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临港能否诞生燃料电池的“宁德时代”

2021-08-25 17:55来源:未知 频道:南方新闻 阅读:
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    东京奥运会期间,日本在全世界面前推出了一场氢能“秀”。从奥运火炬、奥运村,到赛事接驳大巴、加氢站,这种新兴能源拥有无污染、充能快、泛用性强的优势,一些学者和行业人士认为它是未来的能源答案。显然,深耕氢能产业并长期领先的日本,希望借此盛会,推动世界能源变革。

    中国的氢能产业起步虽不如日、美、德等国早,近年来仍形成了良好快速的发展态势。2019年,氢能源首次出现于国务院政府工作报告。当下,京津冀、长三角、珠三角、山东半岛及川渝地区已初步形成产业集群与示范应用场景。在上海自贸区临港新片区,氢能产业被写进了日前发布的“十四五”规划,产业链体系已基本建立。

    但事情并非一帆风顺。

    奥运会那厢热闹着,日本著名汽车厂商本田却悄悄终止了氢燃料电池汽车的生产。奔驰母公司戴姆勒于更早些时候也宣布,停止开发氢燃料电池乘用车。成本高、有危险、制氢过程同样有污染……针对氢能的质疑声从来没有停息过。特斯拉和大众的首席执行官甚至公开表示,看衰氢燃料电池的应用前景。

    氢,还能用吗?要怎么发展?这个产业到底是投资的黑洞,还是明天的希望?

    高成本难题并非无法解决

    “当然要发展,而且要把关键核心技术牢牢握在自己手中。”上海交通大学机械与动力工程学院教授、上海氢晨新能源科技有限公司总经理易培云说。

    氢晨是一家由上海交大孵化,临港新片区管委会、临港集团、申能集团共同支持的国家高新技术企业,专注于大功率、高密度燃料电池电堆研发、生产、销售。氢晨自主研发生产的额定150千瓦的燃料电池电堆,在功率、可靠性、成本各方面都处于世界领先水平。电堆,正是氢燃料电池最为核心的部件,就好比传统汽车的发动机。

    成本,是横亘在氢能商用落地前的一道天堑。制氢、运氢成本高得出奇,燃料电池车辆的生产成本也居高不下。但在易培云看来,这并非无法解决。

    “从2019年到现在,我们每个电堆的成本从100多万元降到了30万元。两年后,还能再降一半。”

    他说,“随着技术进步以及规模化量产铺开,不仅是零部件领域能降低成本,制氢、运氢这两个当下的大头支出也能有效削减。”

    制氢过程的绿色化,同样有助于降低成本。

    除了产量不稳定的化工副产品制氢,电解水制氢是当下通用的解决方案。但在外行眼中,用电分解水,再把制得的氢气拿去发电,只会徒增转化过程中的损耗。况且,一开始用来分解水的电若是火电一类,也难称得上“清洁能源”。

    “那要是用光伏、风能发电呢?”易培云举了申能集团在内蒙古的制氢项目的例子:一些矿区经过多年开采,很难再用作其他开发用途。申能与当地合作,承包矿区建设光伏、风能发电设备,用可再生能源发电制氢。多余的电力还能并网,以优惠的价格卖给当地使用,同时抵消一部分制氢成本,实现双赢。

    至于安全问题,学界业界的共识倒与大众“谈氢色变”的态度截然不同。泄漏的氢气会迅速扩散,远离源头。易培云说,一旦发生氢气泄漏,系统会立刻监控到,并锁闭氢瓶,相比锂电池起火更可预测、可控制。

    “任何被使用的能源都是纯度较高、能量密集的,使用时都存在一定的风险。”清华四川能源互联网研究院常务副院长高文胜表示,关键在于建立准入门槛,推动安全标准与相关政策的制定与实施。

    氢能技术将迎跨越式发展

    与这些终究能被解决的“瑕疵”相比,氢能在多个领域的巨大优势更值得关注。

    同化石燃料比,它无污染、可持续。同电能比,它可规模化存储运输,能作为国家的能源战略储备。氢燃料电池与锂电池比,泛用性强,可在严寒等极端环境正常使用;能量密度高,可用于驱动重型车辆、大型船只,乃至商用飞机。

    “锂电池受能量密度制约,靠电机带动轮船,首先得装几吨的电池,从体积和质量看都不现实。而用燃料电池,3000吨的船只,只要并联4个小小的电堆,输出功率就足够了。”易培云说。

    临港肩负“打造世界级先进制造业集群、突破关键核心技术”的重要任务,早在多年前就在该领域有所布局,并于2017年引入了上海氢晨。去年7月24日,中日(上海)地方发展合作示范区揭牌后,产业链加速集聚。目前园区已落地20多家企业,国家补贴的8大核心零部件已落地7种。在产业招商过程中,已成长为国内电堆龙头企业的氢晨起了重要作用。

    值得一提的是,正是临港新片区在科创平台方面的积极布局,催生了这样一批前沿技术。上海智能制造研究院常务副院长习俊通教授介绍,氢晨的电堆装配制造技术正是依托交大的平台,今后平台也会在研发环节继续发力,更好地赋能产业。易培云认为,临港的氢能产业将在几年内迎来技术跨越式发展,进一步降低综合成本、开拓应用场景。

    应用场景为王

    目前,氢晨的客户已遍布全国。这家公司能否成为燃料电池领域的“宁德时代”,在未来氢燃料电池汽车时代到来时,成为整车厂的主要供应商?在那一天到来前,还有哪些应做的事?

    宁德时代与锂电池行业共同发展的这十年,或许能提供一些参考。企业在技术领域的创新与储备固然重要,但电动车能从传统油车抢下一大块曾被牢牢把持的市场,还要归功于不少“场外因素”。

    其一是基础设施建设。加氢站必须先于市场需求提前布局,去年9月,临港新片区首座油氢合建站奠基,目前已接近完工。新片区还提出,3年内将在区内建设14座兼具加氢、加油功能的综合能源补给站。

    另一方面,资金支持也有其必要性。易培云认为,设法降低市场用氢的成本更为重要。“末端补贴能刺激市场增长,反哺产业上游。”

    亦或者可以软性方式刺激需求,譬如,洋山港区常有货车排队,能否出台相关规定,给氢能源车一条绿色优先通道?

    最为重要的是搭建足够多的示范应用场景。“我们最渴求的就是本地市场。”多家企业表示,燃料电池现阶段最适合应用于商用车上,应当尽可能尽早开发利用。记者从管委会建设和交通管理处了解到,未来将落地的中运量公交线T6将采用氢燃料电池驱动。那么,能否将目前规划的6条中运量公交线路都换成氢能?

    毋需担心步子迈得太大——新能源汽车、智能汽车逐步取代传统汽车地位的剧烈的变革期,同样是一个充满机遇的、巨大的窗口期。对于临港新片区而言,抓住这个窗口,就有机会站在科技革命和产业变革的制高点上,掌握全球话语权。

  来源:上海人民政府网  编辑:刘伟 更多新闻资讯:http://news.shanghaisq.com/News_SH/640.html

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