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支持企業成長為行業巨頭 臨港能否誕生燃料電池的“寧德時代”

2021年08月25日17:07 | 來源:上觀
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原標題:支持企業成長為行業巨頭 臨港能否誕生燃料電池的“寧德時代”

■同化石燃料比,氫能無污染、可持續。同電能比,它可規;鎯\輸,能作為國家的能源戰略儲備。氫燃料電池與鋰電池比,泛用性強,可在嚴寒等極端環境正常使用;能量密度高,可用于驅動重型車輛、大型船只,乃至商用飛機。但針對氫能的質疑聲也從來沒有停息過。這個產業到底是投資的黑洞,還是明天的希望?

■新能源汽車、智能汽車逐步取代傳統汽車地位的劇烈的變革期,同樣是一個充滿機遇的巨大窗口期。抓住這個機遇,臨港的氫能產業將在幾年內迎來技術跨越式發展

東京奧運會期間,日本在全世界面前推出了一場氫能“秀”。從奧運火炬、奧運村,到賽事接駁大巴、加氫站,這種新興能源擁有無污染、充能快、泛用性強的優勢,一些學者和行業人士認為它是未來的能源答案。顯然,深耕氫能產業并長期領先的日本,希望借此盛會,推動世界能源變革。

中國的氫能產業起步雖不如日、美、德等國早,近年來仍形成了良好快速的發展態勢。2019年,氫能源首次出現于國務院政府工作報告。當下,京津冀、長三角、珠三角、山東半島及川渝地區已初步形成產業集群與示范應用場景。在上海自貿區臨港新片區,氫能產業被寫進了日前發布的“十四五”規劃,產業鏈體系已基本建立。

但事情并非一帆風順。

奧運會那廂熱鬧著,日本著名汽車廠商本田卻悄悄終止了氫燃料電池汽車的生產。奔馳母公司戴姆勒于更早些時候也宣布,停止開發氫燃料電池乘用車。成本高、有危險、制氫過程同樣有污染……針對氫能的質疑聲從來沒有停息過。特斯拉和大眾的首席執行官甚至公開表示,看衰氫燃料電池的應用前景。

氫,還能用嗎?要怎么發展?這個產業到底是投資的黑洞,還是明天的希望?

高成本難題并非無法解決

“當然要發展,而且要把關鍵核心技術牢牢握在自己手中!鄙虾=煌ù髮W機械與動力工程學院教授、上海氫晨新能源科技有限公司總經理易培云說。

氫晨是一家由上海交大孵化,臨港新片區管委會、臨港集團、申能集團共同支持的國家高新技術企業,專注于大功率、高密度燃料電池電堆研發、生產、銷售。氫晨自主研發生產的額定150千瓦的燃料電池電堆,在功率、可靠性、成本各方面都處于世界領先水平。電堆,正是氫燃料電池最為核心的部件,就好比傳統汽車的發動機。

成本,是橫亙在氫能商用落地前的一道天塹。制氫、運氫成本高得出奇,燃料電池車輛的生產成本也居高不下。但在易培云看來,這并非無法解決。

“從2019年到現在,我們每個電堆的成本從100多萬元降到了30萬元。兩年后,還能再降一半!

他說,“隨著技術進步以及規;慨a鋪開,不僅是零部件領域能降低成本,制氫、運氫這兩個當下的大頭支出也能有效削減!

制氫過程的綠色化,同樣有助于降低成本。

除了產量不穩定的化工副產品制氫,電解水制氫是當下通用的解決方案。但在外行眼中,用電分解水,再把制得的氫氣拿去發電,只會徒增轉化過程中的損耗。況且,一開始用來分解水的電若是火電一類,也難稱得上“清潔能源”。

“那要是用光伏、風能發電呢?”易培云舉了申能集團在內蒙古的制氫項目的例子:一些礦區經過多年開采,很難再用作其他開發用途。申能與當地合作,承包礦區建設光伏、風能發電設備,用可再生能源發電制氫。多余的電力還能并網,以優惠的價格賣給當地使用,同時抵消一部分制氫成本,實現雙贏。

至于安全問題,學界業界的共識倒與大眾“談氫色變”的態度截然不同。泄漏的氫氣會迅速擴散,遠離源頭。易培云說,一旦發生氫氣泄漏,系統會立刻監控到,并鎖閉氫瓶,相比鋰電池起火更可預測、可控制。

“任何被使用的能源都是純度較高、能量密集的,使用時都存在一定的風險。”清華四川能源互聯網研究院常務副院長高文勝表示,關鍵在于建立準入門檻,推動安全標準與相關政策的制定與實施。

氫能技術將迎跨越式發展

與這些終究能被解決的“瑕疵”相比,氫能在多個領域的巨大優勢更值得關注。

同化石燃料比,它無污染、可持續。同電能比,它可規;鎯\輸,能作為國家的能源戰略儲備。氫燃料電池與鋰電池比,泛用性強,可在嚴寒等極端環境正常使用;能量密度高,可用于驅動重型車輛、大型船只,乃至商用飛機。

“鋰電池受能量密度制約,靠電機帶動輪船,首先得裝幾噸的電池,從體積和質量看都不現實。而用燃料電池,3000噸的船只,只要并聯4個小小的電堆,輸出功率就足夠了。”易培云說。

臨港肩負“打造世界級先進制造業集群、突破關鍵核心技術”的重要任務,早在多年前就在該領域有所布局,并于2017年引入了上海氫晨。去年7月24日,中日(上海)地方發展合作示范區揭牌后,產業鏈加速集聚。目前園區已落地20多家企業,國家補貼的8大核心零部件已落地7種。在產業招商過程中,已成長為國內電堆龍頭企業的氫晨起了重要作用。

值得一提的是,正是臨港新片區在科創平臺方面的積極布局,催生了這樣一批前沿技術。上海智能制造研究院常務副院長習俊通教授介紹,氫晨的電堆裝配制造技術正是依托交大的平臺,今后平臺也會在研發環節繼續發力,更好地賦能產業。易培云認為,臨港的氫能產業將在幾年內迎來技術跨越式發展,進一步降低綜合成本、開拓應用場景。

應用場景為王

目前,氫晨的客戶已遍布全國。這家公司能否成為燃料電池領域的“寧德時代”,在未來氫燃料電池汽車時代到來時,成為整車廠的主要供應商?在那一天到來前,還有哪些應做的事?

寧德時代與鋰電池行業共同發展的這十年,或許能提供一些參考。企業在技術領域的創新與儲備固然重要,但電動車能從傳統油車搶下一大塊曾被牢牢把持的市場,還要歸功于不少“場外因素”。

其一是基礎設施建設。加氫站必須先于市場需求提前布局,去年9月,臨港新片區首座油氫合建站奠基,目前已接近完工。新片區還提出,3年內將在區內建設14座兼具加氫、加油功能的綜合能源補給站。

另一方面,資金支持也有其必要性。易培云認為,設法降低市場用氫的成本更為重要。“末端補貼能刺激市場增長,反哺產業上游。”

亦或者可以軟性方式刺激需求,譬如,洋山港區常有貨車排隊,能否出臺相關規定,給氫能源車一條綠色優先通道?

最為重要的是搭建足夠多的示范應用場景!拔覀冏羁是蟮木褪潜镜厥袌!倍嗉移髽I表示,燃料電池現階段最適合應用于商用車上,應當盡可能盡早開發利用。記者從管委會建設和交通管理處了解到,未來將落地的中運量公交線T6將采用氫燃料電池驅動。那么,能否將目前規劃的6條中運量公交線路都換成氫能?

毋需擔心步子邁得太大——新能源汽車、智能汽車逐步取代傳統汽車地位的劇烈的變革期,同樣是一個充滿機遇的、巨大的窗口期。對于臨港新片區而言,抓住這個窗口,就有機會站在科技革命和產業變革的制高點上,掌握全球話語權。

(責編:嚴遠、韓慶)

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