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關(guān)于推進(jìn)燃料電池汽車發(fā)展 實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的建議

電子工程師 ? 來源:長城汽車 ? 作者:長城汽車 ? 2021-03-05 13:48 ? 次閱讀
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為實(shí)現(xiàn)2030年碳達(dá)峰及2060年碳中和的目標(biāo),我國需加快推進(jìn)低碳減排,可再生能源開發(fā)及應(yīng)用,保障國家能源安全。發(fā)展車用氫能產(chǎn)業(yè),推動燃料電池汽車示范運(yùn)行規(guī)模,提高可再生能源制氫比例,是實(shí)現(xiàn)低碳減排的重要途徑。燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)深入延伸至碳排放貢獻(xiàn)度達(dá)45%的能源、電力行業(yè)。同時氫燃料電池汽車還具有零排放、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)、耐低溫、續(xù)航穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn),可有力拉動我國電力行業(yè)清潔化轉(zhuǎn)型,更大程度助力碳中和目標(biāo)。

然而,我國氫能產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略導(dǎo)向尚不明朗,支持政策尚不完善,加氫站管理缺位,車用氫能供給體系尚不健全,關(guān)鍵材料和零部件自主化能力還不足,整車制造及氫氣價格過高導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受阻。為支撐燃料電池汽車規(guī)?;痉稇?yīng)用,我國亟需解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展所暴露出的種種問題,因此建議:

一、制定氫能的國家級頂層設(shè)計,完善標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)建設(shè);二、引導(dǎo)加大氫燃料電池基礎(chǔ)科研投入,突破核心材料和關(guān)鍵部件的技術(shù)瓶頸;三、加快燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,鼓勵多手段降低推廣成本;四、加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)資源協(xié)同,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。

一、背景:推進(jìn)燃料電池汽車發(fā)展,是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的有效助力

碳中和已成國際化大趨勢。百年來,全球碳排放增長19倍,導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問題,威脅人類生存,為遏制環(huán)境持續(xù)惡化,全球碳中和已成大勢所趨。2020年9月20日,在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論會上,***總書記就我國碳達(dá)峰目標(biāo)與碳中和愿景向國際社會承諾“力爭2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。明確了2030年前,以制造、交通、發(fā)電三大領(lǐng)域?yàn)闇p排抓手,并制定了非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右,風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上的發(fā)展目標(biāo)。

汽車產(chǎn)業(yè)作為排放貢獻(xiàn)第三的產(chǎn)業(yè),需要先行一步。低碳化和電動化是全球能源與交通領(lǐng)域綠色可持續(xù)發(fā)展的大趨勢。在我國燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車全面發(fā)展的“三縱”戰(zhàn)略中,氫燃料電池汽車相對于其他兩種技術(shù)路線具有零排放、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)、耐低溫、續(xù)航穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。由于燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)深入延伸至碳排放貢獻(xiàn)度達(dá)45%的能源、電力行業(yè),可有力拉動我國電力行業(yè)清潔化轉(zhuǎn)型,更大程度助力碳中和目標(biāo)。

二、現(xiàn)狀&問題:車用氫能產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計未完善,燃料電池核心材料及部件國產(chǎn)化程度偏低

(一)早期政策形式單一,燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢

新能源汽車財稅政策的大力支持下,2015-2019年,我國燃料電池汽車銷量呈逐年升高的態(tài)勢。2020年,受新冠疫情與燃料電池汽車獎勵政策的變動的影響,使得當(dāng)年燃料電池汽車銷量“腰斬”。截止2020年底,我國燃料電池汽車市場保有量達(dá)到7355輛。

同時,從年度、月度產(chǎn)銷數(shù)據(jù)來看,當(dāng)前燃料電池汽車市場受政策導(dǎo)向嚴(yán)重,產(chǎn)業(yè)健康、自主發(fā)展能力偏弱,原因有如下兩點(diǎn):

一是與國際多數(shù)國家政策著重發(fā)展上游氫源端不同,我國政策支持主要為車端消費(fèi)刺激,忽略能源經(jīng)濟(jì)性保障。

二是作為燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展主力軍的整車企業(yè)積極性不高,致使燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展遲緩。

(二)燃料電池核心技術(shù)需提升,材料及部件需加快國產(chǎn)化進(jìn)程

當(dāng)前,我國車用氫能產(chǎn)業(yè)仍面臨核心技術(shù)不強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能不足等問題。為保障產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,我國在國家層面推進(jìn)燃料電池汽車示范應(yīng)用規(guī)?;耐瑫r,亟須采取“強(qiáng)技術(shù)、提質(zhì)量”等措施,避免技術(shù)“空心化”和產(chǎn)業(yè)“低端化”。

我國雖然基本掌握了燃料電池核心技術(shù),但在質(zhì)子交換膜、催化劑、膜電極等燃料電池關(guān)鍵材料方面與國外存在差距,空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵等關(guān)鍵部件性能尚需提升,高壓瓶閥、密封劑、碳紙等需要進(jìn)口。為此,我國一方面需要提升燃料電池核心技術(shù)水平,另一方面應(yīng)加強(qiáng)進(jìn)口材料及部件的技術(shù)攻關(guān),加快推進(jìn)國產(chǎn)化。

(三)整車制造及氫氣價格過高,嚴(yán)重制約我國燃料電池汽車商業(yè)化推廣

成本下降是燃料電池汽車產(chǎn)品競爭力的體現(xiàn),也是開展規(guī)?;茝V的前提。當(dāng)前,我國燃料電池系統(tǒng)的成本大多在6000元/kW以上,儲氫系統(tǒng)成本多在10000元/kgH2以上,導(dǎo)致燃料電池汽車生產(chǎn)成本和售價過高。與此同時,氫氣價格大多在60元/kg以上,這又導(dǎo)致燃料電池汽車運(yùn)營成本過高。

在整車制造方面,燃料電池系統(tǒng)及儲氫系統(tǒng)約占整車成本的65%左右,是降本的關(guān)鍵所在。燃料電池產(chǎn)品仍處于小批量生產(chǎn)階段,成本居高不下。此外,核心材料及零部件成本高昂,其中燃料電池系統(tǒng)端,我國空壓機(jī)、氫噴射泵以及質(zhì)子交換膜、催化劑、碳紙及碳布等雖已取得全面技術(shù)突破,但規(guī)?;a(chǎn)能力還不足,部分仍需依賴進(jìn)口。在氫氣使用成本方面,目前國內(nèi)外的氫氣成本普遍較高。

(四)氫燃料電池汽車標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)不完善,制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2020年4月10日,國家能源局發(fā)布的《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》中首次將氫能列為能源范疇。但是氫能在《意見稿》中的表述仍舊有限,在氫氣運(yùn)輸、儲存、使用、管理等環(huán)節(jié),亟待具有可操作性的措施。傳統(tǒng)煉化行業(yè)將氫氣作為工業(yè)原料使用,氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也正在促使現(xiàn)有供應(yīng)體系向綠色、經(jīng)濟(jì)、高效的氫能供應(yīng)體系轉(zhuǎn)變,在此過程中,產(chǎn)生了許多新問題。

加氫站建設(shè)方面,加氫站建設(shè)審批程序復(fù)雜且涉及工商、土地規(guī)劃、住建、安監(jiān)、消防、環(huán)境評價等多個部門。主管部門不明確、政策體系不完善導(dǎo)致了若干難題。

燃料電池汽車方面,燃料電池電動汽車領(lǐng)域雖然已形成相對完整的標(biāo)準(zhǔn)體系,但在某些局部領(lǐng)域仍存在標(biāo)準(zhǔn)缺項情況。而隨著加注壓力、加注溫度的增加,加氫通信協(xié)議對于加氫過程中的數(shù)據(jù)收集、安全監(jiān)控非常必要。

標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)方面,我國相關(guān)部門管理權(quán)限分散,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定與認(rèn)定的孤島隔閡現(xiàn)象較為嚴(yán)重,導(dǎo)致氫能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)單一、籠統(tǒng)、松垮和割裂,汽車行業(yè)、氫燃料電池行業(yè)、純氫制備行業(yè)等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)制定較為粗糙,產(chǎn)業(yè)國際話語權(quán)嚴(yán)重不足。

三、建議&措施:營造氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展環(huán)境,加快燃料電池汽車市場化進(jìn)程

根據(jù)我國氫能與燃料電池汽車應(yīng)用示范與商業(yè)化推廣的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合我國燃料電池汽車現(xiàn)階段的示范問題,提出建議如下:

(一)制定氫能的國家級頂層設(shè)計,完善標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)

總體來看,我國燃料電池汽車頂層設(shè)計及支持政策基本健全,而國家氫能產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計滯后。為引導(dǎo)和促進(jìn)車用氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,我國亟待完善國家氫能產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計,盡早出臺《能源法》正式稿,研究制定和發(fā)布國家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。通過相關(guān)政策文件的出臺,明確氫氣的能源屬性、氫能在國家能源體系中的戰(zhàn)略定位以及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國家定位等問題。同時,我國還需明確氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向、目標(biāo)、主要任務(wù),并針對車用氫能技術(shù)瓶頸及產(chǎn)品短板、燃料電池汽車規(guī)?;痉哆\(yùn)行面臨的主要瓶頸,研究出臺相應(yīng)的支持政策及配套措施。

同時,建立健全氫能與燃料電池標(biāo)準(zhǔn)體系,鼓勵行業(yè)領(lǐng)先的相關(guān)高校、企事業(yè)單位進(jìn)行氫能和燃料電池汽車相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究,建立健全氫能與燃料電池汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,為燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步商業(yè)化發(fā)展保駕護(hù)航。

(二)引導(dǎo)加大氫燃料電池基礎(chǔ)科研投入,突破核心材料和關(guān)鍵部件的技術(shù)瓶頸

通過示范城市獎勵、技術(shù)研發(fā)支持等措施,激勵優(yōu)質(zhì)氫能企業(yè)、燃料電池企業(yè)、整車企業(yè)等產(chǎn)業(yè)主體強(qiáng)化技術(shù)研發(fā),不斷提升技術(shù)水平及產(chǎn)品質(zhì)量。選取質(zhì)子交換膜、膜電極、燃料電池堆及制氫、儲氫、加氫裝備等骨干企業(yè),培育其研發(fā)生產(chǎn)能力。堅持開放發(fā)展,創(chuàng)造有利條件,引進(jìn)國外氫燃料電池技術(shù)人才、研發(fā)團(tuán)隊、創(chuàng)新型企業(yè),與國際氫能燃料電池領(lǐng)軍企業(yè)開展深入交流與合作。

加大自主研發(fā)與資本投入,開展突破燃料電池零部件關(guān)鍵技術(shù)、降低關(guān)鍵材料成本、促進(jìn)燃料電池及其關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化等工作,重點(diǎn)推動燃料電池關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,對中高功率燃料電池動力系統(tǒng)等相關(guān)核心零部件及裝備、車載儲氫系統(tǒng)(如儲氫密度的提升)和關(guān)鍵部件(管閥件)、加氫站壓縮機(jī)及容器壁、核心零部件生產(chǎn)裝備等領(lǐng)域的技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化加大支持力度,實(shí)現(xiàn)燃料電池關(guān)鍵技術(shù)的突破、產(chǎn)業(yè)鏈的完善和產(chǎn)業(yè)化程度的提高,進(jìn)一步降低加氫基礎(chǔ)設(shè)施與燃料電池汽車建造與運(yùn)營成本,促進(jìn)中國氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

(三)加快燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化能力,鼓勵多手段降低推廣成本

加強(qiáng)支持與引導(dǎo),建立投資收益合理回報機(jī)制,積極推進(jìn)投資體制改革,搭建各種投融資平臺,開拓多樣化資金渠道,鼓勵地方采用資本注入、投資補(bǔ)助等方式投資氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施,引導(dǎo)和吸引社會投資特別是民間投資以合資、獨(dú)資、參股、特許經(jīng)營等方式參與建設(shè)與營運(yùn),充分發(fā)揮社會資本在氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中的積極作用。

提升產(chǎn)業(yè)活力。燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將取決于產(chǎn)業(yè)活力,我國有必要采取引進(jìn)新主體、提高聚集度、豐富產(chǎn)業(yè)資源等措施和鼓勵創(chuàng)新等手段。

(四)加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)資源協(xié)同,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

燃料電池汽車規(guī)模化示范應(yīng)用將成為拉動我國車用氫能產(chǎn)業(yè)快速、高質(zhì)量發(fā)展的有效手段。為保障和強(qiáng)化燃料電池汽車示范運(yùn)行的拉動效果,我國還需在以下幾個方面開展工作。

首先,強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢企業(yè)之間的協(xié)同與合作。產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢企業(yè)合作是提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的保證,也是培育龍頭企業(yè)的有效途徑。為此,我國有必要通過適當(dāng)?shù)墓膭?、引?dǎo)措施,促進(jìn)氫能、燃料電池、整車等環(huán)節(jié)優(yōu)勢企業(yè)在技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品聯(lián)合開發(fā)、推廣應(yīng)用等方面開展合作,以“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”的方式實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新。

其次,打破行政區(qū)劃、地方保護(hù)等壁壘,促進(jìn)優(yōu)勢城市、區(qū)域的聯(lián)合和優(yōu)勢企業(yè)跨區(qū)域合作,打造產(chǎn)品全國推廣應(yīng)用的統(tǒng)一大市場。

最后,保障優(yōu)質(zhì)資源和產(chǎn)業(yè)要素資源流動,鼓勵產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。合理引導(dǎo)國內(nèi)外有實(shí)力的能源、汽車、材料等相關(guān)企業(yè)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢資源,鼓勵產(chǎn)業(yè)主體開展技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)組織創(chuàng)新及商業(yè)模式創(chuàng)新。

原文標(biāo)題:全國人大代表王鳳英2021兩會議案建議——關(guān)于推進(jìn)燃料電池汽車發(fā)展 實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的建議

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原文標(biāo)題:全國人大代表王鳳英2021兩會議案建議——關(guān)于推進(jìn)燃料電池汽車發(fā)展 實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的建議

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    隨著全球能源危機(jī)的加劇和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重,尋找清潔、高效的能源解決方案變得尤為重要。燃料電池作為一種新型能源技術(shù),因其高效率和低排放特性而受到廣泛關(guān)注。 燃料電池與氫氣的關(guān)系 燃料電池
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    燃料電池的主要材料 燃料電池的效率和性能

    燃料電池的主要材料 1. 催化劑 燃料電池的核心部件之一是催化劑,它加速了燃料和氧化劑之間的化學(xué)反應(yīng)。常用的催化劑包括鉑(Pt)、鈀(Pd)和它們的合金或氧化物。這些材料具有高催化活性和良好的化學(xué)
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    燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域 燃料電池車的優(yōu)缺點(diǎn)

    燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域 1. 交通運(yùn)輸 燃料電池在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛,尤其是在汽車行業(yè)。燃料電池車(FCEV)以其零排放和高能量轉(zhuǎn)換效率而受到關(guān)注。除了乘用車,
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    燃料電池工作原理 燃料電池與傳統(tǒng)電池的區(qū)別

    燃料電池工作原理 燃料電池的基本工作原理是利用氫氣(或其他燃料)和氧氣(或其他氧化劑)在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生電流。這個過程可以分為以下幾個步驟: 氫氣供應(yīng) :氫氣作為燃料被輸送到
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    燃料電池測試負(fù)載的工作原理是什么?

    的性能參數(shù)。通過對這些數(shù)據(jù)的分析,可以評估燃料電池在不同負(fù)載條件下的性能表現(xiàn),如效率、穩(wěn)定性等。此外,還可以根據(jù)測試結(jié)果對燃料電池的設(shè)計和優(yōu)化提出建議。 調(diào)整測試條件:根據(jù)測試結(jié)果,可以對燃料
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    長安汽車榮獲2024中國工業(yè)達(dá)“領(lǐng)跑者”企業(yè)

    近日,中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合會在第三屆中國工業(yè)達(dá)論壇上發(fā)布了2024中國工業(yè)達(dá)“領(lǐng)跑者”企業(yè),
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