由中国科学技术协会、北京市人民政府、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局联合主办的第四届世界新能源汽车大会(WNEVC 2022)于8月26-28日在北京、海南两地以线上、线下相结合的方式召开。其中,北京会场位于北京经济技术开发区的亦创国际会展中心。
在8月26日举办的主论坛“氢能与燃料电池汽车商业化”上,中国科协党组书记、分管日常工作副主席、书记处第一书记,中国工程院院士张玉卓发表致辞称:氢能产业发展正面临重大的历史机遇期,培育氢能产业,促进能源绿色低碳转型是我们共同的愿景目标,以规模化发展降低供氢成本,以多元化场景示范应用是氢能产业发展的必由之路。

张玉卓表示,氢能作为二次能源,具有来源多样,终端零排,用途广泛等优势,氢能作为能源载体能够实现电力、热力、液体燃料等各种能源品种之间的跨能源网络协同优化。因此,发展氢能产业对于碳中和目标有着非常重要的战略意义。
当前,全球氢能产业蓬勃发展,截止到去年,全球有29个国家发布了国家氢能战略,我国具有丰富的氢能资源禀赋,氢能发展具有一定的产业基础和示范经验。今年正式发布了《氢能产业发展中长期规划2021-2035》,氢能领域产业联盟、行业组织纷纷成立。氢能产业发展已经进入到重大历史机遇期。
作为在能源领域多年工作的一个老兵,张玉卓从三个方面论证了通过氢能的规模化将带动氢能成本降低,多路径推动产业创新发展。
第一,氢能技术全领域突破,具备广阔应用前景。如果仅从近二十年氢能产业的发展,可以分成三个阶段,第一个阶段是氢能产业化发展的探索期,从2002年到2013年。全球氢能利用经历了近四十年实验室探索阶段,在本世纪初逐步走向民用。应用场景从航空航天领域拓展到燃料电池概念车。然而由于成本高昂,低温启动、氢气安全等一系列技术难题,氢能产业经历了一段发展瓶颈期。2012年我国进一步积极推进燃料电池汽车和车用氢能源产业的发展。当时已经建成加氢站,并且示范运行,应用端初见雏形,国家开始逐渐统筹发展氢能在制、储、输、运全产业链的应用。
第二个阶段就是氢能产业化发展的蓬勃发育期。2014年到2019年,我国在这期间明确将可再生能源制氢,氢与燃料电池技术创新作为重要的发展内容,系统推进燃料电池汽车的研发和产业化,推动批量生产和规模化示范应用。一批大型企业在尝试着在冶金、化工,包括汽车等领域拓展氢能的进一步产业化利用。但是在当时产业化规模的条件尚不十分优越,还是处在高成本的实验探索阶段,氢能产业化探索需要从制、储、运到用,全产业链重构。2018年中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟成立,在这个阶段我国氢能燃料电池的研发取得了显著的进展。在能源端建立了风能、太阳能发电和氢能生产用燃料电池汽车运营相结合的示范区,也有工业富产氢,利用波谷电制氢的有效成功案例,氢能规模化成本下降。
第三个阶段是2020年到现在,“双碳”目标的提出为氢能产业发展提供了新的历史机遇和战略价值。氢能既是清洁能源,也是非常好的储能介质,能够有效的平缓风能、光伏等可再生能源的波动性,促进可再生能源的应用。我国已经将氢能确定为未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端,实现绿色低碳转型的重要载体,氢能产业也成为战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。
总体而言,氢能已经具备了全产业链应用的广阔前景。一是随着技术发展的不断成熟,氢能的经济成本持续降低,使规模化应用成为可能。二是新能源的快速发展让氢能成为储能的解决方案,进一步释放氢能产业发展的潜力。氢能可以连接不同的能源形式,提高为了能源系统运行的灵活性。“双碳”目标的现实需求必然加速推动可再生能源的大规模利用,而氢能可以成为可再生能源的重要载体,实现能源转型中的大规模和长周期的能源存储和多样化的终端利用。三是应用场景的不断丰富,牵引氢能应用的产业需求,为氢能提供广阔的发展空间。
张玉卓表示,氢能产业化基础初现,处于规模化前夜。氢能产业的规模化发展离不开成本的进一步下降和应用场景的多元化拓展。我国的氢能产业发展已经具备了良好的现实基础。
一是全链条驱动,全产业链市场规模全球领先。我国是全球最大的产氢国,去年氢气产量统计是3466万吨,其中可再生能源的装机规模在全球列第一。氢能产业呈现积极发展的态势,全产业链规模以上工业企业已经超过500家,集中分布在京津冀、粤港澳和长三角地区,中石化集团、国家能源集团、国家电投等龙头企业已经探索开展全产业生态、多应用场景氢能的开发利用。目前我国是全球最大的燃料电池商用车市场,加氢站的拥有量全球第一,氢能市场投融资热度不断提高,氢能产业相关企业注册的数量创近十年的新高,截止到去年底,我国已经有氢能相关企业超过2000家,涉氢上市公司150多家。
二是全方位布局龙头企业纷纷加快布局氢能产业的步伐,据统计,国务院国资委监管的97家中央企业已经开展氢能相关业务,或者开始布局的中央企业达到43家,大型民营企业布局氢能的积极性也非常高。中央企业在氢能产业的布局涉及到氢气的制、储、输、用各个环节,并积极探索氢能交通、氢冶金、应急电源多场景,率先统筹数字氢能,检测认证、金融孵化等综合服务能力建设。
三是全场景应用,多元化推进氢能产业快速发展。地方政策持续强化,省级氢能规划覆盖过半。截止到去年底全国23个省市自治区共发布氢能及燃料电池产业专项政策192项,为氢能及燃料电池发展提供了广阔的应用场景。交通领域作为氢能产业应用的突破口正在快速发展。去年我国氢燃料电池汽车保有量9317辆,我国的加氢站数量首次实现了3个全球第一,累计建成加氢站255座,在营加氢站183座,新建成加氢站126座。工业领域开展可再生能源氢替代试点示范,探索实施新技术工艺和管理规范。能源和建筑领域终端多能互补,多场景试点示范,截止到2021年底,我国累计建设运营燃料电池发电和热电联产项目22个。
四是面向未来,继续规模化示范应用,引领产业健康发展。中国氢能联盟预测,氢气的成本下降幅度和速度将超出预期,预计到2030年氢解决方案有望在22个关键应用领域和其它清洁技术替代方案实现有竞争力。甚至在9个应用场景中丝毫不逊于传统化石能源。
张玉卓指出,着眼未来,一方面要持续降低氢能源的成本,另一方面要推进我国氢能产业链由燃料电池汽车单点突破转向多元应用场景的系统提升。以规模化带动经济性,推动氢能产业持续健康发展。他建议围绕氢能产业发展的重点领域整体规划,分期推进,按照先试点,建标准,扩规模的路径,实现以示范促研发,以集群强产业,以场景促应用,以政策育生态,以开放拓网络,推动氢能全产业链、全生态协同创新发展:
一是强化关键共性技术的创新能力。针对氢能产业规模化应用瓶颈,聚焦可再生能源低成本制氢等重点方向,以及氢能产业关键共性技术,设立国家氢能关键共性技术攻关及应用示范项目。通过揭榜挂帅的方式遴选龙头企业作为项目牵头主体,整合国家战略科技力量,积聚优势创新要素,构建政产学研用一体化的攻关组织模式。
二是促进装备制造业集群化发展。聚焦氢能制储输运全流程关键设备的规模化制造,积极推进新型储运产业示范项目,布局未来储运氢装备市场,探索规模化、低成本高效和安全的新型储运体系,全流程关键性成套装备的规模化制造。
三是加速多元化分布式全场景应用示范,推进氢能在交通领域的示范项目,综合研判氢能利用技术的成熟度、经济性和安全性,按照移动式、分布式、集中式的路径逐步构建应用场景。
四是完善法律规划政策标准体系,进一步明确氢能在国家能源体系中的定位,完善顶层设计,避免重复建设和无序竞争。支持示范工程所在地区出台氢能“十四五”专项规划,明确产业培育路径,梳理并推广相关的经验模式,发展案例和成功做法,探索构建氢能产业核心技术的自主知识产权体系,健全产业链重点技术装备的计量、检测、认证标准及体系。
最后,构筑产业可持续发展的软环境。面向全社会开展氢能科学普及和法律普及,形成双普及联动机制,增进公众对氢能安全性的科学理解。建立健全氢能技术人才培养专业学科体系,提升氢能领域国际科技治理能力,建设国际性合作与创新的平台,助力氢能科技人才交流合作,深度参与氢能产业国际标准制订。
第四届世界新能源汽车大会(WNEVC 2022)由中国汽车工程学会等单位承办,将以“碳中和愿景下的全面电动化与全球合作”为主题,邀请全球各国政产学研界代表展开研讨。本次大会将包含20多场会议、13,000平米技术展览及多场同期活动,200多名政府高层领导、海外机构官员、全球企业领袖、院士及行业专家等出席大会发表演讲。(文:杨晓红 图:WNEVC 2022)