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廿年信步氢能路 燃动双碳终开幕

时间:  2021-12-14 15:06   来源:  氢智会原创    作者:  张焰峰

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引言:

时间前推20年——

早在“九五”期间,东风汽车联合大化所开始研发国内首台30kW的燃料电池中巴客车;

2000年前后,中国第一辆氢燃料电池汽车亮相,其燃料电池由北京富源公司提供;

2003年,我国自主开发的燃料电池动力汽车平台“超越一号”,顺利通过了科技部验收。

时间后推10年——

2030年,燃料电池汽车全球市场规模将超过198万辆;

2030年,中国燃料电池汽车的规模将达到百万辆。

……

氢能和燃料电池汽车领域都发生了哪些事情?涌现出哪些人物?他们正在准备为将来做些什么?

让我们共同去了解……

在中国燃料电池汽车出现20年之际,氢智会将推出系列专题报道,深入探讨风风雨雨中那些起起落落的故事和人物,还有他们对行业发展的观点和看法……
 

双碳背景下,完全不含碳的氢能已经热出学术界,热透实业工业界,热翻了投资界。

其实,氢能和燃料电池在中国并不是新事物。

上世纪60年代,我国学术界已开始燃料电池研究,在国家“十五”、“十一五”和“十二五”规划,以及科技部“863计划和“973计划等重大项目的支持下,国内燃料电池的研究达到了可以工业化试制的阶段,随后开始被实业界关注。

2001年12月14日,针对国家 “863 计划电动汽车重大专项”提出的实现电动汽车重大专项产品化和产业化目标,上海燃料电池汽车动力系统有限公司(简称:上燃)在时任同济大学汽车学院院长的支持下,在上海嘉定安亭注册成立。同期前后,技术支持来自于大连物化所衣宝廉院士团队的大连新源,与清华汽车学院欧阳明高院士团队关系密切亿华通等公司也相继成立,拉开中国燃料电池产业化的序幕。

在这批先行者的带领下,中国燃料电池汽车的取得了不起的成绩:

廿年信步氢能路 燃动双碳终开幕

2003 年,在上海国际工业博览会上,同济大学推出我国第一辆燃料电池动力样车(超越一号),最高时速105.8km/h,续航里程231公里,从0至80km/h加速时间为15.4秒。上海汽车集团在荣威750的基础上,搭载超越燃料电池动力系统,组装出了上海牌燃料电池车,该车最高时速150km/h,续航里程300公里,百公里时速加速时间15秒。

廿年信步氢能路 燃动双碳终开幕

2005年10月,上汽推出“超越3号”,百公里加速时间19秒,最高时速122公里,百公里氢气消耗1.132kg,一次加氢续航230公里,各项技术指标接近内燃机汽车的水平。

2008年北京奥运会期间,安装上燃燃料电池系统的20辆上汽帕萨特领驭燃料电池轿车总运营里程达到76000公里。同时,北汽福田/清华推出国内首款公告型氢燃料电池客车,也在奥运会上做了示范运营。

2009年上汽在美国加州投入16辆燃料电池轿车示范运行,总运营里程37008公里。

2010年上海世博会期间,有173辆各型燃料电池汽车负责场馆内外接送,安装上燃燃料电池发动机系统的70辆燃料电池乘用车运行总里程数195188公里,单车最大运行里程6565公里;3辆电池大巴服务5252次,服务总里程数86000公里。

在2004-2011年,使用上燃动力燃料电池系统的新能源汽车,连续四次参加世界上最大的必比登国际新能源汽车挑战赛,与奔驰、奥迪等国际知名车企同台竞技,均取得卓越成绩。

2011年深圳大运会期间,深圳五洲龙投放了62辆燃料电池汽车燃料电池客车示范运营。

……

这些示范运行和比赛,为我国燃料电池研发积累了大量数据,为其关键核心技术实力的提升以及优化创新结构提供了独特优势,氢能和燃料电池迎来了第一波发展热潮。

“独行快、众行远”,为了更好推动燃料电池汽车的示范发展,串联产业上下游的协同合作,2007年7月,由同济、通用、上汽、大众、壳牌和华谊,发起成立了“上海燃料电池汽车商业化促进中心”的民非机构,在国内首次形成了氢能“制储运加”+燃料电池终端应用的产业生态圈示范。

廿年信步氢能路 燃动双碳终开幕

随后受金融危机、石油价格峰值回落等外部因素影响,加上氢气制、储、运、加等基础设施建设滞后,全球氢能发展进入低谷。但是,所有这些先行者的探索以及从业者志在千里笃定耕耘,为我国氢能产业的发展埋下了希望的种子,终于在2021年被双碳的春风唤醒,“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”。

20年来,我国燃料电池车用燃料电池系统的功率密度、最高效率等多项技术指标与国际先进技术水平同步,燃料电池系统的电堆、压缩机、DC/DC 变换器、氢气循环装置、控制系统和传感器等关键零部件均已实现了国产化,催化剂等关键材料国产化进程加速。特别是国产化电堆,技术水平已有大幅度提升,正逐渐接近国际先进水平。截至2021年6月,全球燃料电池汽车保有量超过52400辆,中国拥有7023辆汽车。可以说星星之火,已经燎原。

廿年信步氢能路 燃动双碳终开幕

当前,国家氢能顶层规划即将颁布;国家《十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中,氢能与类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发等前沿科技,被共同规划为未来产业,被加速孵化;超过三分之一的中央企业已经在布局包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链,中石化和中石油等央企纷纷规划1000座以上加氢站;截至2021年11月,全球拥有超过700座加氢站,中国加氢站数量突破200座,增速全球第一。曾经制约氢能发展的顶层设计及基础建设正快速被解决。

同时,全国碳排放权交易于2021年7月16日在上海环境能源交易所开市,第一个履约周期将全国发电行业重点排放单位约2000家纳入交易主体,并会于2022年将建材、有色金属、钢铁行业纳入碳交易范畴,会持续扩大碳交易市场参与主体,这从侧面给了氢冶金等工业领域发展氢能的驱动力。

廿年信步氢能路 燃动双碳终开幕

我们国家拥有丰富的可再生能源等资源,会成为发展氢能产业的有力支撑。研究表明,2030年我国可再生能源电解水制氢成本将低于15元/公斤,普华永道预估2050年的中国绿氢成本降低至1欧元-1.5欧元,低于可再生能源有限地区,如韩国和日本(预计绿氢的制取成本将约2欧元/千克),形成绿氢出口潜力。面对欧洲出台的“碳边境调解机制”,我们通过发展绿色金融手段,比如探索碳氢耦合交易,推动交通、钢铁、发电等高碳排领域绿色降碳发展,必将能应对好“碳干涉”等国际关系领域可能出现的新风险。

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除此之外,因为氢分子具有选择性抗氧化、缓解植物非生物胁迫的等功能,已在第一产业(农业)和第三产业(医学)显示出令人惊喜的应用前景,目前也在上海形成根源性研究的聚集,出现了钟南山院士支持、潓美医疗的氢氧雾化机上市,及氢农业示范。可以说,氢正成为改变我们生活方式、提高我们生活质量的重要元素。

二十年来中国氢能从业者笃行不倦氢能路。如今,学术界、实业界及投资界,正把一个与氢相关的全新生活画卷,在我们眼前缓缓打开帷幕。相信这不仅会助力我国实现双碳目标,更会把我们带向一个美好生活的“氢元宇宙”。
 

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