6月15日~16日,二十国集团(G20)能源与环境关系部长级会议在日本长野县轻井泽町落下帷幕。会议就氢能源及能源安保等问题展开讨论,并达成一致意见,会后针对会议的相关议题内容发表了联合声明。
由于中美贸易摩擦,世界经济前景不确定,如果原油价格波动,经济影响将会很大。因此,与全球变暖对策进行了激烈对抗的美国和欧洲已经在能源领域保持同步。大家都注意到能源安全保障问题已经日趋紧迫。在此背景下,氢能源成为了新的关注焦点
此前,日本经济产业省在G20能源环境长官会议中,同美国能源部、欧盟(EU)能源总局单独举行会议。三方签署了氢能技术开发共同宣言,将组建氢经济联盟。同日,日本经济产业省(METI)、欧洲委员会能源总局(ENER)和美国能源部(DOE)发表了关于未来氢合作的联合声明和燃料电池技术。
除由汽车、能源、信息技术领域的跨国企业组成的民间协议体之外,这是首次为开展氢能经济合作建立国家层面的组织。
值得关注的是,在国家层面的“氢能经济同盟”中,并没有韩国。据东亚日报报道,G20峰会期间,日本排除韩国,与美国、欧盟等推进建立“氢能经济同盟”。被称为举世公认的氢能经济领头羊的日本带头结成这样的同盟,韩国业界指责日本此举有意牵制韩国、争夺全球氢经济主导地位。
韩国业界强调,中国或成为全球最大氢能市场,韩国目前也拥有优秀的技术,氢经济发展离不开中韩两国。韩国产业通商资源部也表示,美国、欧盟积极同中韩展开合作,将有利于氢能产业长足发展。
到2050年,全球氢能产业预计将增长到2.5万亿美元。围绕着被冠以“未来能源”美誉的氢能,日韩两国之间的气势汹汹、蓄势待发,一场关于氢能的全球主导权争夺战正在缓缓拉开序幕。
日本氢能基础战略规划
日本作为氢能经济的领跑者,这次跑在氢能联盟形成的最前线,意在取得氢能领域全球领导地位的同时威慑韩国,此目的不言而喻。
日本资源匮乏,因此其能源危机感一直十分强烈,早在2011年福岛核事故后就专注于氢能的研发。2014年,日本内阁会议通过了“能源基本计划”,确定将氢能视为未来二次能源的核心,提出了实现氢能社会的构想。2017年在世界上首次提出“氢能基础战略规划”。
根据这一新能源发展基本战略,日本计划到2030年,打造氢能源的支柱地位和相关配套技术,将氢气产量从目前的每年4000吨提升至30万吨,成本降低2/3,建立氢发电产业体系,将日本国内的加氢站从目前的100座扩建至900座,将氢能源汽车保有量提升至80万辆,将公交车及作业铲车增加至1.2万台,将家庭用发电设备提升至530万台以上。
日本氢能源产业的长期目标则是,氢产量达到年产1000万吨以上,使氢发电成本降低至目前的天然气价格水平,并重点普及家用燃料电池发电成套设备,实现发电、取暖、热水等配套联产。
在政府的新能源战略目标的指引下,日本产业界也在积极推动氢能源的普及。2014年12月,丰田公司在日本国内发售了氢燃料电池车“MIRAI(未来)”,受到业界广泛关注。这是氢燃料电池车在全球首次面向普通消费者销售。据报道,这款氢燃料电池车加氢3分钟即可行驶650公里,在环保性能上与纯电动汽车类似,但在续航里程上更胜一筹。截至目前,日本市场的两款氢燃料电池汽车累计销售3000辆,正在与混合电动汽车一起成为内燃发动机汽车的换代产品。
不过,成本高、使用率低是制约日本实现氢能源基本战略的主要瓶颈。在目前的技术水平上,氢气生产成本过高,使得目前氢气价格远高于天然气等常规能源价格,很难在能源市场上占到一席之地。同时,氢燃料电池汽车仍处于“奢侈品”行列,提高氢发电效率的技术难题也急需解决。有报道称,日本政府决定增加补助金,加快加氢站建设,提前实现900座目标,旨在彻底解决因加氢难而阻碍氢能源汽车发展的瓶颈。
目前,日本正在为2020年东京奥运会之际能够进入“氢能社会”的目标而不断地专注于扩展基础设施的建设。如果说东京奥运会是日本向国际社会展示自己氢能技术发展成果,那么2025年的大阪世界博览会,则是真正检阅日本氢能社会建设成果的“大考”。
韩国氢能经济振兴路线图
另一方面,韩国一直将氢能发展看做其未来经济发展的新引擎,韩国政府早先便将氢能经济与人工智能、大数据并列为韩国未来发展的三大战略投资领域。
在2018年韩国贸易、工业和能源部召开的会议上,韩国政府宣布和国内相关企业决定未来5年投资2.6万亿韩元(约合150亿人民币),加快氢燃料电池汽车生态系统的发展、增加加氢站的数量,以帮助氢燃料电池汽车早日实现普及。其中,一部分资金将用于建设氢燃料电池汽车的专用生产线;另外大约有1250亿韩元将用于支持燃料电池堆等主要部件的研发,包括燃料电池堆的本地化生产。
2019年1月,韩国发布了“氢能经济振兴路线图”,宣布韩国将大力发展氢能产业,引领全球氢能市场发展。路线图中提出,到2030年要实现氢燃料电池和燃料电池全球市场份额最高的蓝图,并由此开展了全面的竞争举措。
根据该路线图,韩国政府计划到2019年底,在国内普及4000辆以上氢燃料电池汽车;到2025年,建立年产量达10万辆氢燃料电池汽车的生产体系;到2040年,将分阶段生产620万辆氢燃料电池汽车,而韩国目前仅有氢燃料电池汽车2000辆。届时,韩国境内氢燃料电池汽车售价有望降低50%,达到3000万韩元左右,约合人民币18.9万元。
韩路线图还具体规划了氢燃料电池汽车不同领域的数量,力争到2040年氢燃料电池出租车8万辆、公交车4万辆、物流卡车3万辆,为氢燃料电池汽车配置的加氢站通过提供建设补贴、放宽管制吸引民间资本等手段,计划从现有的14个增至1200个。
燃料电池方面,到2040年,韩国政府争取将燃料电池年发电量扩大至15吉瓦,达到2018年韩国发电总量的7%—8%。为此,政府将积极利用石化工程中产生的氢气,并积极扩建相关基础设施。
据估计,如果该路线图顺利落实,到2040年,韩国通过发展氢能经济,每年可以减排2373吨二氧化碳,创造出43万亿韩元的年附加值和42万个工作岗位,氢能经济有望成为创新增长的重要动力。
韩国因在氢能领域拥有世界级的技术能力而享有盛誉。现代汽车在2013年首次成功地在世界范围内大规模生产氢燃料汽车,并且去年开发出一款氢燃料汽车,一次充电可行驶609公里。核心部件的国产化率也达到了99%。然而,因为充氢站地点和补贴等各种限制的阻碍,韩国的竞争对手在很多方面也都处于领先地位。例如,日本取消了对充氢站地点的限制,建造了110多个充氢站,但韩国不能安装在市中心,全国只有21个充氢站。作为第一个受监管的沙箱,今年8月即将建成的国会充氢站将是首尔的第一个商用充氢站。
为了使技术领导者韩国成为氢经济的真正领导者,必须通过解除剩余的不合理限制并简化赠款政策和许可程序来支持韩国氢能事业的发展。与日本一样,韩国必须努力加强与其他国家的双边和多边合作,并提前获得国际标准技术。还必须尽快通过国民议会审议的氢能经济修订提案。
美欧氢能战略
氢燃料电池汽车从1990年至今,已经发展了近30年。除去上文提到日韩两国不谈,美国和欧盟等国家和地区在燃料电池的发展过程中,也投入了巨资研究燃料电池技术,强力推动燃料电池产业发展并制定补贴政策和中长期发展规划,抢占行业制高点。
其中,美国对氢能源的关注要追溯到1973年的石油能源危机时期。在1973年石油危机时期,美国成立了国际氢能源组织。由于美国的能源自给项目失败,美国国家能源研究和开发组织从1970年开始赞助氢能源的研究。
2005年,美国出台《能源政策法》,将发展氢能和燃料电池技术的有关项目及其财政经费权额度明确写入法中。迄今,美国形成了较完整的推进氢能发展的国家法律、政策和科研计划体系,以引导能源体系向氢能经济过渡。
美国政府通过颁布政策法规,提供大量科研基金促进各研发机构和企业对燃料电池技术的开发,而各大汽车企业则侧重于对集成技术的开发。政府还通过向消费者提供经济补贴和税收减免,间接促进企业加大开发力度,推动燃料电池的产业化和商业化进程。
除了联邦政府以外,各州政府也根据各自情况积极出台相应的激励政策和税收优惠措施,并开展大规模的示范运行。据统计,美国仅2016年内就有10个州颁布相关政策,支持燃料电池产品逐步投入市场,包括氢燃料电池汽车税收减免,在工厂、居民区等地安装部署燃料电池发电系统等。
与此同时,欧洲对于氢能的重视比美国晚了三十年,因此发展稍微滞后。目前,欧盟把燃料电池和氢能源技术发展成为能源领域的一项战略高新技术,使欧盟在燃料电池和氢能源技术处于世界领先地位。高新技术的研究和发展以及新型能源市场的建立,其主要目的都是为了更好地应对能源和气候变化的挑战,帮助欧盟实现其2020年的减排目标。
2016 年欧盟发布的《可再生能源指令》等政策文件均提出将氢能作为能源系统的重要组成部分,正在推进的《燃料电池和氢能实施计划》的实施周期是2014年~2020 年,主要目标是,到2020 年将氢能和燃料电池应用在固定式能源供应和交通方面。
2019年2月12日,燃料电池和氢能联合组织(FCH JU)在发布的“欧洲氢能路线图”,该路线图根据17个欧洲主要工业参与者的意见制定,将为大约4200万辆大型汽车、170万辆卡车、25万辆公共汽车和超5500辆列车提供燃料。
中国他山之石,可以攻玉
一直以来,中国十分重视发展氢能产业。
我国的相关政策主要分为两方面,一方面是在燃料电池汽车方面,我国接连颁布了一系列燃料电池汽车相关的支持性政策,另一方面是积极参与氢能源的建设,在投资方面加大力度。
在《国家创新驱动发展战略纲要》《能源技术革命创新行动计划(2016年~2030 年)》《中国制造2025》《汽车产业中长期发展规划》等国家级规划都明确了氢能与燃料电池产业的战略性地位,纷纷将发展氢能和氢燃料电池技术列为重点任务,将氢燃料电池汽车列为重点支持领域。
2018年以来,我国在氢能领域的发展趋势更是如火如荼。2019年全国两会,氢能首次被写入《政府工作报告》,多位车企代表和委员们提交氢能产业相关议案。当前,全国各地积极探索氢能及燃料电池发展的新方向,十余省市相继发布氢能产业规划,长三角氢走廊建设发展规划已正式启动,大同、济南等地锁定氢能源,积极打造“中国氢都”“中国氢谷”。
不过,尽管国内氢能的发展声势和规模很大,但与国外先进水平相比,尚有不少差距,仍需国家实质性支持及专项规划。
日、韩、美、欧等国家均积极布局氢能产业发展战略和技术路线图,现阶段,我国各个地方政府都推出了地区规划,但是全国性的专项规划还未出台。建议结合国际先进经验,科学划分氢能产业发展阶段,明确产业发展目标和定位,将氢能纳入国家能源体系,制定我国的氢能发展路线图,统筹推动氢能产业高质量发展。
此外,为支持氢能的发展,大力发展氢能的几个国家均设置了氢能源管理机构,而我国还没有专门的政府机构来负责统一指导、协调和规划氢能源发展和应用。
发达国家将氢能作为能源管理而非危化品处理,创建了科学安全的氢加注站建设和车载氢罐技术标准及监测体系,有力推动了燃料电池汽车商业化。而据统计,到目前为止,我国全国性的氢能标准约有80项,行业标准约有40项,还不能满足氢能发展的要求。
另外,各国的政府部门都为氢能技术发展提供了全面的政策及资金支持,其优质企业掌握了大量核心专利,整条产业链的开发与保护值得我们学习和借鉴。与发达国家相比,我国在氢能及燃料电池的关键材料和核心技术方面还有待突破。亟待重点开展和加快车用氢能制氢、储存、运输、加注及安全方面技术研发,为氢能产业链提供技术支撑。同时,相关部门应加强对产业薄弱环节的政策支持和引导,提升从应用示范向产业化转化的创新能力,加大对企业氢能研究相关投入的补助,从而激发企业主体作用。
不过,氢能源要投入使用,最需要克服的一个关卡,还是大众“谈氢色变”的恐惧心理,特别是在氢能源汽车、加氢站爆炸事件频发的现在,向其他国家学习科普工作,让更多的政府部门和普通大众了解氢能发展的重要性,将氢气划入能源行列而非危险化学品类别,进而推动氢能产业商业化运行,可谓是当务之急。
在世界上试图赢得氢能市场的一场没有硝烟的战争已经开始了,世界大国纷纷布局氢能发展,力求抓住氢能“风口”,在这场争夺战中究竟谁能占得先机、率先进入氢能时代?
本文综合自能源研究俱乐部、文汇报、观察者网、国际氢燃料汽车大会、氢能泡泡、科技日报、亚洲新能源汽车网、汽车商业评论、能链等内容
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