氫能與燃料電池汽車產業發展的四大建議

2017-12-08 10:57:01 來源:第一電動網作者:ceiling 　點擊量：評論 (0)

黨的十九大報告提出，深化供給側結構性改革，建設現代化經濟體系，加快發展先進制造業。燃料電池汽車是新能源汽車的重要組成部分，發展燃料電池汽車，不僅能夠支撐先進制造業發展，還將助力現代化經濟體系建設和

不同于燃油和電能，氫能是一種清潔高效的新型能源，其制取與利用技術正處于加快發展過程中。對于氫能產業發展，我國還未給予足夠的重視。雖然《能源發展戰略行動計劃（2014-2020年）》將氫能與燃料電池技術創新列為15項重點任務，《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》也提出“推動車載儲氫系統以及氫制備、儲運和加注技術發展”，但我國目前尚未有專門的氫能產業發展支持政策。氫能技術方面，我國化石燃料制氫、可再生能源制氫、氫氣純化等技術相對成熟，已大量應用于工業制氫。然而，我國在氫氣存儲、運輸等技術方面較為薄弱，加氫技術雖已開始應用于燃料電池汽車，但技術水平有待進一步提高。氫能產業方面，除制氫企業外，我國氫氣純化、存儲、運輸及加氫企業數量較少，規模較小。加氫站建設方面，我國發展進程總體滯后。截至2017年10月，我國僅建成7座加氫站，數量遠少于美國、日本、德國等發達國家。由于缺乏專門的支持政策，以及加氫設備產業化能力不足、成本較高、加氫站建設及運營模式不成熟等原因，我國加氫站建設還面臨不少制約。

為保障和促進燃料電池汽車產業發展，我國需做好氫能供給。一方面，加快氫氣存儲、運輸等關鍵技術研發，引導工業制氫、氫氣純化等技術向燃料電池用氫技術轉化，豐富氫氣存儲、運輸、加氫等企業數量，提升氫能裝備水平，推進氫能產業發展。另一方面，聚焦加氫能力提升，加強加氫設備產業化技術研發，強化加氫設備企業產業化能力，降低加氫設備成本，豐富加氫基礎設施建設及運營企業數量，加快完善加氫基礎設施建設及運營模式。

2.形成系統的解決方案

對于新興產業而言，其技術與市場都面臨較大的不確定性。在新興產業發展初期，由于新興技術不夠成熟，新產品往往面臨性能不完善、生產成本高、安全性低等問題。當新產品推向市場后，由于配套服務網絡不健全，新產品使用、維護及報廢回收等問題容易成為新產品產業化的瓶頸。為有效應對這些問題和實現新產品的產業化，新興產業中的創新主體需要選擇特定的技術路線，并形成系統的解決方案。在電動汽車發展過程中，由于動力電池技術的出現，電動汽車在發展初期就面臨技術不成熟、產品性能不完善、生產成本高、安全性低等問題。隨著電動汽車產業化的推進，電動汽車用戶日益多元化的充電需求，以及動力電池退役和報廢回收等問題逐漸凸顯，開始成為制約電動汽車進一步發展的主要問題。

通過技術創新和商業模式創新，美國電動汽車企業特斯拉形成了應對動力電池和電動汽車產品一系列問題的系統解決方案，其發展經驗為新興產業中的創新主體提供了借鑒。首先，特斯拉選用了較為成熟、穩定的日本松下18650電池，具有能量密度高、壽命長、安全性高等特點，曾廣泛應用于消費類電子產品。特斯拉在電池管理技術和電池包設計上進行了創新，采用封存管理設計，先將單體動力電池并聯成一個電池組，再將電池組串聯成一個電池模塊，最后再串聯成整塊的電池包。為提高電池包的安全性，特斯拉的每個單體電池、電池組和電池模塊都有保險絲，每個層級都會有監控電流、電壓和溫度的傳感器，一旦電流過大，保險絲就立即熔斷。此外，特斯拉還攻克了電池冷卻技術，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，特斯拉破解了動力電池應用于電動汽車初期面臨的技術不成熟、性能不完善、生產成本高、安全性低等問題。其次，在特斯拉剛剛開始產品市場化時，電動汽車面臨充電設施較少、充電速度慢等問題。為此，特斯拉專門開發了超級充電站，用20分鐘就可以充進一半電量，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電系統供應商SolarCity，采用光伏發電、儲能和充電一體化的方式，實現了電能的自給。最后，特斯拉還成立了專門的電池回收公司，負責其電動汽車產品的廢舊動力電池回收。

作為一種新興產業，燃料電池汽車產業化過程中也面臨各種瓶頸問題。為此，燃料電池汽車企業需要通過技術創新、商業模式創新和開展必要的合作，從而形成系統的解決方案。氫能是燃料電池汽車的主要動力源，也是燃料電池汽車發展的關鍵。目前，氫氣的存儲主要有高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫和常溫常壓有機儲氫等技術路線。對應于不同的儲氫技術，燃料電池汽車企業需要采用不同類型的燃料電池電堆、系統，整車設計也需要采取不同的形式。就燃料電池汽車產業發展狀況來看，儲氫、燃料電池電堆、燃料電池系統、整車等企業相對松散，缺乏針對不同技術路線的緊密合作。為改變這種狀況，燃料電池汽車企業需聚焦燃料電池汽車成本、可靠性、耐久性、安全性等問題，圍繞產品開發、使用、維護等發展需求，整合燃料電池、儲氫等環節，形成系統的解決方案，從而有效推進產業發展。

3.加強關鍵資源整合

除制氫企業外，核心企業數量少、規模小，以及由此導致的技術創新慢、產業化技術不健全、產業化進程滯后等問題，是我國氫能與燃料電池汽車產業發展面臨的主要瓶頸。究其原因，我國通過國家科技研發支持初步掌握了氫能與燃料電池汽車關鍵技術，但這些技術主要由科研院所和規模較小的科技型企業開發，生產設備、投資等資源不足，從而制約了關鍵技術的產業化進程。為加快氫能與燃料電池汽車產業化進程，我國需加強對支撐產業化關鍵資源的整合。

一方面，我國要加強對生產企業、社會資本等國內資源的整合。如前所述，除少數大企業之外，由于生產經驗不足、投融資渠道不暢通等原因，掌握氫能與燃料電池汽車關鍵技術的科技型企業產業化進程緩慢。與此同時，隨著我國燃料電池汽車產業化進程的加快，一些其他領域的生產企業、社會資本等正積極進入。通過采取妥善的引導措施，使生產經驗豐富的新企業、實力雄厚的上市公司等進入氫能與燃料電池汽車領域，與科技型企業等原有企業合作，將有力提升關鍵技術研發水平，加快產業化進程。

另一方面，我國需要做好對國外先進技術和企業的整合。國外氫能與燃料電池汽車產業起步較早，在氫能技術、燃料電池技術方面形成了一批優勢企業。同時，由于率先實現了產業化，國外氫能與燃料電池汽車產業化技術體系相對完善。例如，在氫氣控制高壓閥門、密封膠等方面，國外產業化技術優勢明顯。為此，我國有必要采取技術引進、技術合作、企業并購等方式，實現對國外資源的整合。需要強調的是，在國際資源整合過程中，我國需做好自主技術開發。以日產汽車公司為例，早在2001年就引進了國外燃料電池技術，2003年開始與國外共同研發燃料電池汽車，2008年之后開始推出自主研發的高性能燃料電池汽車，其經驗值得我國進行國際資源整合的企業借鑒。

4.構建產業政策體系

首先，做好頂層設計。由國務院和相關主管部門牽頭，加快制定氫能與燃料電池汽車產業發展規劃，明確產業發展的目標、主要任務、支持措施、管理規范和保障措施；依托節能與新能源汽車產業發展部際聯席會議制度，構建氫能與燃料電池汽車產業發展的部際協調機制。

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，我國需要結合國家氫能與燃料電池汽車產業發展規劃，制定氫能技術研發、產業化及示范應用等支持政策，從而形成有力的支持政策體系。燃料電池汽車方面，針對技術研發、示范運行、加氫設施建設等關鍵環節，制定相應的支持政策，構建燃料電池汽車產業支持政策體系。加強與地方政府協調，敦促地方政府尤其是燃料電池汽車試點示范城市建立和完善區域產業支持政策，對試點示范效果較好的城市進行獎勵。

最后，制定管理規范。為保障氫能與燃料電池汽車產業發展，我國需構建氫能與燃料電池汽車標準體系，并制定氫能與燃料電池安全性、加氫基礎設施建設等管理規范。目前，燃料電池汽車標準、氫能標準已開始由不同的機構牽頭制定。為滿足燃料電池汽車新產品開發、測試驗證及使用等需求，相關標準制定機構之間需加強協調與協作。

原標題:推進氫能與燃料電池汽車產業發展的四大建議