【行业动态】余卓平:氢能开局 玩家进入

发布时间:2019-03-11 14:21 点击数:2707

余卓平 — 中国氢能联盟专家委员会主任、同济大学校长助理、原汽车学院院长、“节能与环保汽车长江学者与创新团队”学术带头人、国家973重点项目首席科学家、“十一五“国家863重大项目课题电动汽车重大专项(主要负责人)。长期从事车辆工程专业的教学、科研工作。

自纯电动汽车产业获得快速发展之后,氢能作为能源变革的新方向逐渐受到政策重视和市场支持。国内氢能产业的发展更是如火如荼,政企摩拳擦掌,众多玩家进入,热潮涌现。

对此,余卓平教授在联盟小氢与《能源》杂志联合专访中表示,热潮之下更需冷思考,氢能及燃料电池产业发展作为我国能源变革时代的一条重要道路,切不可因一时之热化为泡沫。

 

必然 OR 偶然

联盟小氢:近几年整个产业链的发展热情空前高涨。氢能热潮出现的原因是什么?

余卓平:实际上国家对燃料电池的政策支持最早还是从汽车开始的,也就是燃料电池汽车的发展。“十一五”期间,科技部发布的“三纵三横”的总体布局里就明确了要产业化发展燃料电池,一直以来大家对燃料电池都抱有很大的期望。另一方面,当时大家对技术水平还有很多质疑,如寿命、成本等。

但近期燃料电池的技术进步非常快,特别是丰田在2015年推出它的第一代商用燃料电池汽车Mirai以后,大家看到燃料电池技术已经开始走向成熟,这应该是出现热潮的第一个原因。

第二个原因是我国现在的能源结构面临巨大挑战。目前我国能源主要是靠煤,然而煤的清洁、碳排放等都是制约煤炭可持续使用的因素。另外,随着汽车工业的发展,用油需求增多且大比例依靠进口。所以国家迫切需要进行能源转型。

实际上从转型角度讲,我们还有另一个选项,那就是可再生能源。但是可再生能源应用的同时也遇到新的挑战,这个挑战不是技术层面的,我们国家目前在风力发电技术和光伏发电技术上应该说是走在世界前列,但是由于整个电力结构的不灵活性,导致弃风弃光这种现象一直存在,没有把整个资源很好的综合利用起来。所以可再生能源的大规模使用,必须要找到新的途径。

在这个前提下,氢的利用就合情合理。第一,氢是零碳排放;第二,氢的热值比汽油高,效率高;第三,氢能是一种二次能源,可以在很多能源之间做转换;第四,氢能的可储存性高。氢能的定位基本就是这样,行业也逐渐认可氢能将成为国家未来能源结构一个非常重要的载体。

第三个原因就是我国对新能源汽车发展有非常强的政策支持。目前纯电动车和插电的混合动力车到2020年要取消补贴政策,而燃料电池的补贴政策还会持续一段时间。在这个背景下,大家可能认为燃料电池汽车产业有新的发展机会。所以目前氢能发展会出现这样的热潮。

 

地方玩家不少何时“国”“地”两开花?

联盟小氢:随着氢能源及燃料电池产业进入的玩家越来越多,目前只有地方出台相应规划,行业内比较关注哪些问题?

余卓平:最大的问题就是没有国家层面的整体规划。现在氢能的发展都是各地结合自己的发展定位和资源来推动,对地方利好。但是从能源结构的转型来看,这不是一个地方的家务事情,是国家整体规划的大事情。

所以说迫切需要国家把目前大家的这种热情利用好,有清晰的职能定位、明确的管理条例、整体的发展规划。去年中国氢能联盟(即“中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟”)成立了,国家能源局对联盟高度重视,我估计很快国家会有相应的举措出来。同时,中国氢能联盟跟国家能源局一直紧密互动。联盟不是一家企业,而是一个非常大的政、产、学、研都联合形成共识的组合。那么,从这个角度上来看,我认为政府很快会有规划出台。

 

氢能利用 ≠ 汽车

联盟小氢:绝大多数人认为氢能源就是指汽车上的应用,氢能利用还有哪些比较重要的形式?

余卓平:氢能是一种非常灵活的能源。这一轮的氢能发展是由燃料电池车推动起来的。随着汽车电动化的发展趋势越来越清晰,大家发现从能源转型的角度看燃料电池车是非常好的选择,尤其对于长途大功率的汽车来讲。

但是氢能的使用绝对不仅仅限于汽车。随着燃料电池技术的发展,在交通方面,比如轨道交通、船舶和航空领域,氢能都有很好的应用前景。

另外在工业上,因为氢也是一种工业原料,会在工业方面得到非常好的使用。

再一个就是在建筑里面的分布式发电。现在日本和其他国家都开始用分布式发电来调节电网。我们很早以前也一直在谈论车辆与电网之间的关系,实际上燃料电池一旦广泛的使用,对于国家整个电网结构的调节会有非常大的作用。

所以不光是在汽车行业,随着氢能产业的发展,它在交通、工业、建筑等领域都会有很好的使用空间。

 

绕不开的经济账

联盟小氢:未来制氢的主流手段以及制氢的发展方向是怎样?

余卓平:能源领域一直还未把氢明确定位成一种能源的主要原因就是,目前利用的氢气只是工业副产氢气,比如从煤、石油、天然气制出来的一部分氢。

但是氢如果要作为一种能源大规模使用,一点副产氢气是远远不够的。所以一定要找到新的来源。而我们国家恰恰拥有比较丰富的资源,特别是可再生能源。可再生能源的发展,将来一定能为氢能的利用创造一个非常广阔的空间。

比如刚才讲到的弃风问题,事实上现在风力光伏都在大规模发展并且技术成熟,但是无法形成系统的网络,主要归因于它们的间歇性和不稳定性。而如果把这些电能转换成氢能,就会是一个非常好的手段。所以未来我们会利用可再生能源为氢能的制取创造空间,这是一条主要的途径。

另外我国毕竟是一个产煤大国,从资源利用和成本的角度,如果可以解决煤的清洁性问题,那也是我们所期待的。现在煤制氢最大的问题就是碳排放问题。因此未来国家会持续地重点攻关这一块,如二氧化碳封存技术,国家能源集团这项技术的研发已经走在前列,一旦技术成熟,我相信未来煤制氢也是一个很好的途径。

联盟小氢:那么关于技术难关最大的储运氢,您是怎么看待的呢?

余卓平:实际上无论是气态运输,还是液态运输,都已经有成熟的技术。

从目前来看,短距离的气态储运,如果1公斤氢气在150公里范围内的运输成本约2块钱多一点,这在整个制氢运氢链条里面占的比例大概10%,不算太高,还是可以接受的。那么在长途运输方面,如果一旦大规模执行,就不可避免地要谈到氢气的输送管道问题。通过对管道运输的大概测算,估计成本约2块5左右,总的来讲也是可控的。现在如果直接把氢气和汽油来对比,汽车百公里的油耗大概在50块钱,而1公斤氢气只要在40块钱左右,所以它跟汽油是有足够的竞争力的。

联盟小氢:关于加氢站,有很多声音说要跟加油站一块建,现在也确实有已建成的。那么您觉得未来会主要推这种模式吗?还有加氢站的成本问题应该怎样解决?

余卓平:会的。这里面倒不是成本的问题,现在主要的问题应该是土地资源和安全性的问题,尤其是在安全控制方面。第一点,外界都认为氢气爆炸很危险,但实际上它的危险程度并不比汽油要高。第二点,汽油之所以能够大规模使用,是因为有一套很严谨的管范措施,如果把氢气的安全管理措施都规范好,氢气也是可以安全使用的。

所以我们国家现在氢能的发展,刚才讲第一个是缺少国家层面整体规划,第二个就是缺少行业管理标准和规范。

 

氢 之“轻”

联盟小氢:最后回到您的专业领域——汽车这块,现在市场上据我观察都是氢燃料电池客车或者说专用车,那么像丰田Mirai那种乘用车,国内是不是还没有出现?

余卓平:上汽已经有接近上百辆的燃料电池乘用车。在燃料电池车里面,上汽是走在最前面的,一直坚持在发展。

但是在运营车辆里面,商用车一定是率先使用的。究其原因,主要是加氢站的建设不会像加油站那么普及,特别是在建设初期。乘用车的一大特点就是不规律性大,是分散在各个角落的。而商用车,如公交车都有定点线路,一个加氢站可以满足一大批车辆的使用。所以从这点上来讲,我个人认为率先在商用车市场运用燃料电池车这条路是对的。

而且商用车辆每天的续航里程要求高。这点上如果用纯电动汽车去跑,是很难完成的。我个人不大赞同特斯拉的发展路线,主要因为它的电池重量,也就是说车要背很多电池在身上才能实现目标续航,电池的重量占车重的50%左右,能耗基本上都耗在运载自身的电池上,这是一个恶性循环。

汽车的轻量化在汽车工业里是一个永恒的主题,我们会非常谨慎地处理是否增加汽车重量的问题。像氢燃料汽车,就可以做到轻量化,这是因为氢气的能量密度会比电池要高很多。

联盟小氢:您之前提到过上海发展氢燃料车,现在上海的补贴是多少?还是一辆车20万吗?

余卓平:对,乘用车补得少,所以小汽车现在的发展难度更大。因为政府对燃料电池的要求比较高,补贴相对又少,再加上加氢站不普及。虽然这几轮针对新能源汽车的补贴调整了,电动汽车补贴减少,续航里程短、能量密度低的被踢出补贴队伍,但是对于燃料电池车,补贴的力度并没有改变,这是国家支持氢能发展的一个信号。也就是我们开头所讲为什么会有氢能热潮?就是因为有这个政策,大家觉得这个政策是在创造机会,而在机会下如何应对挑战稳步发展,则是国家、地市和行业都需要冷静思考的问题。

来源:氢能联盟CHA


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