战役,其中一个就是“蓝天保卫战”,我们认为未来燃料电池汽车将会在我国蓝天保卫战中发挥重要的作用。
国际氢能燃料电池协会王菊秘书长演讲实录如下:
很高兴今天能够在这介绍一下“氢能于燃料电池汽车发展概况与趋势”。今天我从三个方面做介绍,主要介绍国际氢能燃料电池汽车的动态,因为燃料电池汽车在国际上是先发力,技术进展也特别快,我想先介绍一下这方面的情况。然后介绍一下我们国家目前的进展情况,最后谈一下未来的展望。
氢能燃料电池汽车技术现在正成为全球能源技术革命的重要方向和各国未来能源战略的重要组成部分。从全球来看,很多发达国家包括美国、欧洲、日本、韩国等已经把氢能作为重要能源,国家出台了很多政策,还有相关的措施来支持氢能的发展。比如说日本,日本可以说是最早把氢能列为重要能源的国家,而且从国家最高战略层面提出,希望能够到2030到2040年左右实现氢能社会。另外是欧洲,欧洲一直把氢能作为国家能源安全和能源转型的重要保障。他们出台了一系列的能源战略,包括能源转型的政策来支持氢能的发展。其实美国也非常支持氢能的应用,美国能源部作为产业支持重要的部委,每年都会投入很多的资金来支持相关产业的发展。
基于这样的情况,现在不止是政府支持产业的发展,还有各企业之间也在共同合力来推动产业的发展:2016年成立的氢能委员会提出,希望2050年能实现全国能源技术革命。
这个提出的“能源技术革命”策略是由麦肯锡来做咨询研究的。他们预测到2050年全球氢能年产量比现在增加十倍,氢能将会占全球能源需求的18%,这是非常大的比例。另外,他们也预测到那个时候氢能在很多的领域,包括交通、工业、能源等方面将会有很大的应用。就交通领域来说,预测到2050年全球会有超过4000万辆的乘用车,2000万辆左右的燃料电池货车和500万辆客车。占的比例非常大,约是全球交通领域的是20-25%。
氢能委员会由全球知名的能源公司和汽车企业,还有投资机构共同成立的协会机构,他们每年投入14亿欧元来支持氢能产业的发展。这张图就是把目前到现在为止全球氢能燃料电池现状进行产业梳理,可以看出来很多发达国家包括一些发展中国家,也都建了一些加氢站。
详细介绍一下几个国家对氢能产业的支持。
首先我要介绍日本。日本确实在产业投入了很多的资金,日本这个产业主要受日本经济产业来支持,他们每年在这个产业投入大概是2.6亿美元。早在几年前,日本就 提出了详细的氢能燃料电池汽车发展路线图,预测到2020年、2030年、2040年,燃料电池汽车数量将分别达到4万辆、80万辆和3000万辆;而且也制定了相应的加氢站发展目标,是160座和320座。
现在日本除了支持燃料电池汽车的产业发展之外,他们还对于加氢站建设给予了大量资金支持,大概补贴政策会占整个加氢站成本的三分之一。为了推动加氢站的建设,日本特别成立了一个H2 Mobility( JHyM )合资机构,负责加氢站的建设运行等等。这个机构中有一半的是整车企业,还有能源公司和金融机构,包括很多日本的一些银行也参与其中。所以从这可以看出,日本的产业不管从整车企业、能源公司,包括社会资本已经把这个产业作为未来非常重要的发展方向。
到目前为止,日本已经建了一百多个加氢站,主要是沿城市都市圈来分布的。长远上看,日本NEGO也制定了未来2040年燃料电池汽车的技术指标,他们预测到2040年燃料电池汽车的电堆功率密度达到9(kW/L),也就是现在技术指标的三倍。同时,还预测到未来详细的技术指标,包括耐久性和成本做了预测。也就是说,在2030/2040年左右,燃料电池汽车是很普及的。
2019年美国对氢能产业的投入大概是1.2亿美元,他们支持的重点从原来的纯研发趋向于降成本和支持重要企业的发展。从长远来看,美国的技术水平相对来说还是比较成熟的,所以成本变成了非常重要的方面。所以,他们很多的资金投入在降成本和更多的推广应用方面。美国各州中,对这个产业发展推动比较大的主要是加州。目前加州已经建设了35个加氢站,预计2023年将建立超过100个加氢站。现在美国运行的燃料电池车大概有 5600辆。除加州之外,其他州包括东北部都开始建设加氢站。观察美国的情况,不止是加州,还有其他的州也将氢能产业作为未来的发展方向。
欧盟从2000年开始支持这个产业发展,已经投入17亿欧元,未来欧盟还将投入约14亿欧元来支持这个产业发展。除了欧盟之外,欧洲各国也投入大量资金来支持产业发展,比如说法国,他们最开始是支持纯电动汽车,现在他们也单独做了氢能的计划来支持产业的发展。法国预测到2020年国内会有将近2万辆车,2030年会有接近80万辆燃料电池汽车,建设加氢站约600座。
除了法国之外,德国可以说一直是欧洲的领头羊,他们制订了非常详细的氢能基础设施的发展战略,比如说,他们希望到2030年会有1000个加氢站。另外,我要说一下北欧。北欧有非常丰富的可再生能源资源,他们已经利用丰富的可再生能源资源建设了多个加氢站,现在加氢站的数量远远超过他们现有车辆的需求。他们认为产业的发展需要基础设施适当的先行。另外,除了产业发展,很多政府也给予相应的补贴,包括一些基础设施的补贴,还有车辆运行的补贴,给予一定的政策激励。
韩国近两年确实对产业的发展寄予非常大的重视,前两天刚出台了韩国的2040年氢能发展愿景,而且是由他们的总统亲自发布的。韩国已经把氢能产业作为他们未来拉动创新增长的重要动力。韩国提出了很详细的发展路线图:大概到2030年会建设520个加氢站,车辆达到63万辆左右,也就是说燃料电池汽车的销量占当年新车销量的10%左右。
除了政府对产业的支持外,现在的很多汽车企业也积极投入到产业的研发,以及把这个产业推向市场。到现在为止,全球有十几个车厂已经陆续推出他们的燃料电池汽车,现在比较典型的产品是丰田的Mirai还有本田的Clarity和现代的NEXO,这几台车在国内都有做示范。
这张图主要介绍一下几个典型燃料电池汽车的总体技术指标。可以看出他们的性能和成本已经比较接近于现在的传统内燃机。日本丰田明确提出2020年将开始大规模生产燃料电池汽车,并计划在丰田汽车全球总部附近的丰田市和Shimoyama分别建立大规模生产氢燃料电池堆和高压储氢罐工厂。这两条生产线的建立也是为了满足丰田提出的“2020年销量超过3万辆”的目标。
韩国现代是一个后起之秀,他最近两年将很多重心放在燃料电池汽车的研发和市场推广上,他们近期在研发客车、卡车。他们有非常典型的一个产品就是NEXO燃料电池轿车,这是新一代燃料电池汽车,整车性能非常好。现代也提出了长期的发展战略:希望到2022年销售10000辆的目标。去年年底,现代发布了2030年愿景,他们预测到2030年总投资400多亿的人民币来支持燃料电池的研发以及设施的扩建。同时,还希望到2030年能够有50万辆燃料电池汽车的产能。新一代NEXO除了拥有燃料电池车的性能之外,还用了智能网联的设备,比如说120公里可以实现自动驾驶。所以说,这款燃料电池轿车是集所有最新的技术于一身的,整体设计也极具时尚感。
说到我们国家的情况,众所周知,我们有严重的能源和环境挑战。就拿北京来说,空气污染是非常严重的。这里有一个北京市的统计,北京的PM2.5排放45%左右都是来自汽车尾气的排放。所以说如何减少尾气的排放,对于减少雾霾的排放是非常重要的。考虑到我们国家能源和交通方面的挑战,我们国家其实已经把发展氢能燃料电池汽车作为国家未来能源技术革命的重要方向。我们国家也提出2030和2050年可再生能源的占比,其中氢能也占有很大的比例。最近两年,国家发布了很多支持氢能燃料电池汽车发展的政策,包括国务院、发改委还有工信部等等。
从这个产业的发展来说,工信部也在2016年发布了我们国家发展氢能燃料电池汽车技术发展的路线图。这个路线图就是指导行业对未来产业发展的一个比较具有指导性的技术文件。因为在这个愿景中明确提出了整体目标,包括各个零部件的发展目标,还有国内基础设施的发展目标。到2020年,我们国家燃料电池的汽车产量会接近5千辆,到2030年会接近100万辆。另外,对燃料电池汽车的核心技术,包括燃料电池堆提出了详细的技术指标,我们希望到2030年燃料电池汽车的整体的性能和内燃机是基本相当的。那个路线图发布的是2016年,我们(中国汽车工程协会)去年对国家现有的燃料电池汽车技术路线做了一个评估,现在燃料电池汽车产业受到了行业的重视,整体的关键技术指标、示范规模和基础设施等方面在逐步接近2020年提出的目标。我们国家整体的技术水平得到了提升,很多关键的核心零部件也逐步在实现国产化,很多关键指标如双极板等经过多年的研发可以说有很大的进展。
基于我国现有的情况,国内先是发展商用车。因为,燃料电池汽车在远程距离和固定行驶路线上具有优势,所以燃料电池商用车发展的比较快。从这张图可以看出来我国燃料电池商用车的指标,和纯电动汽车相比还是具有很大优势的。除了技术之外,全国各地都在积极推动燃料电池汽车的发展,很多城市陆续发布了各自的产业发展路线图。比如上海,上海市是第一个发布燃料电池汽车发展规划的城市,12月份山东也发布了省的规划,其他的城市包括佛山、山西、如皋、张家口等等也发布了各自的路线图。从这点来看,各地已经把发展氢能燃料电池作为产业发展重要方向。截止到2018年我国大概有两千多辆燃料电池汽车,加氢站建设大概有14座左右,当然有更多的城市再建设加氢站,预计到今年年底会有几十座加氢站建成。
燃料电池汽车也具有它的特色:它不会在全国各地做示范运行,只会在一些比较有优势的区域做示范,比如说长三角,珠三角、京津冀等等。这张图体现国内燃料电池汽车产业确确实实不仅受到政府的重视,也受到产业的重视。到目前为止,国内有41家整车企业在开发,或已开发出各自的燃料电池汽车。还有很多加氢站在建设,截止到去年年底,我国对这个产业投入接近850亿人民币。
目前现在有燃料电池汽车给京东等公司做物流的服务,整体反馈的情况比较好。因为燃料电池汽车在重载上有很大的优势。比如说2.7吨的燃料电池汽车,超载后就不会里程有太多变化。如果是纯电动汽车,稍微超载一点,里程就会下降。另外,加氢时间比较短也是氢燃料电池汽车的优势。这些优势确实受到物流公司的欢迎,这个图就是在我们国家比较典型的示范情况。
从这个产业发展的角度看,我们国家发展氢能燃料汽车确实是机遇大于挑战。大家都知道我国经过了十几年的研发和推广,已经具有非常多的经验。这些经验对于推广氢燃料电池汽车是非常有帮助的。
我们国家的氢能资源是非常丰富的,我国氢的产量多年都是全球产量第一。虽然国内今年的汽车销量不如前几年那么大,但是我们国家未来的汽车市场容量是非常大的,也就是需求是非常大的。从未来产业来说,有一定的比例是燃料电池汽车的,总体来说,燃料电池汽车在未来会形成规模效应。
这个产业发展就目前来说还是会遇到一些问题,对于这个产业发展,我们也向政府提了一些政策和建议。第一个首先要创新研发组织体系,建立一个新模式,突破关键核心技术。我们国家的关键核心技术还是有一定的瓶颈,需要加大研发投入,尤其是燃料电池堆、燃料电池系统。希望在性能上有很大的提升,这样燃料电池汽车的整体性能才会比内燃机更具优势。所以说,还希望国家会继续支持这个产业的发展。
第二个希望国家和地方包括企业,大家共同投入资金来支持、研发。我们国家整个产业链是比较薄弱的,虽然有一些企业在从事相关的研发,但总体来说我们在很多关键零部件是缺失的,比较典型的有空压机等等。还有就是加氢站的压缩机,我们很多都是依靠进口的。也就是说我们未来需要构建构建“材料-零部件-整车”这样的产业链。同时从制氢角度来说,“制氢-储/运氢-加氢”这样的产业链也需要进行构建。只有建立比较完善的产业链,才能够形成上下游联动的产业格局。氢燃料电池汽车不可能全国遍地开花的,它需要特定条件,需要基础设施的建设。所以说,未来燃料电池还是需要通过示范、通过以点带面进行有序的发展。
全国有三四个现在发展的比较好的典型区域。一个是长三角,有着非常好的产业链研发基础,经济实力比较强;一个是珠三角,以佛山为典型的城市来推动这个产业的发展;另外京津冀,大家知道2022年我们会有冬奥会,在北京和张家口之间一定会大规模应用燃料电池汽车的。还有一个是山东,山东也在打造“氢谷”,所以说未来山东也是一个示范区域比较大的省份。
燃料电池汽车的发展一定离不开基础设施的供给,从长远来说,一定要建立这样的氢能供给体系。我刚才介绍了在其他的国家,如日本、韩国把氢气作为能源来使用,但是我们国家还是把氢能作为危化品。我们也在跟相关的部委在探讨,能不能把氢气作为一个能源来对待,作为国家能源战略体系的一部分。只有这样,产业才能突破瓶颈,取得大的进展。从长远来说,建立低碳、低成本的氢气供给基础设施是非常重要的。
另外,建议推行国际合作。欧、美、日、韩在燃料电池方面走的时间比我们长,而且他们在持续的支持,有很多的经验,对我们推进产业发展是非常有帮助的。
这个产业的发展还是需要做一些完善,因为整体来看,体系还不是很健全,我们需要建立完善的体系和测试评价等等。同时,我们还需要加强公众宣传教育,营造良好发展环境,目前谈起氢能,大众本能的反应认为它还不是特别安全的。从长远的角度看,需要做一些科普的工作。去年我们从如皋-南通-上海,第一次在国内长三角区组织了巡游活动,当时丰田,本田、国内上汽等所有的燃料电池汽车都参与了此次巡游活动。相信大家都发现燃料电池汽车与我们的生活非常接近,而且也在逐步走到寻常百姓家。今年我们也会继续在全国做一个巡演活动,目的是让行业了解、接受这样一个产业,也想让更多的公众能使用燃料电池汽车。
燃料电池汽车在重载、固定线路上有很大的优势,所以未来燃料电池汽车一定是大中型柴油车转型的重要方向。大家都知道我国有三大战役,其中一个就是“蓝天保卫战”,我们认为未来燃料电池汽车将会在我国蓝天保卫战中发挥重要的作用。在这些城市中,燃料电池汽车将会有更多的应用。谢谢大家!
(根据嘉宾现场演讲整理,未经本人审阅。)
(责任编辑:子蕊)