長三角搶占“氫”機遇：布局從制備到使用全生命周期“零碳排放”清潔氫能

“昨天等來了上海的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，明天還有國家級氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃！”3月22日，上海重塑能源集團股份有限公司董事長林琦在朋友圈寫道，并配了一張23日國家發(fā)改委新聞發(fā)布會預告的圖片。他說的“昨天”，指21日上海市政府黨組會議、常務會議召開，會議原則同意《上海市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2022—2035年）》；他說的“明天”，指的是23日《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》發(fā)布，它是我國首個氫能產(chǎn)業(yè)中長期規(guī)劃，首次明確氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，并明確氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。

氫能有交通、儲能、發(fā)電、工業(yè)四大應用領域，氫能具有來源豐富、質(zhì)量輕、能量密度高、綠色低碳等特點。比如，大家相對熟悉的燃料電池汽車，用氫燃料和氧氣作為原料，沒有機械傳動部件，排放出的有害氣體極少，使用壽命長。我國氫能發(fā)展具有較好的基礎，但也存在一些短板和不足。采訪中，業(yè)內(nèi)人士均表示，希望有了長期規(guī)劃后，氫能產(chǎn)業(yè)與我國的光伏、光電等產(chǎn)業(yè)一樣，能在政策和市場的雙重作用下，逐步發(fā)展成為全球領先行業(yè)。

作為生態(tài)綠色發(fā)展先行區(qū)域之一的長三角，能否抓住氫能產(chǎn)業(yè)機遇，“氫”車熟路，“氫”裝上陣？

在盛會中亮相

不久前閉幕的2022北京冬奧會，運行氫燃料電池汽車1000余輛，是世界目前最大規(guī)模的一次燃料電池汽車集中示范應用，遠超2008年北京奧運會時20輛燃料電池汽車的應用體量。氫能的優(yōu)勢也被發(fā)揮出來，它不僅更環(huán)保，更能克服純電驅(qū)動下的里程焦慮，還能避免鋰電遇到北方冬季的電能驟降尷尬。北京冬奧會中，除日本豐田外，其余氫燃料電池汽車均為中國汽車企業(yè)自主研發(fā)和生產(chǎn)。

早在2000年前后，國家以“863計劃”的形式推動發(fā)展氫燃料電池汽車，指定清華、同濟等高校開展相關研究。同濟大學的燃料電池研究便開端于此，為此成立新能源汽車工程中心，并與上汽集團等合資成立上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司。2004年，燃料電池系統(tǒng)被裝在了一輛桑塔納的后備廂內(nèi)，生產(chǎn)出我國第一代燃料電池混合動力汽車的樣車。2006年1月，章桐從德國回國，擔任同濟大學新能源汽車工程中心副主任，兼任上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司常務副總經(jīng)理，當時國內(nèi)的燃料電池汽車，幾乎是從零開始的。很快，他們接到任務，要讓燃料電池汽車作為科技奧運亮點，在各方努力下，最終與上汽大眾合作，20輛帕薩特領馭改裝的燃料電池轎車服務于2008年北京奧運會。

但“服務”還是有所保留，這些汽車主要負責接送奧組委工作人員上下班。只有一輛參與服務馬拉松比賽，原本要作為引導車，但當時大家都吃不準，考慮再三，最后作為比賽裁判長監(jiān)督用車。章桐回憶：“當時我們都在外圍看著實況轉(zhuǎn)播，面對這輛車提心吊膽。”好在首次亮相，一點問題沒出。2008年北京奧運會、殘奧會閉幕時，20輛燃料電池汽車執(zhí)行任務970車次，運行總里程超7.6萬公里。

有了2008年的亮相，到了2010年上海世博會時，章桐心里比較有底了。

當時，上海世博園內(nèi)公交車、運輸車均需要新能源汽車，包括燃料電池汽車。章桐團隊參與了170余輛燃料電池汽車的生產(chǎn)、運維等工作，其中100輛是穿梭在園區(qū)內(nèi)的觀光游覽車。這一集中示范規(guī)模在當時首屈一指，這也是公眾首次大規(guī)模接觸到燃料電池汽車，不少人認為“氫燃料易爆”，這種不安全感延續(xù)至今，章桐不斷向媒體和公眾解釋，氫是危險氣體，石油、天然氣同樣危險。

為確保安全，上燃動力、同濟大學和上汽集團等在世博園內(nèi)建立了保障基地和團隊，每天對車輛進行全面檢查；為滿足車隊的供氫需求，上海新建了距離世博園區(qū)不遠的濟陽路加氫站，出于安全考慮，車輛加氫并不出園，而是每晚12點用加氫車開到園區(qū)內(nèi)為汽車加氫。世博會前后足有184天，燃料電池汽車能否持續(xù)服務也是人們關心的問題。最終，這批燃料電池汽車安全載客137萬人次，行駛超44萬公里，完成任務。

上海世博會結束后，這批燃料電池汽車因不知后續(xù)如何應用，逐漸被廢棄，濟陽路加氫站不久后也被拆除。當時，大家對氫是否應作為能源，還有不少爭論，燃料電池汽車行業(yè)只有少許企業(yè)和一批科技項目還在堅持。2010年底，章桐辭去上燃動力的職務，全職從事科研工作。

在探索中發(fā)展

即便燃料電池汽車多次在盛會上亮相，但公眾對氫能的了解依舊是有限的。

浙江鋒源氫能科技有限公司董事長王海峰和同事們，曾研發(fā)出將氫燃料電池作為應急電源的無人機，并創(chuàng)造1000多萬元產(chǎn)值。不過王海峰很快意識到，無人機氫燃料電池單個體量較小，功率僅有幾千瓦，而且隨著無人機價格越來越低，燃料電池競爭優(yōu)勢也越來越小；而一輛汽車的燃料電池可達100千瓦，市場更大，產(chǎn)業(yè)鏈較長，帶動效果比較明顯。王海峰主動停下無人機業(yè)務，專注為汽車研發(fā)燃料電堆及核心零部件。作為氫燃料電池行業(yè)的“老兵”，林琦2004年加入了上海神力科技有限公司，2015年創(chuàng)立重塑能源，從研發(fā)到尋找供應鏈到開發(fā)市場，一直專注燃料電池行業(yè)。

多年下來，林琦、章桐和王海峰他們都發(fā)現(xiàn)，相比氫燃料電池研發(fā)的難題，應用市場拓展更成問題。

成本高是難題。嘉興市經(jīng)信局技術裝備處副處長李軍偉舉例，同樣是8.5米長的公交車，燃油車售價60萬元左右，普通新能源車售價120萬元，而氫燃料車售價在160萬到180萬元。燃料電池汽車貴，氫燃料也貴。氫氣的運輸、儲存難度大，氫氣的儲運換裝會損耗約20%，使得氫燃料價格居高不下。業(yè)內(nèi)人士表示，燃料電池汽車離消費者還很遠，近些年還難以實現(xiàn)大規(guī)模市場化。

加氫站少也是難題。2015年，林琦籌劃在上海投資建設加氫站，“去哪里找誰批都不知道”。2017年9月20日，這一天林琦印象深刻，當天上海出臺全國首個燃料電池發(fā)展規(guī)劃，加氫站得以修建；2018年“雙11”期間，他籌建的加氫站滿負荷運轉(zhuǎn)，試投用的燃料電池貨車在此加氫。林琦回憶，剛開始一些來加氫的駕駛員也擔心安全問題。林琦便成了義務推廣員，在同濟大學、上海嘉定區(qū)中小學等地不斷地講解氫能知識。

近些年，在各方努力下，氫能產(chǎn)業(yè)在長三角得到了一定的發(fā)展。

2019年10月，嘉善縣開行浙江省首條氫燃料電池公交線，首批開行10輛氫燃料電池公交車；去年12月，16臺載有氫能的公交車投入浙江平湖公交示范運營。去年，國家首批燃料電池汽車示范城市群獲批，上海、蘇州、南通、嘉興等長三角城市均在名單內(nèi)。

去年12月，上海臨港新片區(qū)首個油氫合建站運營，除了汽油、柴油，還能加氫；此外，洋山四期碼頭未來有望使用氫燃料電池，進行各機種的電力驅(qū)動。嘉興市經(jīng)信局副局長王榮介紹，嘉興正試點應用氫能公交、重卡甚至冷鏈車，未來南湖上的游船也有望配備氫燃料動力。燃料電池汽車是一個突破口，在交通系統(tǒng)中，除燃料電池車外，國際上對于氫能在船舶、航空飛行器等領域的應用已經(jīng)作出了積極探索和嘗試。在電力、化工、冶金等領域，氫能都擁有豐富的應用空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2020年1月，《嘉興市加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工作意見》發(fā)布，這是浙江全省首個氫能產(chǎn)業(yè)扶持政策。嘉興港區(qū)化工園區(qū)涉氫投產(chǎn)企業(yè)就有11家。今年3月初，液化空氣集團和申能集團旗下申能能創(chuàng)能源發(fā)展有限公司、上?；瘜W工業(yè)區(qū)投資實業(yè)有限公司簽署投資協(xié)議，成立三方合資公司，將分期建設上海規(guī)模最大的氣氫和液氫充裝中心。上?；瘜W工業(yè)區(qū)內(nèi)落戶了幾乎所有國際化工巨頭企業(yè)，利用園區(qū)豐富的工業(yè)副產(chǎn)氫資源，能夠生產(chǎn)更清潔的低碳氫產(chǎn)品，開拓中國化工行業(yè)的低碳發(fā)展路徑。

在合作中突破

好消息是，根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》設定的發(fā)展目標，到2025年，燃料電池車輛保有量將達到約5萬輛，并同步部署建設一批加氫站。規(guī)劃同時強調(diào)，要有序推進氫能在交通領域的示范應用，拓展在儲能、分布式發(fā)電、工業(yè)等領域的應用，推動規(guī)?；l(fā)展，加快探索形成有效的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)化路徑。規(guī)劃還提出，將有序拓展氫燃料電池等新能源客貨汽車的應用空間，積極探索燃料電池在船舶、航空器等領域的應用，不斷提升交通領域氫能應用市場規(guī)模。

長三角城市中，上海負責關鍵零部件技術全面突破、多場景商用示范和商業(yè)模式探索，蘇州聚焦產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新、示范應用場景拓展，南通是突破空氣壓縮機核心技術及產(chǎn)業(yè)化，嘉興則基于充足的氫能供給保障，探索氫氣制、儲、運技術突破。以南通為例，如皋氫能發(fā)展較早，2016年便成全國唯一“聯(lián)合國氫經(jīng)濟示范城市”；去年如東提出將組建氫能裝備公司，“十四五”期間力爭成為綠氫制備、裝備技術的全國單項冠軍。蘇州同樣“氫”風勁吹。2019年，重塑能源的新工廠在蘇州常熟簽約落地。在林琦看來，常熟優(yōu)勢不少：當?shù)爻雠_氫燃料發(fā)展規(guī)劃，汽車零部件基礎較好，距離上海非常近。新工廠被命名為“星空工廠”，林琦夢想著通過減少汽車廢氣排放，讓都市人抬頭便可仰望星空。

這一夢想實現(xiàn)，還需要理想的“未來能源”——綠氫。“大家都講綠氫，但是路還有很長?！焙螢榫G氫？它是指從制備到使用全生命周期零碳排放的清潔氫能，區(qū)別于利用化石能源制取的灰氫，和生產(chǎn)過程中實現(xiàn)碳捕捉、封存的藍氫。綠氫可以依靠風電、光電、水電等可再生能源，以電解水的方式制取，如此不僅能提高風電、光電等就地消納能力和電網(wǎng)的“削峰填谷”能力，還能減少棄水、棄風、棄光現(xiàn)象。

目前，我國是可再生能源裝機規(guī)模最大的國家，長三角也正著力推動風電等發(fā)展，其中江蘇海上風電并網(wǎng)裝機規(guī)模約占全國六成，這是長三角發(fā)展綠氫的重要基礎。今年全國兩會上，全國人大代表、復旦大學教授丁光宏建議上海加緊布局海洋制氫新賽道，一方面制成的氫氣可運至陸地；另一方面海上制氫場也能變身“移動加氫站”，為以氫氣為動力源的遠洋貨輪就地加氫。