氢能源是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,能帮助可再生能源大规模消纳,实现电网大规模调峰和跨季节、跨地域储能,加速推进工业、建筑、交通等领域的低碳化。随着全球气候变化问题日益严峻,氢能源作为一种清洁能源,正逐渐成为世界各国关注的焦点。
目前,我国氢能源发展主要集中在氢燃料电池汽车及配套加氢站建设方向。2018年下半年以来,我国氢能产业发展热情空前高涨,在氢燃料电池汽车领域的布局已初见成效。2023年上半年燃料电池汽车累计实销为2262辆,同比增长118.97%,其中燃料电池重卡累计实销961辆,同比大增70%。
丰田氢燃料电池战略大调整,丰田Mirai是一款氢燃料电池车,于2014年12月15日在日本正式上市。2022年9月,丰田第二代MIRAI氢能豪华轿车,将于年底以进口车方式导入广汽丰田渠道开启销售。零售价为74.8万元起。
虽然售价高昂,自2014年推出以来虽仅售出22000辆,但丰田从未停止过对氢能源量产的实践。丰田还成立了氢能专门部门Hydrogen Factory,并与戴姆勒卡车控股公司合作开发氢技术。
然而,尽管我国在氢能产业发展方面取得了一定的成绩,但仍面临着巨大的挑战。首先是技术装备对产业发展的支撑不足。目前,我国的氢气储运仍是短板。质子交换膜虽已进入中试阶段,但导电性能还有待提升;高强度缠绕碳纤维、聚合物气瓶内胆、气氢密封材料,以及催化剂等关键原材料基本依靠进口。加氢机、氢气压缩机,包括膜电极喷涂设备、循环泵、空压机,以及电池系统检测和氢气检测等关键技术装备与核心零部件等与国外先进水平相比,仍存在较大差距。
其次是氢能产业链体系尚不完备。制氢、储氢、运氢及应用尚未形成完备高效的产业链。在产业上游,我国煤制氢技术成熟、成本低,但化石能源紧缺,加之排放量高、杂质多需要提纯,或将逐步被可再生能源制氢技术所取代,但后者基础相对薄弱,利用清洁能源制氢的效率较低。在产业中游,现阶段主要是气态储氢,在国内车载高压储氢以及运氢方面均比较薄弱,基础设施缺口较大,加氢站数量少且储氢量小。在产业下游,氢能当前的应用范围比较窄,主要以燃料电池形式应用于交通领域,且技术瓶颈导致较高的成本,燃料电池汽车的产业化应用推广仍存在一定难度。
此外,在政策和标准体系方面也仍不健全。国内已有30多个省市发布了氢能产业发展规划,但多数缺少系统性的配套政策和产业发展路线图,不利于氢能产业快速培育和布局。加之氢能项目成本高、技术水平不足、涉及面广,还存在跨领域协作不足,跨部门协调机制不够完善等问题。此外,氢能领域相关国家标准已80余项,行业标准、地方标准40余项,但部分标准已显滞后,许多标准还未制定。特别是关于产品安全可靠性、耐久性等方面的要求还有所欠缺。
尽管氢能产业面临诸多挑战,但随着全球对清洁能源的需求日益增长,氢能产业仍然具有巨大的发展潜力。政府和企业应当加大对氢能产业的支持力度,鼓励创新,完善氢能与燃料电池技术标准体系,加强氢能领域国际合作,强化人才支撑,推动氢能产业健康快速发展。
总之,氢能源作为一种清洁、高效、可再生的能源,在未来将扮演越来越重要的角色。随着科技的进步和政策的支持,氢能产业将迎来更加广阔的发展前景。我们有理由相信,在不久的将来,氢能将成为我们生活中不可或缺的一部分。
原标题:氢能开始突围