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在新能源汽車的發(fā)展中，純電動汽車和氫燃料電池汽車一直是業(yè)內討論最多的兩種技術路線。然而，與全球數(shù)百萬輛電動汽車的市場相比，氫燃料電池汽車的發(fā)展狀況相當尷尬。
數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底，全球氫燃料電池汽車僅有32535輛，而新能源汽車數(shù)量最多的中國也不容樂觀。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2020年我國氫燃料電池汽車產銷量分別為1204輛和1182輛，均為商用車。同年，中國純電動汽車產銷量分別為110.5萬輛和111.5萬輛，同比增長5.4%和11.6%。
在純電動汽車坐塵、氫燃料電池汽車緩慢前進之際，中國提出了“2030年碳峰值，2060年碳中和”的目標，并在2021年全國兩會上首次將這一目標寫入政府工作報告。那么，在“3060”雙碳目標驅動下，氫燃料電池汽車能否乘勢而上呢?答案是肯定的。
氫燃料電池汽車是實現(xiàn)“雙碳”目標的主要途徑
中國是一個以煤炭為主要能源、化石能源占很大比重的發(fā)展中大國，10年內實現(xiàn)碳排放峰值、40年內實現(xiàn)碳中和的任務十分艱巨。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國目前是世界上最大的碳排放國。2019年，中國生產和消費活動產生的二氧化碳達到每年1億至100噸，占全球1億331噸二氧化碳的30%，占比最高。與此同時，中國作為世界上最大的發(fā)展中國家，二氧化碳排放量繼續(xù)增加，每年增長約1.5%。美國、歐盟(包括英國)和日本已經(jīng)達到頂峰，它們的年排放量已經(jīng)呈下降趨勢。
按工業(yè)來看，從化石能源燃燒或化學變化產生的二氧化碳來看，電、熱、氣、水的生產和供應約占46%，制造業(yè)占28%，運輸業(yè)占10%，采礦業(yè)占5%，生活等占11%。由以上可以看出，交通運輸業(yè)是我國第三大碳排放源。
汽車行業(yè)作為交通運輸領域的重要參與者，在“3060”雙碳目標的推動下，也面臨著相當大的壓力和挑戰(zhàn)。對此，長城集團偉世能源科技有限公司總裁陳雪松表示，氫燃料電池有助于降低碳排放、脫碳，是我國能源和交通運輸改革，實現(xiàn)“雙碳”目標的主要路徑?！皻淠艿拇笠?guī)模、長期、長距離儲存、運輸和應用，是解決可再生能源波動性的解決方案;氫和電的結合可以充分利用燃料電池的高能量密度和動力電池的高功率密度，完全覆蓋車輛的功率范圍。”
創(chuàng)業(yè)資本董事長劉亮也強調，商用車的碳排放是國家實現(xiàn)“雙碳”目標的主要障礙，最適合商用車的新能源汽車必須是氫燃料電池。“從運輸?shù)慕嵌葋砜?，要實現(xiàn)雙碳目標，我們不能只看汽車。中型和重型卡車的碳排放量實際上占到了全球的三分之二?！?/span>
氫能因其來源廣泛、清潔高效、應用場景豐富，被認為是促進傳統(tǒng)化石能源清潔高效利用和支持可再生能源大規(guī)模發(fā)展的理想介質。目前，美國、歐洲、日本、韓國等主要工業(yè)化國家和地區(qū)已將氫能納入國家能源戰(zhàn)略規(guī)劃，氫能產業(yè)商業(yè)化進程正在加快。
以韓國現(xiàn)代汽車集團為例。在全球能源革命和轉型的大背景下，集團開始加快氫能布局。今年9月,現(xiàn)代汽車集團宣布將推出全系列的新商用車輛,包括氫燃料電池、純電動公共汽車和重型卡車,從商用車領域,并成為世界上第一個汽車裝備所有其商業(yè)模型在2028年與氫燃料電池系統(tǒng)。現(xiàn)代汽車集團還計劃，到2030年為止，將氫燃料電池汽車的價格提高到與純電動汽車相當?shù)乃?，以確保在消費者市場上的競爭力。
政策繼續(xù)加大，預計氫能產業(yè)鏈規(guī)模將達到萬億元
以中國為中心，由于“核心技術受制于人”、“成本高”、“配套設施不完善”等原因，氫燃料電池汽車的發(fā)展長期不盡如人意?，F(xiàn)在，在“3060”雙碳目標的推動下，中央和地方政府都出臺了相關政策，鼓勵和支持氫燃料電池汽車的發(fā)展。
10月24日，國務院發(fā)布《2030年前碳排放峰值行動計劃》(以下簡稱《行動計劃》)明確指出，推廣新能源汽車，逐步減少傳統(tǒng)燃料汽車在新車生產和汽車保有量中的占比，推廣城市公共服務電動汽車置換，推廣電、氫燃料、液化天然氣(LNG)動力重型貨車。到2030年，清潔能源驅動新車比重達到40%左右，營運車輛單位周轉量碳排放強度比2020年下降9.5%，國家鐵路單位周轉量綜合能耗比2020年下降10%。陸上運輸用油的消耗計劃在2030年達到峰值。
11月7日，國務院發(fā)布《關于深化污染防治工作的意見》(以下簡稱《意見》)。指導意見指出，柴油車要繼續(xù)打污染治理戰(zhàn)。深入開展柴油車清潔行動，在全國基本淘汰國家iii級及以下機動車，推進氫燃料電池汽車示范應用，促進清潔能源汽車有序推廣。
兩大文件在短時間內相繼出臺，表明中國推動氫能產業(yè)發(fā)展的決心和思路更加明確和強大。據(jù)不完全統(tǒng)計，在地方政府層面，我國已有29個省市出臺了發(fā)展氫能產業(yè)的相關政策，48多個城市出臺了氫能政策，促進了氫能產業(yè)的發(fā)展。
中國氫能聯(lián)盟秘書長劉偉表示，“雙碳”戰(zhàn)略是氫能產業(yè)發(fā)展的重要動力，該文件為推動氫能強勁、有序、有效地高質量發(fā)展提供了重要指導。中國氫能產業(yè)正進入一個新的發(fā)展階段。據(jù)中國氫能聯(lián)盟稱，到2030年，中國對氫的需求將達到3500萬噸，占終端能源系統(tǒng)的5%。到2050年,氫能源在終端能源系統(tǒng)的比例將達到至少10%,對氫氣的需求將接近6000萬噸,排放可以減少約7億噸二氧化碳,和產業(yè)鏈的年產值約12萬億元。
市場表現(xiàn)升溫，氫燃料電池汽車產業(yè)化道路加快
隨著碳峰值和碳中和的普及，氫燃料電池汽車在市場上升溫。據(jù)韓國市場研究機構索尼研究(SONY research)今年10月底公布的數(shù)據(jù)顯示，2021年1月和8月，全球登記的氫燃料電池汽車(FCEV)銷量為1.12萬輛，同比增長91.7%。
另外，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，今年1 - 10月，我國燃料電池汽車產銷分別完成940輛和953輛，雖然基數(shù)不高，但同比分別增長45.3%和44.8%。有分析指出，燃料電池汽車還處于工業(yè)發(fā)展的早期階段，疫情對燃料電池汽車的市場需求有很大的影響。不同于純電動汽車已經(jīng)開始獲得私人消費市場的支持，燃料電池汽車現(xiàn)階段的主要需求也來自企業(yè)端。
截至今年10月，中國燃料電池汽車的數(shù)量為8305輛。然而，這一數(shù)字與2025年5萬至10萬輛、2030年100萬輛的目標仍有很大差距。對此，中國工程院院士易寶蓮指出，燃料電池汽車要實現(xiàn)產業(yè)化，必須大幅度降低燃料電池發(fā)動機和氫氣的成本，同時降低加氫站的建設成本。
據(jù)介紹,目前的燃料電池汽車的兩倍到三倍的價格燃料汽車,鋰離子電池汽車1.5到2倍,主要原因是燃料電池發(fā)動機太貴,只有實現(xiàn)燃料電池的關鍵材料和組件的工業(yè)化大規(guī)模生產,同時提高堆比動力可以大大降低燃料電池發(fā)動機的成本，從而降低燃料以電合用汽車的成本。此外，加氫站的建設成本(每個加氫站造價1200 - 1500萬元)和加氫站的加氫成本(高達60-80元/kg)也相對較高。只有大力發(fā)展可再生能源，通過電解水制備綠色氫氣，利用天然氣或純氫管網(wǎng)輸送氫氣，才能將加氫成本降低到每公斤30元以下。燃料電池汽車的運營成本與汽油汽車相比具有競爭力。
為解決上述問題，去年9月，五部委聯(lián)合下發(fā)了《關于開展燃料電池汽車示范應用工作的通知》，提出在國內開展燃料電池汽車示范應用工作，采取“以獎代補”的方式，對符合城市群條件的燃料電池汽車產業(yè)化關鍵核心技術研究和示范應用予以獎勵，形成合理布局，各有側重，協(xié)同推進燃料電池汽車新發(fā)展模式。
經(jīng)過近一年的評估篩選，京津冀城市群、上海城市群和廣東城市群被選定為全國首批開展燃料電池汽車示范應用的城市群。從三個城市群參與示范應用的企業(yè)名單來看，大多涉及反應堆、膜電極、雙極板、質子交換膜、催化劑、碳紙、空壓機、氫循環(huán)系統(tǒng)等燃料電池核心部件。總體而言，在“3060”雙碳目標的推動下，政策力度的不斷加大以及燃料電池汽車示范應用城市群的帶動下，燃料電池汽車產業(yè)化進程正在加速。
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