2023年12月1日舉行的一場大會上,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高表示:“燃料電池汽車的發展帶動了綠色氫能全產業鏈發展,目前中國已經形成了涵蓋制、儲、運、加、用各環節完整的氫能源電池汽車產業鏈,從全球看,我國是燃料電池汽車產業鏈最完整的國家之一。”
2020年,財政部、工信部、科技部、國家發改委、國家能源局聯合發布了《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》,并于2021年先后批復了京津冀、上海、廣東、鄭州、河北五個城市群,啟動了燃料電池汽車示范工作。在示范政策支持下,我國燃料電池汽車產業實現了快速發展。
數據顯示,截至2023年10月,我國氫燃料電池汽車累計銷售18197輛,僅次于韓國的3.4萬輛,成為全球第二大燃料電池汽車市場;累計建成加氫站417座,位居全球首位,相比2022年底增加63座。
在歐陽明高看來,對新能源汽車推動作用最大的是示范城市群,預計到2025年,現有的5個示范城市群會推廣3.5萬輛燃料電池汽車進行商業化示范應用,這也會帶動市場化的發展。尤其是隨著風電、光伏等可再生能源的發展,以綠電制綠氫將進一步推動氫能及燃料電池汽車產業的發展。
“中國去年可再生能源是7億千瓦,到2030年要增長3倍達到21億千瓦。今年年底我國可再生能源預計會達到10億千瓦,按照這個速度,中國2030年風電、光伏等產生的可再生能源會達到21億-25億千瓦,這也意味著,風、光發電占比將達到25%-30%,加上水電會超過50%,甚至55%。”歐陽明高表示,當波谷的電價降到1毛5,就是綠電制綠氫的核心轉折點,成本將與煤制氫相當,為綠氫的制備提供了極好的條件,也會帶動整個氫能產業鏈經濟性的達標,這有利于新能源汽車的發展。
在歐陽明高看來,制氫有可能成為繼中國光伏、鋰電、電動汽車之后第4個中國新能源的大規模出口產品。
“尤其是堿性電解,現在綠電制綠氫主要靠堿性電解。中國的堿性電解產業在全球具有成本優勢,價格只有歐洲的1/3,但是未來還需要從安全、高效和智能三個方面來改進技術。”歐陽明高表示,未來如何推動氫能發電、儲能和熱電聯供,也就是綠電制氫、氫儲能與氫能調峰電廠也是氫能產業發展的重要方向。
需要指出的是,雖然氫能燃料電池的發展前景向好,但歐陽明高認為當前核心問題是技術改進和成本下降。
“如果沒有電池壽命成倍提高、成本的大幅下降以及充電倍率的大幅升級,那就不可能有今天新能源汽車的市場化發展。氫燃料電池汽車也是同樣的道理。”歐陽明高表示,“尤其是成本高的膜電極、催化劑等底層的核心零部件還存在‘卡脖子’情況,也是當前技術水平跟國外有差距大的領域。”
歐陽明高認為,當前中國的動力電池全球產業規模最大,技術水平最高,出口最多,氫燃料電池也要向鋰離子電池看齊,需要繼續提升效率并延長燃料電池的壽命。
“氫能和燃料電池汽車在技術創新方面已經取得進展,但要跟純電動和油車競爭,還需要通過技術創新降低成本。”歐陽明高表示。
發展氫燃料電池汽車除了技術創新外,還需要尋找新的商業模式。
“目前公交、叉車、冷藏車在北方的示范運行沒有問題,問題最大的是燃料電池重卡,不僅僅是車本身,還有基礎設施和補能方式的問題。尤其是目前氫瓶的成本較高且未來降本速度慢,一方面要想辦法降低氫瓶的成本,另外一方面要尋找新的商業模式。因此,燃料電池汽車的推廣應用,不僅僅是技術創新,還需要商業模式創新。”歐陽明高指出。
在歐陽明高看來,目前對氫能價值的認識還停留在戰略價值上,亟待開發的是氫能的商業價值。補貼示范是有限度的,規模不會很大,時間不會很長,必須抓住示范的窗口期,挖掘氫能的經濟價值。
而以張家口為例,歐陽明高介紹了綠電制綠氫的產業發展模式。
據介紹,河北省張家口作為國家唯一的可再生能源示范區,也是燃料電池示范的牽頭城市,目前已經形成“三區一中心”,也就是裝備制造區、氫氣生產區、商務服務區、技術研發中心的發展模式,建成了國內最早的萬噸級綠電制綠氫工廠,同時引入了大量的零部件企業。
據歐陽明高介紹,北京冬奧會后,當地把綠氫作為張家口經濟跨越式發展的一個歷史機遇,提出了綠電綠氫雙輪驅動模式,形成了包括制氫、氫交通、氫冶金、氫化工、氫儲能等“以電養氫,以氫促產,氫電協同”的產業發展模式。
此外,包括氫能制備的裝備產業,氫儲運產業以及氫功能、氫動力、氫原料三個零碳產業的子產業鏈都在張家口推進。
“把整個氫能產業鏈條打通,將可再生能源和離網制氫轉換成儲存應用,未來中國要實現碳中和,預計需要一億五千萬噸綠氫,其中五千萬噸用于氫氣儲能,也就是發電,這是未來的一個應用場景。”歐陽明高最后表示,“隨著中國風電、光伏發電量的增長,綠電的價格一定會下降,一個重要的出路就是制氫。這將會使氫能的性價比會提前顯現。”