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氫能產(chǎn)業(yè)面臨三大挑戰(zhàn)

中國(guó)能源報(bào)發(fā)布時(shí)間:2021-01-13 11:25:24  作者:王穎 崔志廣

  氫能作為全球能源轉(zhuǎn)型的重要探索方向,產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。當(dāng)前,全球氫燃料電池汽車保有量已超過2.7萬輛,2019年銷售量較2018年翻一番。全球在運(yùn)行的加氫站約500座。其中,日本約占四分之一,其次分別是德國(guó)、美國(guó)和中國(guó)。隨著全球能源轉(zhuǎn)型與清潔能源發(fā)展,國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展也迎來重要機(jī)遇期。國(guó)家層面出臺(tái)了許多政策培育和發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),地方政府也在積極出臺(tái)相關(guān)政策引導(dǎo)和支持氫能及燃料電池發(fā)展。在政策利好與支持下,我國(guó)已成世界第一產(chǎn)氫大國(guó),氫氣年產(chǎn)量約2000萬噸,加氫站數(shù)量80余座。雖然國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得積極進(jìn)展,但仍面臨巨大挑戰(zhàn):

  一是技術(shù)裝備對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐不足。目前,我國(guó)的氫氣儲(chǔ)運(yùn)仍是短板。質(zhì)子交換膜雖已進(jìn)入中試階段,但導(dǎo)電性能還有待提升;高強(qiáng)度纏繞碳纖維、聚合物氣瓶?jī)?nèi)膽、氣氫密封材料,以及催化劑等關(guān)鍵原材料基本依靠進(jìn)口。加氫機(jī)、氫氣壓縮機(jī),包括膜電極噴涂設(shè)備、循環(huán)泵、空壓機(jī),以及電池系統(tǒng)檢測(cè)和氫氣檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)裝備與核心零部件等與國(guó)外先進(jìn)水平相比,仍存在較大差距。在用燃料電池電堆的耐久性、低溫性能與應(yīng)用情況等方面與國(guó)際一流水平仍有一定差距。

  二是氫能產(chǎn)業(yè)鏈體系尚不完備。制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫及應(yīng)用尚未形成完備高效的產(chǎn)業(yè)鏈。在產(chǎn)業(yè)上游,我國(guó)煤制氫技術(shù)成熟、成本低,但化石能源緊缺,加之排放量高、雜質(zhì)多需要提純,或?qū)⒅鸩奖豢稍偕茉粗茪浼夹g(shù)所取代,但后者基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,利用清潔能源制氫的效率較低。在產(chǎn)業(yè)中游,現(xiàn)階段主要是氣態(tài)儲(chǔ)氫,在國(guó)內(nèi)車載高壓儲(chǔ)氫以及運(yùn)氫方面均比較薄弱,基礎(chǔ)設(shè)施缺口較大,加氫站數(shù)量少且儲(chǔ)氫量小。在產(chǎn)業(yè)下游,氫能當(dāng)前的應(yīng)用范圍比較窄,主要以燃料電池形式應(yīng)用于交通領(lǐng)域,且技術(shù)瓶頸導(dǎo)致較高的成本,燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣仍存在一定難度。

  三是相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)體系仍不健全。國(guó)內(nèi)已有30多個(gè)省市發(fā)布了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,但多數(shù)缺少系統(tǒng)性的配套政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖,不利于氫能產(chǎn)業(yè)快速培育和布局。加之氫能項(xiàng)目成本高、技術(shù)水平不足、涉及面廣,還存在跨領(lǐng)域協(xié)作不足,跨部門協(xié)調(diào)機(jī)制不夠完善等問題。此外,氫能領(lǐng)域相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已80余項(xiàng),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)40余項(xiàng),但部分標(biāo)準(zhǔn)已顯滯后,許多標(biāo)準(zhǔn)還未制定。特別是關(guān)于產(chǎn)品安全可靠性、耐久性等方面的要求還有所欠缺。

  針對(duì)上述情況,提出如下幾點(diǎn)建議:

  一是強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì),推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展。氫能產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),關(guān)聯(lián)性強(qiáng),制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫與應(yīng)用環(huán)環(huán)相扣、緊密相連,必須要全產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)籌考慮與布局。結(jié)合實(shí)際、因地制宜,科學(xué)有序制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與路線圖、時(shí)間表。統(tǒng)籌兼顧,既承接優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,又防止盲目擴(kuò)張,避免未來出現(xiàn)產(chǎn)能過剩問題。不僅在市、省域范圍,甚至要區(qū)域乃至全國(guó)范圍內(nèi)合理進(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局與規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;⑸虡I(yè)化健康發(fā)展。

  二是加大支持力度,鼓勵(lì)創(chuàng)新。加大資金投入力度,支持氫能和燃料電池核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、創(chuàng)新平臺(tái)搭建、應(yīng)用示范與推廣。完善激勵(lì)措施,創(chuàng)新金融產(chǎn)品和服務(wù),加大對(duì)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái),以及氫能企業(yè)等提供融資擔(dān)保力度,構(gòu)建政府作引導(dǎo)、企業(yè)為主體、社會(huì)廣泛參與的多元化投資體系。

  三是完善氫能與燃料電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。健全氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用,以及燃料電池的安全、性能、安裝及試驗(yàn)方法等領(lǐng)域的相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),為基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)、管理、評(píng)價(jià)、服務(wù)等提供支撐。建立健全檢測(cè)體系,為燃料電池的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)品應(yīng)用提供保障。積極參與氫能領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作,促進(jìn)技術(shù)交流與進(jìn)步,不斷提升我國(guó)氫能裝備與產(chǎn)品的質(zhì)量、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力與影響力。

  四是加強(qiáng)氫能領(lǐng)域國(guó)際合作。隨著新冠肺炎疫情得到階段性控制,多國(guó)政府將清潔能源等綠色投資作為恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的重要抓手。如歐盟正加大對(duì)氫能、碳封存等技術(shù)研發(fā)的支持,并提出消除可再生能源領(lǐng)域的非關(guān)稅壁壘;“一帶一路”共建國(guó)家也在凝聚共識(shí)推動(dòng)綠色復(fù)蘇。這些將為我國(guó)氫能領(lǐng)域國(guó)際合作帶來新機(jī)遇。我國(guó)構(gòu)建以國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局,在開拓合作共贏新局面下,也必將實(shí)現(xiàn)更多領(lǐng)域、更廣范圍、更高層次的雙邊、多邊合作。

  五是強(qiáng)化人才支撐。加強(qiáng)氫能產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè),加快關(guān)鍵材料與部件的科研攻關(guān),培育人才。通過柔性引進(jìn)、創(chuàng)新人才交流合作等方式,支持和鼓勵(lì)企業(yè)和科研院所引進(jìn)領(lǐng)軍人才。并以重大項(xiàng)目為依托,加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研和用合作,吸引、集聚高精尖技術(shù)人才、管理運(yùn)營(yíng)人才,以及專業(yè)技術(shù)人員等。

  (作者均供職于賽迪智庫(kù)節(jié)能與環(huán)保研究所)

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