來源:《中國石化》雜志2024年第5期 時(shí)間:2024-05-14 08:00
郭慶方
中國石油大學(xué)(北京)能源經(jīng)濟(jì)與金融研究所副所長
日本和韓國在氫能源汽車的研發(fā)與推廣方面走在前列,得益于兩國政府在政策上的大力支持。但因利用場(chǎng)景路徑選擇出現(xiàn)偏差等原因,日韓氫能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚不盡如人意。
21世紀(jì)以來,全球環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng),傳統(tǒng)能源向清潔能源轉(zhuǎn)型成為一大趨勢(shì)。在此背景下,交通領(lǐng)域尤其受到關(guān)注,主要表現(xiàn)在汽車行業(yè)向氫能源汽車和電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)型。日本和韓國在氫能源汽車的研發(fā)與推廣方面走在前列,但因利用場(chǎng)景路徑選擇出現(xiàn)偏差等原因,氫能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚不盡如人意。
氫能源車具有明顯優(yōu)勢(shì)和巨大發(fā)展?jié)摿?/strong>
一是環(huán)境友好,具有非常突出的環(huán)境效益。與傳統(tǒng)的燃油汽車相比,氫氣燃燒只會(huì)產(chǎn)生水蒸氣,氫能源汽車的燃料利用對(duì)空氣和環(huán)境沒有負(fù)面影響,這使得氫能源汽車成為減少空氣污染和緩解氣候變化的理想選擇。
二是續(xù)航里程長,可以滿足長距離交通。氫氣的能量密度高達(dá)142兆焦/千克,是汽油能量密度的3倍多,而且氫燃料電池+電機(jī)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率更高。氫氣較高的能量密度使得氫能源汽車具備遠(yuǎn)距離行駛的能力。根據(jù)日本汽車協(xié)會(huì)公布的資料,2023年,日本氫能源汽車的續(xù)航里程已經(jīng)能夠做到用5千克氫氣續(xù)航1600千米。
三是充氫速度快、時(shí)間短。相較于傳統(tǒng)電動(dòng)汽車的充電時(shí)間,氫能源汽車只需幾分鐘即可將氫氣加注到車輛中,而且充氫不太會(huì)影響充氫電池的使用壽命。
四是氫的來源廣泛,氫源資源潛力大。氫的來源從對(duì)環(huán)境影響的角度講有灰氫、藍(lán)氫和綠氫的區(qū)分。盡管制氫渠道不同、工藝差別很大、制取過程對(duì)環(huán)境的影響也存在一定程度的差異,但是,由于氫的構(gòu)成單一,任何方式所制取的氫都是同質(zhì)的,這大大提高了氫源的有效范圍和可獲取性。
五是制氫屬于制造業(yè)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè),制氫的成本會(huì)不斷下降。國際能源署(IEA)的研究預(yù)測(cè),隨著可再生能源成本下降和氫氣生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大,到2030年,可再生能源生產(chǎn)氫氣的成本可能會(huì)下降30%。制氫成本下降自然會(huì)直接降低氫能源汽車運(yùn)行的成本,提高氫能源汽車的經(jīng)濟(jì)效果和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
日韓發(fā)展氫能源汽車政策支持力度大
日本自1981年開始研究氫燃料電池,并逐步計(jì)劃將氫能源推廣至汽車及其他多個(gè)行業(yè),期望其成為國家的主要能源。2009年,日本政府加大推動(dòng)力度,通過了多項(xiàng)政策支持氫能源汽車的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2013年,日本發(fā)布《氫能源戰(zhàn)略》,明確了發(fā)展氫能源汽車的具體目標(biāo)與政策措施,如設(shè)定到2020年在日本運(yùn)行10萬輛氫能源汽車的目標(biāo),并提供包括減免購車稅、購車補(bǔ)貼等多種激勵(lì)措施。日本政府還與豐田等企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)合作,推動(dòng)氫能源汽車技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)鏈完善。此外,日本還大力投資建設(shè)加氫站,至2023年底,已建設(shè)超過160座加氫站。值得一提的是,日本不僅在國內(nèi)推動(dòng)氫能源汽車,還積極在國際上推廣相關(guān)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),如2019年G20峰會(huì)上就將氫能源作為重點(diǎn)議題之一。
韓國也在氫能源汽車的推廣上顯示了極大的積極性,主要通過提供豐厚的購車補(bǔ)貼。因氫能源汽車的成本高于電動(dòng)汽車,韓國政府的補(bǔ)貼強(qiáng)度相對(duì)更大。以現(xiàn)代Nexo為例,2022年,韓國中央和地方政府的補(bǔ)貼總額每輛可達(dá)3250萬韓元(約合17萬元人民幣),使得消費(fèi)者的支付大大減少,甚至在補(bǔ)貼最多的城市,購買者實(shí)際支付的金額可能低于補(bǔ)貼總額。公共交通方面,現(xiàn)代電力FCEV(燃料電池汽車)等氫燃料公交車也獲得高額補(bǔ)貼,以降低采購和運(yùn)營成本。
日本和韓國的強(qiáng)力政策確實(shí)在推動(dòng)氫能源汽車發(fā)展上取得一定成效。早在2014年,日本豐田公司推出了旗下的氫能源汽車Mirai,成為世界上第一款量產(chǎn)的氫能源汽車。該氫能源汽車搭載了先進(jìn)的氫燃料電池技術(shù),可以提供長達(dá)500公里的續(xù)航里程。Mirai不僅具備長續(xù)航里程和快速加氫的特點(diǎn),還通過輻射制冷系統(tǒng)利用燃料電池產(chǎn)生的余熱來驅(qū)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng),提高能源利用效率。日本在氫能源技術(shù)方面更是處于主導(dǎo)地位,掌握了超過全球80%的氫能源技術(shù)專利,并具有重大技術(shù)突破。日本氫能源汽車2023年的保有量超過8000輛。韓國在氫能源汽車領(lǐng)域也有明顯的發(fā)展,尤其體現(xiàn)在氫能源汽車保有量的絕對(duì)數(shù)量上,大幅度超過了日本。2021年至2023年,韓國氫能源汽車的保有量從12439輛增加到34872輛,增加了近兩倍;加氫站數(shù)量從69個(gè)增加到172個(gè)。
日韓氫能源汽車產(chǎn)業(yè)利用場(chǎng)景路徑選擇
盡管日韓積極推動(dòng)發(fā)展氫能源車,但目前日韓氫能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r并不理想,瓶頸主要集中在兩個(gè)方面。一是加氫基礎(chǔ)設(shè)施的缺乏。截至2023年底,日本建立的加氫站為160座,韓國為172座。二是市場(chǎng)狹小限制了發(fā)展。
但從根源上看,日韓氫能源汽車在強(qiáng)力政策推動(dòng)下仍發(fā)展緩慢、沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的原因是利用場(chǎng)景路徑選擇出現(xiàn)了偏差。日韓將氫能源汽車?yán)脠?chǎng)景的重點(diǎn)放在了小型家庭乘用車上,如NEXO、Mirai、Clarity三款氫能源汽車都是小型家庭乘用轎車。小型家庭乘用轎車的用戶是普通居民,規(guī)模小、使用強(qiáng)度低、缺少專業(yè)化,而且用戶空間高度分散,短期內(nèi)難以形成快速普及的局面。
帶給我們的啟示
近年來,我國氫能源及氫能源汽車發(fā)展速度很快,相應(yīng)的加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施也不斷發(fā)展和完善。綜合日韓氫能源汽車發(fā)展的經(jīng)驗(yàn),我國氫能源汽車要大力發(fā)展,需要做好以下四個(gè)方面的工作。
一是提升戰(zhàn)略高度,加大政府支持力度。氫能源汽車是技術(shù)密集型領(lǐng)域,其未來也具有很強(qiáng)的潛力,我國政府要把發(fā)展氫能源汽車放到汽車乃至能源領(lǐng)域未來國際競(jìng)爭(zhēng)和國家安全的戰(zhàn)略高度,加大政策支持和投入。
二是快速形成一批高質(zhì)量、有競(jìng)爭(zhēng)力和社會(huì)認(rèn)可度的品牌氫能源汽車。我國目前還缺少有影響力的品牌氫能源汽車,要通過有為政府和有效市場(chǎng)相結(jié)合,識(shí)別、篩選、扶持一批氫能源汽車品牌,并快速形成較高的市場(chǎng)滲透水平和社會(huì)影響力。
三是擴(kuò)大和完善加氫站、輸氫管道、運(yùn)氫車等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),并在不同基礎(chǔ)設(shè)施類型之間形成數(shù)量、功能、空間布局等方面的有機(jī)銜接,系統(tǒng)集成,形成協(xié)同效應(yīng)。
四是科學(xué)精準(zhǔn)選好氫能源汽車的利用場(chǎng)景和車型。從氫源配置的空間約束來看,單輛汽車用氫規(guī)模大、用氫專業(yè)化程度高、可以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)加氫的大型貨車、大型客車和商務(wù)車應(yīng)是目前氫能源汽車發(fā)展的重點(diǎn)。
日本東京街頭行駛的氫燃料電池巴士。??視覺中國/供圖
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