從日韓氫能產業進展看中國氫能發展

能源雜志 綜合,  觀點,  其他 2019-11-01 11:54:53
     

當前,氫能產業備受全球關注,日本、韓國推動氫能及燃料電池汽車研發及示范力度較大,產業發展走在世界前列。而在中國,無論是近期各地政策規劃的相繼出臺,還是二級市場相關概念的持續爆發,氫能作為一個新的風口正在受到市場熱捧。


中國國際經濟交流中心課題組近期赴日本和韓國,訪問中國駐日使館、日本經濟產業省、韓國產業通商資源部,以及日本東麗、豐田、韓國現代等企業,就日韓氫能及燃料電池發展戰略、行業現狀與支持政策等進行交流,兩國相關做法可對中國氫能產業發展有所借鑒和啟示。


日韓氫能產業發展基本情況


(一)日本:著力構建“氫能社會”。


氫能早期應用于航天和軍事領域,在多年研發基礎上,日本近年提出構建“氫能社會”,采取多種措施在引領氫燃料電池技術國際標準和產業化進程中取得先機。


在氫能產業鏈條上,日本龍頭車企已基本掌握氫燃料電池核心技術,東麗等企業主導全球膜、碳紙和碳纖維等關鍵材料生產。受資源稟賦約束,日本在上游制氫環節存在短板,擬從澳大利亞、文萊等國進口氫氣,正積極研發褐煤制氫和可再生能源制氫等技術。目前采用主流的高壓氣態儲氫和壓縮氣體車輛運氫,同時研發低溫液化儲氫和管道輸氫模式。


日本計劃將氫氣價格從目前的100日元/標方(人民幣約6.4元/標方)下降到2030年30日元/標方(人民幣約1.9元/標方),使其接近汽油和天然氣價格。日本燃料電池在民用領域的大規模應用開始于家庭分布式燃料電池熱電聯供系統(ENE-FARM),2008年開始量產。目前ENE-FARM累計售出28萬套,預計2030年達到530萬套,達到日本家庭戶數的10%。


氫能在日本交通上的應用,是2014年豐田推出世界上第一款燃料電池乘用車MIRAI時才實現的。截至2019年5月,MIRAI累計生產9500輛,其中出口6500輛,在全球率先實現量產。此外,日本也開始向商用車拓展,已有18輛巴士和160輛叉車投入使用。


(二)韓國:致力打造“氫經濟”。


韓國氫燃料電池汽車研發有數十年積累,目前已將“氫經濟”列為三大創新增長戰略之一,將氫燃料電池汽車作為下一個經濟增長引擎,擬迅速占領全球氫燃料電池汽車市場。


韓國擁有自主膜電極技術,但碳纖維等關鍵材料依賴進口。目前正推進碳紙、高壓容器零部件等國產化,計劃到2022年實現100%國產化。韓國主要采用天然氣裂解制氫,已形成仁川、平澤、三陟、同陽等制氫基地,2018年氫氣產量13萬噸,計劃到2040年增至526萬噸。


韓國氫氣產量難以滿足產業發展需要,也在籌劃海外進口通道。在儲運上,主要采用“高壓氣態+管道”方式,擁有蔚山、麗水、大山為中心的氫氣管道,液化氫和液態儲運技術仍處于前期研發階段。


應用環節,乘用車發展較快,現代公司NEXO燃料電池乘用車技術世界領先。商用車方面,于2018年推出第三代燃料電池大巴車。同時,已將家用熱電聯供和分布式發電均列入氫能產業發展重點,并給予政策支持。


日韓政府支持氫能產業發展的主要做法


(一)從國家能源戰略視角制定氫能發展目標。


2017年日本發布《氫能基本戰略》,將氫能作為重要的二次能源進行示范應用,提出2030年實現氫燃料電池發電商業化,建立大規模氫能供給系統,2050年全面普及氫燃料電池汽車,建成零碳氫燃料供給系統。鼓勵家用燃料電池消費,采用ENE-FARM替代家庭傳統能源。


韓國2019年發布《氫經濟發展路線圖》明確,2018-2022年為氫能立法、技術研發和基礎設施投資準備期,2022-2030年為氫能推廣發展期,2030-2040年為氫能社會打造期。韓國政府還計劃制定《韓國氫能經濟與安全管理法》等,為本國氫經濟五年基本計劃和年度計劃提供法律支持。


(二)多措并舉培育和壯大氫能產業。


一是日韓都有專門機構負責引導氫能產業發展。日本主要通過隸屬于經濟產業省(METI)的新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)支持氫能研發項目。作為日本最大的公立研發管理機構,NEDO的主要是促進能源環境相關科技產品的轉化。韓國主要由產業通商資源部牽頭制定產業政策。


二是日韓均通過大量資金和多種形式助推產業發展。2018年,METI投入2.6億美元用于氫能與燃料電池產業研發。對加氫站建設實行50%的上限補貼,對運營也給予一定補貼。為推廣ENE-FARM,設立“民用燃料電池補助金”,采取退坡機制,目前已停止補貼。還實行購車補貼,購買一臺豐田MIRAI可享受約10萬元人民幣的補貼。


韓國則實行車輛購置補貼、稅費減免及高速公路費、停車費減免等激勵,對燃料電池設備企業和天然氣制氫企業給予價格優惠,并計劃放寬加氫站建設限制。下一步,政府還將投入3千億韓元(約合18億元人民幣),提高氫能零配件技術研發能力,建設氫能研發生態系統。


(三)致力于構建海外氫能供給體系和銷售市場。


日韓均存在資源短板,都希望構建海外氫能供給體系。日本正探索通過液氫船將澳大利亞褐煤制氫氣運回國內,如試驗成功,將大規模擴展氫氣海外貿易。近日,在與國際能源署合作發布的報告《氫能的未來》中,日本呼吁盡快啟動第一條氫貿易國際航線。


日本還積極拓展燃料電池汽車海外銷售市場,豐田、本田已成功將氫燃料電池車銷往美歐等地,并與通用、戴姆勒等建立了技術合作關系。韓國正積極與美國、加拿大、歐洲等建立氫能雙邊或多邊合作關系。韓方希望加強中日韓在氫能領域的交流,尤其是同中國的合作,以解決其氫源和海外市場銷售等問題。


(四)多方合作破解“加氫焦慮”。


加氫站缺乏是燃料電池汽車應用推廣的重要制約因素。得益于長期財稅政策支持,日本已基本破題“加氫焦慮”,目前共運行加氫站107座,是世界上加氫站數量最多的國家。


2018年初,為快速推進氫能基礎設施建設和運營,日本政府還牽頭組織車企、能源和氣體企業、金融企業多方合作合資建立了Japan H2 Mobility(簡稱JHyM)經營實體。


韓國提出2022年,政府與企業合作投資23億美元,推廣1.6萬輛燃料電池汽車,建設310座加氫站,并計劃將全國液化石油氣(LPG)加氣站改造成油氫混合加氫站,加快私營加氫站普及運營。


對中國的啟示與建議


(一)對氫能的應用不能局限于“一窩蜂”式造車。


國內氫能發展的所有注意力幾乎都集中在交通領域,各大車企都在積極布局氫燃料電池汽車。實際上,氫能在農業、工業及第三產業都有廣泛用途,氫對能源體系的作用也是多方面的,在發電、儲能、建筑等領域,氫能都將大有可為。


日本將家用分布式熱電聯供系統和氫燃料汽車作為發展重點,韓國也將氫能拓展到船舶、列車、無人機等裝載、物流及農林作業等應用場景。中國需要以更寬廣的視野更全面地挖掘氫能的價值和潛力。


(二)政府應做好統籌助力突破關鍵技術。


日本通過NEDO的良好機制,組織產業鏈龍頭企業參與,匯聚政產學研用力量集中進行科研攻關,知識產權實行內部共享,有助于快速實現技術突破,也避免了分散研發帶來的資源浪費和惡性競爭。


近年來中國企業自主研發意識增強,不少涉氫央企、國企和民企各自都在瞄準燃料電池電堆技術進行研發,但基本上是各自為戰,技術路線各異、專業人才稀缺、圈內互相挖人現象突出,日本做法值得借鑒。


(三)自主技術突破前不宜大規模推廣終端應用。


雖然有扎實的技術積累,但鑒于氫源和成本問題未得到有效解決,日韓對下一步市場推廣均持謹慎樂觀態度。中國尚未突破關鍵技術,氫燃料電池汽車產業鏈利潤大都在上游電堆環節,核心技術在國外。而這些國家在技術研發上投入多年尚未獲得回報,正面臨成本亟需攤薄困境。


此時我們大規模敞開市場,必將導致產業鏈利潤大幅外流,出現“花自己的錢,幫別人開拓市場”的尷尬局面。當國際經貿關系不佳時,極易受制于人。因此,終端市場推廣應與我自主創新進度相匹配。


(四)需警惕產業無序競爭和產能擴張風險。


日本東麗公司歷經百年深耕細作,成為全球頂級材料供應商,膜電極用膜和碳纖維占據全球最高份額。近年來將業務擴展至膜電極,但東麗表示產業鏈延伸到此為止,絕不涉足電堆,并表示當前還不會大規模擴張碳紙產能,其專業精神和謹慎態度令人深思。


在近兩年不斷高漲的“氫能熱”中,中國不乏苦煉內功、穩扎穩打的企業和立足自身條件實事求是發展產業的地方政府,但也有一些地方為追求短平快的政績,與追求暴利的企業結合起來,不顧當地資源條件蜂擁而上布局產能,給予大量補貼和政策優惠拔苗助長。


初步統計,全國宣稱布局氫能產業的省區已超過2/3,規劃的氫燃料電池電堆總產能超過3000兆瓦,燃料電池汽車產能總計超10萬輛,跟風冒進現象嚴重。


(五)立足國情科學謀劃氫能定位。


日本雖然在上世紀70年代石油危機后便開始了對氫能的研究,但加速氫能發展卻是在福島核事故之后,主要目的在于實現“氫電共存”,解決能源短缺、緩解環保減排壓力,并重新掌握在全球能源和新能源汽車發展的技術主導權。


韓國也是個能源高度依賴進口的國家,發展氫能與日本初衷相似,同時希望通過扶持新興產業來提振近年增長乏力的經濟態勢,發展氫經濟是重要抓手。


中國資源能源稟賦多樣,對能源的選擇及經濟調控的回旋空間較大,應切實從中國國情出發,根據我能源戰略和產業發展需要,從全產業鏈系統謀劃,科學理性明確氫能定位。


(編輯:張素英  審校:張艷)
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