2019年氫能未來(lái)的發(fā)展策略及建議研究報(bào)告

圖1人類利用能源形式演化一氫能發(fā)展愿景：構(gòu)建綠色、高效、安全能源系統(tǒng)的關(guān)鍵支柱氣的脈絡(luò)持續(xù)轉(zhuǎn)型(見(jiàn)圖1)。能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型與經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革之間共同為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展繁榮提供了關(guān)鍵支撐。源系統(tǒng)正經(jīng)歷著顛覆性重構(gòu)過(guò)程，新一輪能源革命時(shí)代迎面而可再生能源有望在2040年前后成為最主要的一次能源；在二次能源利用上，電氣化發(fā)展步伐會(huì)長(zhǎng)期保持，氫能發(fā)展?jié)摿薮?，電網(wǎng)系統(tǒng)、儲(chǔ)能單元和氫能系統(tǒng)的重要性還將進(jìn)一步凸顯；在能未艾，分布式利用的比重也將顯著提高；在應(yīng)對(duì)環(huán)境污染和氣候變化方面，綠色清潔低碳轉(zhuǎn)型不可逆轉(zhuǎn)，節(jié)能減排將貫穿各類能源利用的全方位和全過(guò)程；在支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方面，新能源產(chǎn)業(yè)及關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)將成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能的集聚地，對(duì)提高全社會(huì)福利水平至關(guān)重要。與此同時(shí)，保障能源安全也面臨著很多新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在這種形勢(shì)下，世界各主要國(guó)家都在與時(shí)俱進(jìn)，積極調(diào)整能源發(fā)展戰(zhàn)略，致力于構(gòu)建一個(gè)更加綠色、高效、安全的能源系統(tǒng)。氫能作為一種新興二次能源，具有燃燒熱值高、制取多樣、等主要領(lǐng)域，也可與其他能源有效互聯(lián)構(gòu)成能源網(wǎng)絡(luò)體系，被普遍認(rèn)為是解決能源、環(huán)境等問(wèn)題的重要選擇乃至“終極方案” 要突破口，從國(guó)家戰(zhàn)略高度積極推動(dòng)氫能發(fā)展，日本等國(guó)甚至提出圖2氫能的能源互聯(lián)性圖3氫能在能源轉(zhuǎn)換中的角色求量將是201年5的10倍左右，氫能占全部能源消費(fèi)的比重會(huì)提高到1％8；氫能經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到25億美元，并提供300多0萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位；還將帶來(lái)6萬(wàn)噸二氧化碳減排量(見(jiàn)圖4)。交通運(yùn)輸將是氫能利用最重要的領(lǐng)域。到2050年，全球燃料電池乘用車保有量預(yù)計(jì)將達(dá)到4億輛，約占全球乘用車保有量的25％；燃料電池卡車保有量將1達(dá)500萬(wàn)~2000萬(wàn)輛，約占全球卡車保有量的30％；燃料電池巴士保有量將達(dá)500萬(wàn)輛，約占全球巴士保有量的25％；與此同時(shí)，氫能還將為全球四分之一的船能總消費(fèi)的比重將達(dá)到28％(見(jiàn)圖5)，二氧化碳減排量占總減排量的比重將是58％(見(jiàn)圖6)。圖52015~2050年氫能在主要工業(yè)領(lǐng)域的需求量預(yù)測(cè)2050年二氧化碳排放減少量預(yù)測(cè)二推動(dòng)我國(guó)氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的行動(dòng)建議車企業(yè)經(jīng)過(guò)多年的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)考核驗(yàn)證和特定用途領(lǐng)域商池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍面臨很多突出問(wèn)題和困難，需要政產(chǎn)學(xué)研用通(一)創(chuàng)新研發(fā)組織模式，盡快突破關(guān)鍵核心技術(shù)關(guān)鍵核心技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新突破，是培育和發(fā)展燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和產(chǎn)品技術(shù)水平。(1)建立國(guó)家與地方、行業(yè)與企業(yè)聯(lián)動(dòng)的創(chuàng)新研發(fā)體系。準(zhǔn)確把握未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)，不斷完善氫能與燃料電池汽車技術(shù)路線圖，龍頭企業(yè)或產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，建立燃料電池汽車國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中者作價(jià)投資等市場(chǎng)化方式轉(zhuǎn)移科技成果。(2)攻克高性能、低成本燃料電池電堆核心技術(shù)。開展質(zhì)子燃料電池堆用新型電極材料，研究燃料電池堆高效水管理及低溫啟電池電堆工程化關(guān)鍵技術(shù)，提高電堆關(guān)鍵材料和電堆規(guī)模化生產(chǎn)工車用燃料電池電堆的性能和壽命并降低成本。(3)開發(fā)高比功率、長(zhǎng)壽命燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。研發(fā)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)用空氣系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)等高效輔助系統(tǒng)部件；化結(jié)構(gòu)及集成設(shè)計(jì)技術(shù)；研發(fā)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)與關(guān)鍵工藝。(4)開發(fā)高性能、全功率燃料電池整車。研究70MPa車載儲(chǔ)氫及新型儲(chǔ)氫技術(shù)，開發(fā)全功率燃料電池汽車，推動(dòng)“燃料電池＋動(dòng)力電池”電電系統(tǒng)向全功率燃料電池系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。不斷提高(5)突破制氫、儲(chǔ)／運(yùn)氫、加氫關(guān)鍵技術(shù)。研究工業(yè)副產(chǎn)氫 (焦?fàn)t煤氣及氯堿化工)分離純化制氫、高效低成本可再生能源制氫、分布式制氫－儲(chǔ)氫－加氫一體化等技術(shù)；研發(fā)高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)、液氫儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)及其他新型儲(chǔ)氫裝置；突破加氫站70MPa高壓料儲(chǔ)氫、液態(tài)加氫站等前瞻性技術(shù)研究。(二)補(bǔ)齊關(guān)鍵領(lǐng)域短板，不斷提升產(chǎn)業(yè)鏈層次和水平完備的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)峭苿?dòng)燃料電池汽車大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵支撐，也是提升產(chǎn)業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要保證。要依托研發(fā)項(xiàng)目及示范工(1)緊抓關(guān)鍵短板環(huán)節(jié)，培育壯大龍頭企業(yè)。發(fā)揮好中央政府和各級(jí)地方政府在研發(fā)支持、產(chǎn)業(yè)扶持、示范工程等方面的作源企業(yè)和裝備制造企業(yè)聯(lián)合行業(yè)投資基金及國(guó)內(nèi)外社會(huì)資源，加大對(duì)氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的投資力度，培育和形成若干氫能基礎(chǔ)水平。(2)鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)上下游聯(lián)合，努力培育補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈。鼓勵(lì)骨干車企主導(dǎo)或與電堆企業(yè)聯(lián)合開發(fā)燃料電池系統(tǒng)／電堆，以市場(chǎng)化為主導(dǎo)或與材料企業(yè)共同開發(fā)膜電極、雙極板材料及關(guān)鍵工藝裝備；鼓勵(lì)能源企業(yè)主導(dǎo)或與零部件企業(yè)共同開發(fā)氫氣壓縮機(jī)、氫罐及閥(3)營(yíng)造良好的投融資環(huán)境和公平準(zhǔn)入、平等競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)會(huì)資本參與氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵短板領(lǐng)域的戰(zhàn)略投資、股資等新型多元化融資模式。努力為氫能及燃料電池汽車相關(guān)企業(yè)創(chuàng)(三)大力推進(jìn)示范應(yīng)用，更加注重開展示范效果評(píng)估套體系和使用環(huán)境的有效途徑，也是加快推動(dòng)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化料電池汽車商業(yè)化運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)氫能與燃料電池汽車應(yīng)用沿著布點(diǎn)—連線—成網(wǎng)的方向發(fā)展。(1)著力打造一批氫能與燃料電池汽車示范區(qū)。充分發(fā)揮國(guó)富集的城市(區(qū)域)以及經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好、環(huán)保壓力大的城市(區(qū)域)的(2)實(shí)施燃料電池汽車商業(yè)化示范工程。遵從市場(chǎng)規(guī)律及技化應(yīng)用。依托2022年冬奧會(huì)等重大活動(dòng)，以燃料電池汽車示范為引領(lǐng)，開展制氫－輸運(yùn)氫－加氫模式、燃料電池汽車商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式等若干綜合性示范工程。(3)加強(qiáng)氫能與燃料電池汽車的示范效果評(píng)估與安全管理。要兼顧示范規(guī)模與示范效果，特別是要注重加強(qiáng)對(duì)示范推廣工作的運(yùn)營(yíng)監(jiān)控，開展對(duì)制氫－輸運(yùn)氫－加氫、燃料電池汽車運(yùn)營(yíng)示范全過(guò)程的安全監(jiān)測(cè)。(四)建立氫能供給體系，夯實(shí)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)氫能供給體系是燃料電池汽車推廣應(yīng)用的重要前提和基本條礎(chǔ)設(shè)施體系和網(wǎng)絡(luò)。(1)開展低碳制氫方式示范。根據(jù)國(guó)內(nèi)氫能資源情況和分布特點(diǎn)，因地制宜地開展大規(guī)模低碳、低成本制氫方式的示范應(yīng)用。鼓勵(lì)以工業(yè)副產(chǎn)氫(焦?fàn)t煤氣、氯堿化工)以及棄風(fēng)、棄光、棄水等可再生能源發(fā)電電解水等方式制氫，同時(shí)支持開展其他技術(shù)路(2)探索氫氣儲(chǔ)運(yùn)的多種模式。研究高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)及儲(chǔ)氫材料等多種儲(chǔ)運(yùn)氫技術(shù)，開展20MPa氣氫、低溫液氫儲(chǔ)運(yùn)示范應(yīng)用。在短距離(200km以內(nèi))中鼓勵(lì)采用氣態(tài)拖車運(yùn)氫方式，在中長(zhǎng)距離(200km以上)中鼓勵(lì)采用液氫罐車運(yùn)輸方式，在更長(zhǎng)距離(600km以上)或城市管網(wǎng)中鼓勵(lì)探索管道運(yùn)輸(3)科學(xué)規(guī)劃布局加氫站建設(shè)。合理規(guī)劃選擇加氫站建設(shè)地點(diǎn)，建設(shè)與氫燃料電池汽車應(yīng)用領(lǐng)域相適應(yīng)3的5MPa和70MPa加氫站。鼓勵(lì)能源企業(yè)參與或布局城市(區(qū)域)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打造氫能基礎(chǔ)設(shè)施城際高速走廊，促進(jìn)燃料電池汽車城際和區(qū)域化施體系和網(wǎng)絡(luò)。(五)完善標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系，全面提高測(cè)試評(píng)價(jià)能力完善的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)有序健康發(fā)展的基本保障。要充分考慮我國(guó)氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，加強(qiáng)多渠道供給系統(tǒng)性綜合服務(wù)能力。(1)多種渠道加大標(biāo)準(zhǔn)研究力度。聚焦氫能與燃料電池汽車足氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。(2)完善氫能與燃料電池汽車標(biāo)準(zhǔn)體系。研究氫氣非危險(xiǎn)化注設(shè)備等關(guān)鍵部件的試驗(yàn)檢測(cè)和產(chǎn)品認(rèn)證體系。編制加氫站建設(shè)審準(zhǔn)。研究制定車載70MPaⅣ型氫瓶測(cè)試評(píng)價(jià)方法，燃料電池動(dòng)力總成及整車相關(guān)的安全技術(shù)條件和試驗(yàn)規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)。(3)完善提升氫能與燃料電池測(cè)試評(píng)價(jià)能力。針對(duì)氫能、整級(jí)的共性關(guān)鍵技術(shù)測(cè)試評(píng)價(jià)方法研究，形成全方位測(cè)試評(píng)價(jià)體系，建立公共測(cè)試平臺(tái)，全面提升我國(guó)氫能與燃料電池汽車的測(cè)試評(píng)價(jià)(六)堅(jiān)持開放中謀發(fā)展，不斷提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展國(guó)際化水平開展高層次、高水平的國(guó)際合作是順應(yīng)全球氫能與燃料電池產(chǎn)(1)積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定。支持行業(yè)組織、企業(yè)、高校、科研院所等加強(qiáng)與國(guó)際組織的對(duì)接，積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，力爭(zhēng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程充分體現(xiàn)我國(guó)氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)。(2)更高水平地做好“引進(jìn)來(lái)”和“走出去”工作。發(fā)揮我才歸國(guó)創(chuàng)業(yè)；支持國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)建立合作伙伴關(guān)系、開展跨國(guó)并購(gòu)等，不斷提高國(guó)內(nèi)企業(yè)統(tǒng)籌整合全球資源的(七)加強(qiáng)公眾宣傳教育，凝聚起產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會(huì)共識(shí)造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展市場(chǎng)環(huán)境的重要一環(huán)，也是促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的