徐文亭 肖強 王春莉 張卓群
摘 要:全球能源環境問題日益嚴重,氫燃料電池汽車具有零排放等優勢,是解決全球能源和環境問題的理想方案之一。本文總結了青島市氫燃料電池汽車產業發展現狀,分析了存在的缺乏氫燃料電池發展政策和規劃、專業人才缺乏、缺少核心領軍企業等主要問題,提出出臺氫燃料電池規劃、強化研發能力建設、組建產業創新聯盟、加強隊伍人才建設、建立氫燃料電池公交示范線路等對策建議。
關鍵詞:氫燃料電池汽車 新能源汽車 新舊動能轉換
隨著國內新能源純電動汽車飛速發展,國家在2017—2018年新能源汽車補貼計劃中,補貼比2016年退坡20%,但對燃料電池汽車補貼標準不變,由此可見國家在宏觀層面對氫能和燃料電池汽車給予足夠重視和支持。2017年我國氫燃料電池汽車商業訂單突破千輛,用于示范運營的氫燃料電池汽車有200余輛,被稱為我國的“氫燃料電池汽車元年”。有鑒于此,加快青島市燃料電池汽車產業布局,將是汽車產業“換道先行”、搶占國際競爭制高點的重要舉措,更成為培育新經濟增長點、推動創新驅動、綠色發展的有力抓手。
一、各國氫燃料電池汽車技術及其產業化
基于燃料電池汽車的良好前景,世界各國正不斷加大研發力度。日本將氫能利用作為國家戰略方向之一,持續加大對燃料電池及燃料電池汽車技術的開發和應用的投入,計劃到2020年在全國投入使用約4萬輛燃料電池車,到2040年普及燃料電池車。豐田汽車公司研制的Mirai、本田汽車公司的Clarity,都是處于國際領先水平的燃料電池轎車產品。
韓國已擁有170輛氫燃料電池車,加氫站16座,將在未來5年投資2.6萬億韓元(約合23.3億美元),用于加氫站、氫燃料電池堆工廠、氫燃料電池巴士生產工廠以及開發儲氫系統的建設。
德國已將燃料電池技術應用到汽車、船舶和發電站等多個領域。德國漢堡市“HyCity”(氫能城市)建設了氫能示范應用項目,奔馳公司推出了B級燃料電池車,Smith公司推出燃料電池混合動力卡車,還建造了世界上第一艘燃料電池游船。
美國對燃料電池及燃料電池汽車技術的發展也較為重視,早在2005年,即已將氫能列入主流能源選擇之一,并陸續發布了氫能與燃料電池計劃。美國主要推動了燃料電池汽車在物料運輸等特殊領域的應用,至2015年,已有34家企業8000多輛燃料電池叉車投入運行,取得了較好的商業化推廣。
二、國內燃料電池汽車產業發展現狀
我國政府相繼出臺了一系列有關燃料電池汽車指導性文件,在研發產業基礎設施等方面提供了政策支持。在《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》中專門指出要系統推進燃料電池汽車研發與產業化,提出到2020年實現燃料電池汽車批量生產和規?;痉稇玫哪繕?。
國內各地也加大了氫燃料電池研發力度。上海、蘇州、佛山、廣州等地市先后出臺了有關燃料電池汽車補貼、氫能產業發展指導規劃,提出要大力推進氫燃料電池汽車產業化,大力支持燃料電池系統及核心部件技術攻關、工程研究和產品開發,支持引進和開發先進氫燃料電池乘用車,加快推進氫燃料電池汽車產業化基地建設,建設氫燃料電池汽車商業運營示范區,要重點在公共交通、物流等領域開展運營示范;積極探索因地制宜解決氫源問題,降低用氫成本,加大對氫燃料電池汽車的補貼力度。南通如皋市作為聯合國開發區計劃署“UNDP氫經濟示范城市”項目國內唯一落戶城市,從2010年就積極策應國家新能源產業發展戰略,著力布局氫能產業,是全國涉足氫能產業最早、企業集聚度最高的地區,目前已擁有近20家氫能企業,氫能產業鏈已初步形成,發展態勢強勁,發展特色鮮明。
三、青島氫燃料電池發展現狀
(一)發展現狀
青島在氫氣制備、應用、研究等方面已取得許多成果,如2017年中國科學院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團隊研發了一種氮摻雜的石墨炔材料,用作燃料電池氧還原反應;2018年3月青島大學電解水制氫催化劑研究取得重要進展。青島漢河集團參股上海恒勁氫電源專業公司,已擁有氫能電源技術的多項發明專利及國內先進水平的氫能研發能力。
青島擁有較多化工企業,每年有大量的副產氫,一批具備制氫、儲氫、加氫等技術能力的企業已經落戶青島。另外依托中科院青島生物能源與過程研究所、青島大學電動汽車智能化動力集中技術國家地方聯合工程研究中心等科研機構,青島近年來在氫能應用的研究方面取得了豐富的研究成果。
(二)存在問題
1.缺乏氫燃料電池發展政策和規劃。目前青島尚未出臺燃料電池相關政策和規劃。在環保壓力增大、環保意識增強的當下,從《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》,到廣東、上海、海南、河南等地明確提出的關于發展燃料電池汽車的新政,無不透露出加快發展燃料電池、搶占未來制高點的信息。
2.專業人才缺乏,研發團隊建設薄弱。人才是創新的基石,也是青島氫燃料電池行業發展的瓶頸,尤其缺乏專業領軍人才和研發團隊,這極大的制約了青島在燃料電池產業布局和發展。
3.缺少核心領軍企業。青島目前約有10家左右新能源科技類公司,涉及風能、太陽能、鋰電池等領域,但尚無企業涉足氫燃料電池的研發與生產,在燃料電池方面存在空白。
四、對策建議
(一)加緊出臺氫燃料電池產業規劃
當前各地政府都在紛紛出臺氫燃料電池發展規劃和指導意見,在政策的推動下,氫能源物流車放量在即,而加油加氫站也將很快迎來商業化,大同、揚州等地也在積極醞釀扶持氫燃料電池發展規劃。青島也應順應時代發展潮流,針對氫燃料電池技術研發、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。
(二)強化研發創新能力建設
加強關鍵核心技術研發。編制氫燃料電池汽車技術創新路線圖,明確近、中、遠期目標。設立氫燃料電池汽車重大科技研發專題,統籌安排專項資金對氫燃料電池系統和核心部件等關鍵材料的重大研發項目予以支持。
(三)引進優質企業,組建產業技術創新聯盟
國外在氫能技術、燃料電池技術方面形成了一批優勢企業。國內也已初步掌握了燃料電池關鍵材料、電堆、動力系統、整車集成等核心技術,并開始燃料電池汽車小批量生產和示范運行。為此,青島有必要采取技術引進、技術合作、企業并購等方式,引進濰柴動力等國內外燃料電池優質企業,進行資源整合,快速提升在燃料電池產業的布局。
推動整車企業、高等院校、科研院所、關鍵零部件企業加強合作,在整車制造、關鍵零部件生產、智能化系統和制氫加氫設施研發建設等領域組成若干產業技術創新聯盟,共同開展關鍵共性技術研發,共建新型研發機構。
(四)加強專業人才隊伍建設
一是依托“青島英才211計劃”、“百萬人才集聚工程”等高層次人才引進計劃,加快燃料電池高端人才和創新團隊的引進。二是實施新能源汽車產業創新發展青年科學家培養計劃,大力培養高端人才,鼓勵省內高校、科研院所與新能源汽車骨干企業合作,對企業主要技術人員進行在職聯合培養。三是強化專業技術人才培養。在理工科大學設立新能源汽車相關專業,加強新能源汽車領域相關學科建設,培養整車和電池、電驅動、車載智能終端等關鍵部件的工程技術人才。
(五)建立氫燃料電池公交示范線路
作為山東省經濟發展的龍頭,青島應當在氫能產業發展方面率先走在前列。以建設氫燃料電池公交示范線為切入點,在青島西海岸新區、平度等具備制氫、儲氫條件的區市開通1—2條氫燃料電池公交示范線路,打造成“綠色、低碳、環保”的標桿線路,也為氫能源汽車產業的進一步發展推廣積累成功經驗。
規劃布局加氫基礎設施建設。加快完善加氫站設計、建設及運營的管理體制和建設標準,編制加氫站試點建設方案,滿足未來氫燃料電池汽車示范運營需求。建設方案中列出擬試點建設的加氫站,鼓勵加油(氣)站與加氫站合建,利用已有加油(氣)站用地建設的,給予免除辦理規劃選址、用地等手續的優惠。
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(徐文亭、肖強、王春莉、張卓群,青島市科學技術信息研究院)