中国工程院院士、中国矿业大学教授彭苏萍表示,氢能作为二次能源,具有零碳、高效、可储能、安全可控等显著优势,可以在交通、工业、建筑等诸多领域推广应用,氢能源可缓解对外原油依存度,保障国家能源安全,提升可再生能源利用水平。将氢能纳入终端能源体系,与电力协同互补,未来将成为终端能源消费主体。
世界主要发达国家均在大力发展氢能产业,制定氢能发展战略。其中,欧洲正在加快商业化进程,基础设施网络规划完备;日本和韩国已将燃料电池汽车与发电装置推向市场,关键技术开发及产业装备制造也较为成熟;美国拥有完备的产业政策及路线图,加州等地区已初步形成基础设施网络。相比之下,我国氢能产业尚处于产业化探索期,顶层设计、关键技术、装备制造、政策标准都有待加强。
交通领域是近中期氢能应用的主力场景,氢在燃料电池汽车领域的经济性与技术成熟度最高,市场潜力最大,适合在近期重点推广。截止到2019年12月,全球燃料电池汽车总保有量24,132辆,国外保有量达到17,967辆。2019年销量创下历史新高,达到10,409辆。2019年氢燃料电池乘用车销量超过7500辆,同比增长约90%,主要销售区域为韩国、美国和日本,分别达到4194、2089、644辆,且基本为乘用车。
在我国,燃料电池汽车主要应用于商用车,2019年销量为2737辆,同比增长79.2%,保有量达6165辆。目前,我国涉氢燃料电池车企数量正在持续增长,关键技术已取得积极进展,装备国产化进程正在加快。同时,众多央企、外企布局氢燃料电池汽车及关联产业,积极开展产业整合、并购等行动,上下游及关联产业竞争加剧。
我国拥有丰富的氢源基础,氢能开发利用潜力巨大。同时,我国还是世界第一大制氢国,且拥有全球最大的汽车市场,氢能产业发展前景良好。但与发达国家相比,我国氢能产业发展仍有较大差距。例如:“卡脖子”技术分布在氢能产业的多个环节,急需打破国外技术封锁;燃料电池核心技术、储运技术存在短板,氢能基础设施发展滞后,包括制氢设施、氢能储存与输送设施、加氢站布局及氢安全辅助设施;相关核心设备主要依靠进口,氢能产业装备制造等方面相对滞后,缺乏完备的产业技术体系,与美欧日韩差距有拉大的趋势;储氢、燃料电池关键部件、监测测试装备有较大追赶空间;核心技术能力、关键装备、标准体系、基础设施和人才队伍建设亟待加强。
未来10年~20年是我国氢能源与燃料电池产业发展的重要机遇期,需紧密联系我国能源发展实际,助力实现氢能源与燃料电池高质量发展。为此,我国应从战略、政策、技术、资金、国际合作等方面积极谋划,通过改革创新破解发展难题。
为实现我国氢能产业发展目标,彭苏萍建议,加强氢能源与燃料电池技术发展路线的顶层设计,加快标准、检测、认证体系建设,设立氢能源与燃料电池国家重大科技专项、国家级技术研发平台与创新发展基金;针对提高燃煤发电效率、实现二氧化碳近零排放的需求,开展以IGFC为代表的分布式发电示范应用,针对大规模弃风弃光,开展SOFC/SOEC调峰及储能应用研究,并开展SOEC电解二氧化碳制化工产品研究,实现碳循环;布局零碳化产氢与精准输配工程科技攻关,开展大规模制氢、储氢和输配工程示范;还要突破催化剂、电极、连接体等关键材料制备,加快技术攻关与装备国产化,避免技术空心化。