​天津市将出台氢能产业发展行动方案,全面推进氢能产业高质量发展

2019-09-16 11:22:55     来源:中商产业研究院

日前,天津市发改委牵头组织编制了《天津市氢能产业发展行动方案(2019—2022年)》,为全面推进天津市氢能产业高质量发展。据悉,在《行动方案》中,天津市首次提出了天津市氢能产业发展的顶层设计。此外,根据发展目标,到2022年天津市场初步打造形成氢能全产业链发展格局,预计行业总产值将突破百亿元。


​天津市将出台氢能产业发展行动方案,全面推进氢能产业高质量发展


根据《行动方案》,天津市将重点推动氢燃料电池及关键零部件产业化,引进整车生产企业开展氢燃料电池汽车的样车开发和批量生产。据了解,天津市将先行在全市范围内具有产业基础和推广积极性高的重点区域,建设3个氢能推广应用试点示范区,重点在交通领域推广应用氢燃料电池物流车、叉车等,并配套建设商业加氢站,保障气源安全稳定供应。同时,试点选择公交线路推广氢燃料公交车。各区也将推动加氢站建设,鼓励加氢站与加油(气)站、充电站合建,提升资源集约利用。


此外,天津市将发挥党政机关和国有企事业单位示范引领作用,更新购置公务用车时优先选用氢燃料电池车辆,带头使用并逐步扩大氢燃料电池车辆配备比例;利用本市举办国内外重大会议的契机,优先安排氢燃料电池接待用车,规划临时性氢燃料电池汽车示范运营公交专线。同时,推动小规模氢燃料电池乘用车示范运营,试点引进乘用车开展示范运行;搭建车队运营管理平台和数据采集平台,逐步推广开展规模化应用。到2022年,天津市将培育一批氢气制备和储运、核心技术装备研制、氢燃料电池研发生产、示范应用和配套服务等企业,在关键零部件、动力系统集成、检验检测领域形成若干具有国际竞争力的优势龙头企业,初步形成氢能全产业链发展格局。


​天津市将出台氢能产业发展行动方案,全面推进氢能产业高质量发展


氢能产业发展面临的四大瓶颈问题


今年的一场氢能源汽车及氢能产业发展研讨会上,清华大学核能与新能源技术研究院教授王诚公开表示,目前,氢能源产业发展还面临4大瓶颈,分别为:


1.技术瓶颈


现在,氢气主要是从化石燃料中提取,从清洁能源中提取的氢气占比非常小,制氢的效率很低,氢气储存和整个供应链体系依然使用的是传统技术。氢能的应用范围也比较小,目前主要集中在交通领域。同时,氢燃料电池的主要原材料碳纸、催化剂等依靠进口。


2.产业瓶颈


氢气的供应链体系还不健全,制氢、储氢、运氢没有形成完备高效的供应链体系。规模、廉价的氢气资源依然非常匮乏。另外,基础设施缺口比较大,目前,国内在用的加氢站有13座,在建的有30多座,并且大部分都是二、三级加氢站,储氢量比较小。


3.政策和标准瓶颈


系统性的氢能政策比较少,国家层面对氢能的产业地位和发展规划模糊不清,相关标准老化,测试标准缺失。


4.成本瓶颈


成本是氢燃料电池汽车的核心问题。氢燃料电池成本由燃料电池堆、空气供给系统、氢气供给系统、冷却排水系统及电能控制系统等部分组成。其中电堆的催化剂目前普遍采用贵金属铂,技术难度高,产业化程度不足,导致电池总体成本较高。


​天津市将出台氢能产业发展行动方案,全面推进氢能产业高质量发展


我国氢能产业发展现状与展望


为什么要发展氢能?氢从哪里来?氢就是水,加上一次能源或者新能源就可以得到氢。氢可以在各种领域利用,可以发热,可以发电,可以作为交通能源的燃料。但不管怎么用,氢能最后都是变成水,所以是循环的


谈到氢能产业,首先应当认清几个问题,一是为什么要发展氢能,二是我国现行氢能政策,三是目前我国氢能产业情况。


为什么要发展氢能?氢从哪里来?氢就是水,加上一次能源或者新能源就可以得到氢。氢可以在各种领域利用,可以发热,可以发电,可以作为交通能源的燃料。但不管怎么用,氢能最后都是变成水,所以是循环的。由此可见,氢在整个生命周期里没有留下任何的污染,是很清洁的能源。另外,氢也是很安全的,因为氢主要来源于水,地球表面的72%都是水,所以这个水很容易取到。氢不像化石能源那样集中储藏在某个地方,不至于引起很大的争议甚至战争。所以我把氢叫做“和平能源”。另外,从长期来讲,氢对环境也非常友好。


国际能源署有一个新的认识,把能源分成三个层次,一个是发电,一个是发热,一个是交通能源,在这里各种能源都可以起到独特的作用。值得注意的是,最近他们开始把氢能作为一个很重要的能源,因为氢既可以发电、供热,也可以作为交通能源。有的能源用途有限,比如煤可以供热、供电,但直接作为交通能源就比较困难。这说明了氢的重要性。


日本计划到2050年二氧化碳排放量减少到2005年的一半。为此,日本推出了21种技术来推动氢能开发。比如第8项技术,燃料电池车就是用的燃料电池;比如第15项技术,家用电站就是用氢能供电;再比如第三个CCS,加上碳捕集发电,都是着眼于长远发展氢能,降低氢的排放。世界氢能委员会有一个最新的报告说,到2050年,世界大气环境中20%的二氧化碳的减排要靠氢气来完成。


氢的整个产业链包括了制造、储存、运输和利用。制造的主要方法有化石能源和新能源。现在全世界氢能的来源,96%—97%是来自化石能源,3%—4%来自于电解水制氢。我们国家目前是世界第一大产氢国,2015年产氢量超过2200万吨,占到世界产氢量的34%。我国生产氢气最大的特点就是利用副产氢气,因为我们国家的工业技术比较完备,副产氢气在焦炉煤气、氯碱供应氢气量是非常大的。这两种副产氢气合计就达到了9100亿立方米。


氢气储存主要有三种方法,一种是用高压氢气罐储存,储存压力可以到达780MPa,甚至更高。还可以把氢液化,液化到200度K的时候,就变成了液氢,这个好处是每立方米的液氢相当于800立方米的氢气,可以高效地储存氢气,这是国际上很流行的方法。第三种是通过管道运输,也可以通过压力容器,用车辆、船舶来运输。


氢能利用,一种是把它制成新的燃料,比如煤制气、煤制油、煤制二甲醚等,都需要大量的氢气;也可以燃烧,用锅炉、内燃机等燃烧;另外就是燃料电池。不管怎么用,氢能最后都会转化成水。


国家已经发布了一系列关于氢能的政策,特别是2016年8月8日发布的《“十三五”国家科技创新规划》,明确指出要发展氢能燃料电池技术。各地政府都积极响应中央的号召。现在氢能的发展之所以欣欣向荣,与国家政策利好密不可分。2016年10月26日,工信部委托汽车协会发布了新能源汽车技术路线图。此外氢能标委会发布了《中国氢能基础设施》蓝皮书,指出了我国氢能分布在什么地方、哪个地方生产氢、生产量多少等。我们国家总的氢能发展路线图可以概括为:2020年氢燃料电池车达到5000辆,2025年力争达到5万辆,2030年要达到100万辆。加氢站力争2020年达到100座,2025年要达到300座,2030年要超过1000座。


最近上海市政府出台了一个《上海市燃料电池汽车发展规划》,是由上海市科委、上海市经信委、上海市发改委共同发布的。这份文件提出,到2020年上海地区要有3000辆燃料电池车,2025年要有3万辆,所以上海将会占到全国燃料电池车产量的一大部分。如果再加上其他的地方,估计这个数量将会有比较大的突破。另外上海计划到2020年建成5—10座加氢站,到2025年上海周围要建设50座加氢站。加氢站是燃料发展的基础,因此我认为这份文件非常重要。


今后氢燃料电池不仅交通领域,其他发电领域也可以使用。即使在交通领域,也不仅局限于燃料电池的公共汽车,而且可以有燃料电池的船舶,甚至燃料电池的轻轨火车。另外,据中国汽车工业协会的预测,到2030年,我国燃料电池和氢能汽车的产值有望突破万亿元大关。


燃料电池车是大家最关心的。目前我们国家虽然只有不到10个加氢站,但是很多央企已经参加加氢站建设,比如中海油、中石化,而且新的加氢站将是加油站与加氢站合建在一起,这样可以节省地方,而且便于推行。加氢站是制约燃料发展的关键。氢燃料电池公共汽车在我国已经开通,一条线在佛山,一条线在广州,每条线都有12辆车。我国也是世界上第一个制造出燃料电池轻轨的国家。2015年3月19日,中车青岛四方率先制造成功。2016年,唐山也制造成功。现在已经开始批量生产,准备用在佛山。与此同时,氢能产业的投资热潮也已经在我国出现。10年之内,我国有望成为世界上最大的燃料电池市场。


氢能燃料电池是解决全球能源的最好途径,它与电网结合在一起,将成为氢能经济的基础。目前我国需要统筹规划氢能,特别重要的是应做好氢能基础设施的规划和建设。我国重视氢能,愿意与有意发展氢能的国家、地区、企业和个人发展良好的合作关系,推动氢能的全球化进程。


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