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萬(wàn)億新賽道開(kāi)啟 氫通新能源攻關(guān)“卡脖子”技術(shù)推動(dòng)氫能規(guī)模化發(fā)展

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2022-01-10 18:14:16
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萬(wàn)億新賽道開(kāi)啟 氫通新能源攻關(guān)“卡脖子”技術(shù)推動(dòng)氫能規(guī)?;l(fā)展 1766年,英國(guó)皇家學(xué)會(huì)收到一篇《論人工空氣》的研究報(bào)告,作者講述發(fā)現(xiàn)了一種“可燃?xì)怏w”,而

 1766年,英國(guó)皇家學(xué)會(huì)收到一篇《論人工空氣》的研究報(bào)告,作者講述發(fā)現(xiàn)了一種“可燃?xì)怏w”,而且這種“可燃?xì)怏w”與空氣混合點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸。這種“可燃?xì)怏w”就是氫氣,而這篇論文的作者,就是被認(rèn)定為氫氣發(fā)現(xiàn)者的——英國(guó)物理學(xué)家和化學(xué)家亨利·卡文迪什。

后來(lái),英國(guó)化學(xué)家普利斯特里又發(fā)現(xiàn),“可燃?xì)怏w”和空氣混合爆炸后會(huì)產(chǎn)生水。由此,氫氣可作為燃料,并且燃燒排放物為水的特點(diǎn),清晰地呈現(xiàn)出來(lái)。

不過(guò),世界能源的發(fā)展進(jìn)程并沒(méi)有就此讓氫氣C位出道。而是在經(jīng)歷了1850年至1950年間煤炭的大量使用,之后被石油取代,一直到20世紀(jì)中后期,全球因能源產(chǎn)生的碳排放污染愈演愈烈,清潔能源的呼聲和應(yīng)用才提升到重要位置。

同時(shí),也是在全世界都開(kāi)始為“碳達(dá)峰”和“碳中和”兩個(gè)目標(biāo)各自勞神,各國(guó)將在2050年前后紛紛要實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的“大限”將至之時(shí),不含碳原子的氫氣,無(wú)疑是下一個(gè)最好的清潔能源的重要性,才日漸凸顯。

在“雙碳”目標(biāo)下,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正步入快車(chē)道。一家正在崛起的中國(guó)科技創(chuàng)新企業(yè),看到了未來(lái)氫能源應(yīng)用的藍(lán)海。

2022年1月5日,中科院上海有機(jī)所&氫通新能源戰(zhàn)略合作暨氫能源膜材料研究中心揭牌儀式在中科院上海有機(jī)所舉行。中科院上海有機(jī)所所長(zhǎng)唐勇院士與氫通新能源創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼CEO任亞輝代表雙方舉行《氫能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新戰(zhàn)略合作》簽約。

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【中科院上海分院院長(zhǎng)、中科院上海有機(jī)所研究員胡金波教授(左二)與氫通新能源聯(lián)合創(chuàng)始人、研究院院長(zhǎng)徐建華教授(左三)共同為“氫能源膜材料研究中心”揭牌,唐勇院士與任亞輝一同見(jiàn)證】

據(jù)了解,氫通新能源作為一家以氫產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)創(chuàng)新為核心的科技型公司,始終致力于氫產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)研發(fā)、核心零部件材料研發(fā)及為客戶提供“垂直整合”解決方案。

盡管全球和國(guó)內(nèi)的氫能源發(fā)展現(xiàn)狀,在大規(guī)模的民用工業(yè)領(lǐng)域,尤其是車(chē)端,目前都還處在產(chǎn)業(yè)鏈條和規(guī)模的早期發(fā)展?fàn)顟B(tài),但是未來(lái)可期。他們決定在這片國(guó)內(nèi)尚屬空白的賽道上搶先起跑。

萬(wàn)億賽道,市場(chǎng)想象空間巨大

氫能是一種來(lái)源豐富、綠色低碳的二次能源,正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要載體之一。國(guó)家能源局近日表示,2022年將加快推進(jìn)能源科技創(chuàng)新,重點(diǎn)推動(dòng)氫能領(lǐng)域技術(shù)攻關(guān)。那么目前我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r如何?氫能源能否成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新勢(shì)力?

從市場(chǎng)空間來(lái)看,中國(guó)氫能聯(lián)盟在其《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》中測(cè)算,到2050年,預(yù)計(jì)氫能在中國(guó)能源體系中的占比約為10%,氫氣需求量接近6000萬(wàn)噸,年經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值超過(guò)10萬(wàn)億元??紤]到氫能產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多且未來(lái)功能上可完全實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池的替代效應(yīng),預(yù)計(jì)將成為資金容納度較高的革命性賽道。

同時(shí),根據(jù)美銀美林近日發(fā)布的研報(bào)稱(chēng),氫可以滿足全球能源需求,為汽車(chē)提供燃料、為家庭供暖,并幫助應(yīng)對(duì)氣候變化,預(yù)計(jì)到2050年,市場(chǎng)份額將猛增6倍,產(chǎn)生2.5萬(wàn)億美元的直接收入,間接基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)潛力高達(dá)11萬(wàn)億美元。

從投資機(jī)會(huì)來(lái)看,氫能行業(yè)各產(chǎn)業(yè)鏈剛起步發(fā)展,行業(yè)一方面需要上下游共同努力,在技術(shù)、規(guī)模等方面持續(xù)提升從而實(shí)現(xiàn)成本的下降,另一方面在當(dāng)前階段仍較為依賴(lài)政府政策支持。在“碳達(dá)峰碳中和”背景下,國(guó)家對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的支持力度正持續(xù)提升,在政府的引導(dǎo)下,越來(lái)越多相關(guān)行業(yè)的龍頭企業(yè)正積極選擇切入氫能行業(yè),無(wú)論是資金還是技術(shù)水平的引入都將推動(dòng)行業(yè)景氣度持續(xù)提升。

車(chē)企層面,國(guó)內(nèi)諸如宇通、上汽、福田、長(zhǎng)城、吉利商用車(chē)等已經(jīng)明確規(guī)劃,加大投入,推進(jìn)燃料電池汽車(chē)研發(fā)和產(chǎn)品的商業(yè)化。2018年2月,國(guó)家能源集團(tuán)還牽頭并聯(lián)合能源骨干企業(yè)、運(yùn)輸及相關(guān)制造業(yè)和院校,成立了國(guó)內(nèi)首個(gè)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。

在這一輪“新能源技術(shù)競(jìng)賽”中,氫通顯然把目標(biāo)瞄準(zhǔn)了氫燃料。“在新能源領(lǐng)域,氫能源剛剛起步,發(fā)展空間巨大。據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè),2030年左右,氫能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值會(huì)超過(guò)10萬(wàn)億元,它將成為許多科技型企業(yè)的新賽道、新機(jī)遇。”任亞輝說(shuō)。

氫通新能源作為一家以氫產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)創(chuàng)新為核心的科技型公司,始終致力于氫產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)研發(fā)、核心零部件材料研發(fā)及為客戶提供“垂直整合”解決方案。目前氫通新能源已經(jīng)與上海交通大學(xué)合作成立“聯(lián)合研發(fā)中心”,同時(shí)攜手多位院士組建新能源技術(shù)研究院,開(kāi)展先進(jìn)技術(shù)研發(fā)和技術(shù)成果轉(zhuǎn)化,打通制氫及氫燃料電池在交通工具、儲(chǔ)能等場(chǎng)景的應(yīng)用技術(shù)瓶頸,推動(dòng)氫能的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)鏈補(bǔ)全,促進(jìn)氫能源規(guī)?;?、市場(chǎng)化發(fā)展。

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【氫通新能源創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼CEO任亞輝】

除了國(guó)內(nèi)企業(yè)之外,國(guó)際巨頭也在加速布局氫燃料電池市場(chǎng),日本豐田、韓國(guó)現(xiàn)代都已經(jīng)在北京、廣東等地建設(shè)制造基地 。

2021年,國(guó)內(nèi)氫燃料電池系統(tǒng)車(chē)保有量在9400輛左右,預(yù)計(jì)2022年將再增加1萬(wàn)輛左右,主要集中在物流卡車(chē)等商用車(chē)輛,到2025年氫燃料電池系統(tǒng)車(chē)將保有量進(jìn)入快速上升階段。中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)氫能分會(huì)會(huì)長(zhǎng)魏鎖:到2025年之前,我們預(yù)計(jì),氫燃料電池系統(tǒng)成本會(huì)達(dá)到現(xiàn)在的五分之一左右,能夠使我們氫能產(chǎn)業(yè)具備快速規(guī)?;l(fā)展的條件。

頂層設(shè)計(jì):各地紛紛出臺(tái)政策發(fā)展氫能

氫燃料電池汽車(chē)是以氫氣為主要能源的汽車(chē)。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)通常注入柴油或汽油,氫燃料電池系統(tǒng)汽車(chē)則改為輸入氣體氫,通過(guò)外電路從負(fù)極傳導(dǎo)至正極,產(chǎn)生電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

在我國(guó)的政策設(shè)計(jì)中,堅(jiān)持發(fā)展氫燃料電池汽車(chē),早早地被賦予了搶占新能源技術(shù)制高點(diǎn)的戰(zhàn)略意義。2001年,國(guó)家“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)啟動(dòng),科技部聘任十三位專(zhuān)家組成重大專(zhuān)項(xiàng)專(zhuān)家組,為中國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展提出了意義重大的“三縱三橫”總體路線,清晰地指明了新能源汽車(chē)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化思路。

所謂“三橫”,指的是多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)、電機(jī)及其控制系統(tǒng)和電池及其管理系統(tǒng),而“三縱”指的便是混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)。此后,《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016~2030年)》《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》等相關(guān)規(guī)劃,也都明確了氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性地位,將發(fā)展氫能和氫燃料電池系統(tǒng)技術(shù)列為重點(diǎn)任務(wù),將氫燃料電池汽車(chē)列為重點(diǎn)支持領(lǐng)域。

2017年11月,受?chē)?guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢(xún)委員會(huì)、工業(yè)和信息化部委托,中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖》,進(jìn)一步明確了燃料電池汽車(chē)的發(fā)展目標(biāo):2020年5000輛,2025年和2030年分別達(dá)到5萬(wàn)輛和百萬(wàn)輛。

而工信部發(fā)布的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》里,對(duì)于我國(guó)的新能源汽車(chē)提出了“三橫三縱”的發(fā)展目標(biāo)。其中明確提出了要加強(qiáng)燃料電池系統(tǒng)技術(shù)攻關(guān)、突破氫燃料電池系統(tǒng)汽車(chē)應(yīng)用支撐技術(shù)瓶頸,力爭(zhēng)15年內(nèi)燃料電池汽車(chē)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

在“十四五”規(guī)劃中更是提到要加速氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,目前全國(guó)31個(gè)省市地區(qū)都制定了發(fā)展氫能的相關(guān)政策。此外,海外政策也在不斷加碼,美國(guó)近期公布3.5萬(wàn)億美元預(yù)算計(jì)劃中提到鼓勵(lì)“清潔能源”制造業(yè)和運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。德國(guó)發(fā)布《德國(guó)氫行動(dòng)計(jì)劃2021—2025》實(shí)施國(guó)家氫戰(zhàn)略。在全球政策共振之下,氫能的發(fā)展得到了史前的關(guān)注,有望有望逐步走上能源舞臺(tái),相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2050年氫能在能源結(jié)構(gòu)中的占比有望超過(guò)10%。

打破技術(shù)壁壘 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同推動(dòng)規(guī)?;l(fā)展

當(dāng)前全球氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,固定成本高,規(guī)模化能夠有效降低成本。我國(guó)的燃料電池車(chē)制造規(guī)模僅為 3000 輛左右,而加氫站僅有 50-60 座,可見(jiàn)目前我國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小。而由于燃料電池產(chǎn)業(yè)前期研發(fā)投入大、生產(chǎn)設(shè)備投入大,因而折舊或攤銷(xiāo)成本高,故通過(guò)規(guī)?;軌蛴行Ы档凸潭ǔ杀静⒋偈箍偝杀镜南陆?。

眾所周知,氫能產(chǎn)業(yè)涉及制、儲(chǔ)、運(yùn)、用等多個(gè)環(huán)節(jié),產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),技術(shù)壁壘復(fù)雜,由技術(shù)導(dǎo)致的氫產(chǎn)品成本較高等問(wèn)題更是成為行業(yè)發(fā)展的桎梏。據(jù)任亞輝介紹,當(dāng)下,全世界大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的國(guó)家和地區(qū)無(wú)不把氫能作為重要的研發(fā)及推廣方向來(lái)布局,從技術(shù)上看,我國(guó)目前在關(guān)鍵技術(shù)上并不占優(yōu)勢(shì),許多核心材料都需要進(jìn)口,這種被卡脖子的現(xiàn)象制約著我國(guó)氫能行業(yè)的發(fā)展。

氫燃料電池系統(tǒng)的核心部件包括電堆、膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層,等等。以質(zhì)子交換膜為例,根據(jù)市場(chǎng)現(xiàn)狀,1平方厘米的杜邦公司nafion膜(全氟磺酸離子交換膜)價(jià)格幾元甚至近十元,每一輛車(chē)需要平方米級(jí)別的質(zhì)子交換膜,占總成本的比例約為10-15%。

在這樣的背景之下,氫通新能源成立,其致力于通過(guò)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān),把我國(guó)氫能源產(chǎn)業(yè)推至全球價(jià)值鏈的頂端。任亞輝表示,氫通新能源業(yè)務(wù)范圍在初期可概括為“一體兩翼”,即以氫燃料電池系統(tǒng)為主體,以前端研發(fā)、后端生態(tài)為兩翼,逐步打通并構(gòu)建起氫通氫能產(chǎn)業(yè)鏈。

很快,以氫產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)創(chuàng)新為核心的氫通新能源得到中科院上海有機(jī)所的關(guān)注,雙方洽談后一拍即合。1月5日,氫能新能源聯(lián)合中科院上海有機(jī)所設(shè)立的氫能源膜材料研究中心揭牌,接下來(lái),雙方將進(jìn)行PBI材料與高溫質(zhì)子交換膜等研發(fā)工作,力爭(zhēng)盡快突破綠色低碳制氫、高效低成本燃料電池生產(chǎn)等難題,化解核心零部件被“卡脖子”的問(wèn)題,全面提升國(guó)產(chǎn)氫燃料電池系統(tǒng)的核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。

除了與中科院聯(lián)手做氫能源膜材料的研發(fā)外,氫通還與中國(guó)汽研聯(lián)合啟動(dòng)氫能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立,通過(guò)戰(zhàn)略合作,雙方將聚焦于氫能應(yīng)用,基于安全、綠色、體驗(yàn)三個(gè)維度,提供集檢測(cè)認(rèn)證、標(biāo)準(zhǔn)體系、數(shù)據(jù)平臺(tái)、技術(shù)服務(wù)、應(yīng)用推廣、產(chǎn)業(yè)孵化等服務(wù)為一體的氫能動(dòng)力綜合服務(wù)平臺(tái),為氫能源動(dòng)力產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、出廠、量產(chǎn)等提供全方位的技術(shù)支持,共同服務(wù)氫能產(chǎn)業(yè)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效,為我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展保駕護(hù)航。

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【中國(guó)汽研新能源動(dòng)力測(cè)評(píng)研究部、氫能應(yīng)用研究室主任許向國(guó)與氫通新能源聯(lián)合創(chuàng)始人(右一)、副總裁兼CTO趙景輝(左一)簽約《氫能源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)證戰(zhàn)略合作》】

與此同時(shí),氫通新能源與致力于驅(qū)動(dòng)商用車(chē)高效、綠色發(fā)展的卡車(chē)用戶聚合平臺(tái)中汽兄弟達(dá)成氫能源技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用戰(zhàn)略合作,雙方將借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段,有效融合專(zhuān)業(yè)策劃、商業(yè)運(yùn)維和數(shù)據(jù)化信息技術(shù)三大業(yè)務(wù)板塊,為實(shí)現(xiàn)氫能企業(yè)社會(huì)價(jià)值、氫能產(chǎn)品銷(xiāo)售服務(wù)品質(zhì)及企業(yè)客戶維護(hù)及人、車(chē)、貨、企的行業(yè)化生態(tài)圈綜合服務(wù)平臺(tái)提供技術(shù)和服務(wù)保障。

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【中汽兄弟副總經(jīng)理、中汽數(shù)字研究院院長(zhǎng)陳志強(qiáng)(右一)與氫通新能源聯(lián)合創(chuàng)始人、副總裁韓鵬(左一)簽約《氫能源技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用戰(zhàn)略合作》】

在2022年全國(guó)能源工作會(huì)議上,明確提出要重點(diǎn)推動(dòng)儲(chǔ)能、氫能等技術(shù)攻關(guān)。氫通新能源也將聯(lián)合更多合作伙伴加大技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā),針對(duì)氫能領(lǐng)域的“卡脖子”技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,抓住未來(lái)氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的機(jī)遇。