氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四大建議

2017-12-08 10:57:01 來源:第一電動(dòng)網(wǎng) 作者:ceiling 　點(diǎn)擊量：評論 (0)

黨的十九大報(bào)告提出，深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)。燃料電池汽車是新能源汽車的重要組成部分，發(fā)展燃料電池汽車，不僅能夠支撐先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展，還將助力現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)和

不同于燃油和電能，氫能是一種清潔高效的新型能源，其制取與利用技術(shù)正處于加快發(fā)展過程中。對于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國還未給予足夠的重視。雖然《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》將氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新列為15項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》也提出“推動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)以及氫制備、儲(chǔ)運(yùn)和加注技術(shù)發(fā)展”，但我國目前尚未有專門的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展支持政策。氫能技術(shù)方面，我國化石燃料制氫、可再生能源制氫、氫氣純化等技術(shù)相對成熟，已大量應(yīng)用于工業(yè)制氫。然而，我國在氫氣存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)方面較為薄弱，加氫技術(shù)雖已開始應(yīng)用于燃料電池汽車，但技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高。氫能產(chǎn)業(yè)方面，除制氫企業(yè)外，我國氫氣純化、存儲(chǔ)、運(yùn)輸及加氫企業(yè)數(shù)量較少，規(guī)模較小。加氫站建設(shè)方面，我國發(fā)展進(jìn)程總體滯后。截至2017年10月，我國僅建成7座加氫站，數(shù)量遠(yuǎn)少于美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家。由于缺乏專門的支持政策，以及加氫設(shè)備產(chǎn)業(yè)化能力不足、成本較高、加氫站建設(shè)及運(yùn)營模式不成熟等原因，我國加氫站建設(shè)還面臨不少制約。

為保障和促進(jìn)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國需做好氫能供給。一方面，加快氫氣存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，引導(dǎo)工業(yè)制氫、氫氣純化等技術(shù)向燃料電池用氫技術(shù)轉(zhuǎn)化，豐富氫氣存儲(chǔ)、運(yùn)輸、加氫等企業(yè)數(shù)量，提升氫能裝備水平，推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。另一方面，聚焦加氫能力提升，加強(qiáng)加氫設(shè)備產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)，強(qiáng)化加氫設(shè)備企業(yè)產(chǎn)業(yè)化能力，降低加氫設(shè)備成本，豐富加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及運(yùn)營企業(yè)數(shù)量，加快完善加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及運(yùn)營模式。

2.形成系統(tǒng)的解決方案

對于新興產(chǎn)業(yè)而言，其技術(shù)與市場都面臨較大的不確定性。在新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，由于新興技術(shù)不夠成熟，新產(chǎn)品往往面臨性能不完善、生產(chǎn)成本高、安全性低等問題。當(dāng)新產(chǎn)品推向市場后，由于配套服務(wù)網(wǎng)絡(luò)不健全，新產(chǎn)品使用、維護(hù)及報(bào)廢回收等問題容易成為新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。為有效應(yīng)對這些問題和實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，新興產(chǎn)業(yè)中的創(chuàng)新主體需要選擇特定的技術(shù)路線，并形成系統(tǒng)的解決方案。在電動(dòng)汽車發(fā)展過程中，由于動(dòng)力電池技術(shù)的出現(xiàn)，電動(dòng)汽車在發(fā)展初期就面臨技術(shù)不成熟、產(chǎn)品性能不完善、生產(chǎn)成本高、安全性低等問題。隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，電動(dòng)汽車用戶日益多元化的充電需求，以及動(dòng)力電池退役和報(bào)廢回收等問題逐漸凸顯，開始成為制約電動(dòng)汽車進(jìn)一步發(fā)展的主要問題。

通過技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新，美國電動(dòng)汽車企業(yè)特斯拉形成了應(yīng)對動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車產(chǎn)品一系列問題的系統(tǒng)解決方案，其發(fā)展經(jīng)驗(yàn)為新興產(chǎn)業(yè)中的創(chuàng)新主體提供了借鑒。首先，特斯拉選用了較為成熟、穩(wěn)定的日本松下18650電池，具有能量密度高、壽命長、安全性高等特點(diǎn)，曾廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品。特斯拉在電池管理技術(shù)和電池包設(shè)計(jì)上進(jìn)行了創(chuàng)新，采用封存管理設(shè)計(jì)，先將單體動(dòng)力電池并聯(lián)成一個(gè)電池組，再將電池組串聯(lián)成一個(gè)電池模塊，最后再串聯(lián)成整塊的電池包。為提高電池包的安全性，特斯拉的每個(gè)單體電池、電池組和電池模塊都有保險(xiǎn)絲，每個(gè)層級都會(huì)有監(jiān)控電流、電壓和溫度的傳感器，一旦電流過大，保險(xiǎn)絲就立即熔斷。此外，特斯拉還攻克了電池冷卻技術(shù)，通過水冷的方式使電池單元的溫度維持恒定。兩種方式的共同作用，使特斯拉電池包的安全性得到保證。通過以上措施，特斯拉破解了動(dòng)力電池應(yīng)用于電動(dòng)汽車初期面臨的技術(shù)不成熟、性能不完善、生產(chǎn)成本高、安全性低等問題。其次，在特斯拉剛剛開始產(chǎn)品市場化時(shí)，電動(dòng)汽車面臨充電設(shè)施較少、充電速度慢等問題。為此，特斯拉專門開發(fā)了超級充電站，用20分鐘就可以充進(jìn)一半電量，而80分鐘就可以把電量充滿，較好地解決了充電問題。再次，為解決電能供給問題，特斯拉收購了美國太陽能發(fā)電系統(tǒng)供應(yīng)商SolarCity，采用光伏發(fā)電、儲(chǔ)能和充電一體化的方式，實(shí)現(xiàn)了電能的自給。最后，特斯拉還成立了專門的電池回收公司，負(fù)責(zé)其電動(dòng)汽車產(chǎn)品的廢舊動(dòng)力電池回收。

作為一種新興產(chǎn)業(yè)，燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化過程中也面臨各種瓶頸問題。為此，燃料電池汽車企業(yè)需要通過技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和開展必要的合作，從而形成系統(tǒng)的解決方案。氫能是燃料電池汽車的主要?jiǎng)恿υ矗彩侨剂想姵仄嚢l(fā)展的關(guān)鍵。目前，氫氣的存儲(chǔ)主要有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和常溫常壓有機(jī)儲(chǔ)氫等技術(shù)路線。對應(yīng)于不同的儲(chǔ)氫技術(shù)，燃料電池汽車企業(yè)需要采用不同類型的燃料電池電堆、系統(tǒng)，整車設(shè)計(jì)也需要采取不同的形式。就燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來看，儲(chǔ)氫、燃料電池電堆、燃料電池系統(tǒng)、整車等企業(yè)相對松散，缺乏針對不同技術(shù)路線的緊密合作。為改變這種狀況，燃料電池汽車企業(yè)需聚焦燃料電池汽車成本、可靠性、耐久性、安全性等問題，圍繞產(chǎn)品開發(fā)、使用、維護(hù)等發(fā)展需求，整合燃料電池、儲(chǔ)氫等環(huán)節(jié)，形成系統(tǒng)的解決方案，從而有效推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3.加強(qiáng)關(guān)鍵資源整合

除制氫企業(yè)外，核心企業(yè)數(shù)量少、規(guī)模小，以及由此導(dǎo)致的技術(shù)創(chuàng)新慢、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不健全、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程滯后等問題，是我國氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要瓶頸。究其原因，我國通過國家科技研發(fā)支持初步掌握了氫能與燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)，但這些技術(shù)主要由科研院所和規(guī)模較小的科技型企業(yè)開發(fā)，生產(chǎn)設(shè)備、投資等資源不足，從而制約了關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。為加快氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，我國需加強(qiáng)對支撐產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵資源的整合。

一方面，我國要加強(qiáng)對生產(chǎn)企業(yè)、社會(huì)資本等國內(nèi)資源的整合。如前所述，除少數(shù)大企業(yè)之外，由于生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不足、投融資渠道不暢通等原因，掌握氫能與燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)的科技型企業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢。與此同時(shí)，隨著我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加快，一些其他領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)、社會(huì)資本等正積極進(jìn)入。通過采取妥善的引導(dǎo)措施，使生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富的新企業(yè)、實(shí)力雄厚的上市公司等進(jìn)入氫能與燃料電池汽車領(lǐng)域，與科技型企業(yè)等原有企業(yè)合作，將有力提升關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)水平，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

另一方面，我國需要做好對國外先進(jìn)技術(shù)和企業(yè)的整合。國外氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)起步較早，在氫能技術(shù)、燃料電池技術(shù)方面形成了一批優(yōu)勢企業(yè)。同時(shí)，由于率先實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，國外氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系相對完善。例如，在氫氣控制高壓閥門、密封膠等方面，國外產(chǎn)業(yè)化技術(shù)優(yōu)勢明顯。為此，我國有必要采取技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)合作、企業(yè)并購等方式，實(shí)現(xiàn)對國外資源的整合。需要強(qiáng)調(diào)的是，在國際資源整合過程中，我國需做好自主技術(shù)開發(fā)。以日產(chǎn)汽車公司為例，早在2001年就引進(jìn)了國外燃料電池技術(shù)，2003年開始與國外共同研發(fā)燃料電池汽車，2008年之后開始推出自主研發(fā)的高性能燃料電池汽車，其經(jīng)驗(yàn)值得我國進(jìn)行國際資源整合的企業(yè)借鑒。

4.構(gòu)建產(chǎn)業(yè)政策體系

首先，做好頂層設(shè)計(jì)。由國務(wù)院和相關(guān)主管部門牽頭，加快制定氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)、主要任務(wù)、支持措施、管理規(guī)范和保障措施；依托節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展部際聯(lián)席會(huì)議制度，構(gòu)建氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的部際協(xié)調(diào)機(jī)制。

其次，完善支持政策。不同于燃料電池汽車，我國氫能支持政策較少。為保障燃料電池汽車所需的氫能供給，我國需要結(jié)合國家氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，制定氫能技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化及示范應(yīng)用等支持政策，從而形成有力的支持政策體系。燃料電池汽車方面，針對技術(shù)研發(fā)、示范運(yùn)行、加氫設(shè)施建設(shè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，制定相應(yīng)的支持政策，構(gòu)建燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)支持政策體系。加強(qiáng)與地方政府協(xié)調(diào)，敦促地方政府尤其是燃料電池汽車試點(diǎn)示范城市建立和完善區(qū)域產(chǎn)業(yè)支持政策，對試點(diǎn)示范效果較好的城市進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。

最后，制定管理規(guī)范。為保障氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國需構(gòu)建氫能與燃料電池汽車標(biāo)準(zhǔn)體系，并制定氫能與燃料電池安全性、加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等管理規(guī)范。目前，燃料電池汽車標(biāo)準(zhǔn)、氫能標(biāo)準(zhǔn)已開始由不同的機(jī)構(gòu)牽頭制定。為滿足燃料電池汽車新產(chǎn)品開發(fā)、測試驗(yàn)證及使用等需求，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)之間需加強(qiáng)協(xié)調(diào)與協(xié)作。

原標(biāo)題:推進(jìn)氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四大建議