“氢能时代”的前景非常美好,但现在依然停留在“美梦”和“故事”的阶段。
从世界范围来看,氢能经济的兴起,是技术进步、应对气候变化压力以及能源梯级迭代等多因素共同作用的结果。氢能及燃料电池技术作为促进经济社会实现低碳环保发展的重要创新技术,已在全球范围内达成共识。自2002年以来,美、德、日、韩等多国政府都已出台氢能及燃料电池发展战略路线图(见下图),美国、日本、德国等发达国家更是将氢能规划上升到国家能源战略高度。
国际氢能委员会最新发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》显示,到2050年,氢能源需求将是目前的10倍,氢能源将占整个能源消耗量的大约20%。预计到2030年,全球燃料电池乘用车将达到1000万~1500万辆。巨大的市场潜力使各国和各大企业加大了对氢能产业的研发,希望通过发展氢能来解决能源安全问题,并掌握未来国际能源领域的制高点。
从产业化来说,当前在日本、美国、德国等地,氢燃料电池车部分已经投入使用。丰田FCV燃料电池商业车最大续航里程约700公里,美国“尼古拉”燃料电池拖车头最大输出1000马力,德国已批准燃料电池火车应用于商业化。2018年5月,李克强总理访问日本期间,专程参观了日本丰田研发的氢能概念车Mirai,炫酷前卫的车型在网上流传,诱发人们对氢能燃料电池汽车的无暇遐想。2018年9月,全球首批两列氢能源火车在德国首次投入服务,时速可达140公里,每次充电后续航时间达1000公里,并且在行驶过程中几乎没有噪音。2018年10月,第一届世界氢能大会在韩国昌源举行。韩国现代汽车公司在展会上展出了已经量产的NEXO氢能燃料电池车。作为发展氢能源的基础设施布局,韩国还建起了世界最大和亚洲首个燃料电池制造工厂——浦项燃料电池枢纽,年生产能力达50兆瓦。
不仅是汽车(列车),发电、工业能源、建筑等,同样是氢能和燃料电池的重要应用领域。在日本,家用燃料电池热电联供系统已投入使用,使家庭有了自己的“发电站”和“供暖站”。在航天领域,大推力火箭的动力来源也开始大量采用氢能。
不妨来样本分析一下同为东亚经济体的日韩两国氢能产业发展情况。作为氢能产业的全球领跑者,日韩都在探索氢能经济发展上最为积极,制定并切实执行了雄心勃勃的氢能发展计划。弄清楚他们的发展状况,对于准确把握当前全球氢能经济的现状和发展趋势具有重要意义。
日本政府和企业巨头推进氢能和燃料电池发展在全球领先,目前日本丰田公司和本田公司已经相继推出高续航里程的氢燃料电池汽车,但由于成本较高以及加氢站等相关基础设施尚不完善,氢燃料电池汽车尚未广泛普及,依然处于概念营销推广的阶段。此外,为了推广氢能源发电,日本政府还在探索推进可大量生产、运输氢的全球性供应链建设,加大对未来的战略性布局。
韩国政府和企业更是雄心勃勃,不论是在燃料电池车造车方面,还是在加氢站建设方面,韩国都出台了宏大的发展规划,引领全球尚处在起步阶段的氢能源时代的战略意图明显。
虽然已经发展出来了氢能研发、制造、应用等方面较成熟的产业链,但韩国的氢能发展也面临很大障碍,氢燃料车居高不下的价位和民众对氢能认识的缺乏是最重要的发展障碍,加氢站等配套设施不足也制约了民众选购的热情。2018年,现代首次量产NEXO氢能燃料电池车在韩国国内仅卖出不到500辆,途胜氢燃料电池汽车在全球市场一共也才卖出900余辆。卖不动的主要原因,在韩国国内消费者看来关键还是价格太贵,售价高达7000万韩元(约合47.6万元人民币)。此外,当前韩国全国仅有11座加氢站,其中只有6座已对公众开放。
为培养民众购买氢能源车的欲望,2019年韩国政府将以先购先得的方式为300名购买者提供补贴,补贴额度可能高达汽车总价约一半。
按照韩国政府的行动纲领,到2040年,在技术进步和政府扶持的多利好推动下,氢燃料电池汽车售价有望降至目前的一半,成为符合大众口味的主流车型。在建设加氢站方面,韩国政府考虑为建设加氢站等配套设施提供补贴的方案,并通过“监管沙盒”等放宽管制措施积极吸引民间资本的参与。韩国政府还计划在公共交通领域普及氢燃料电池汽车,力争到2040年普及4万辆氢燃料电池公交车。
很显然,当前全球氢能产业发展依然处于初期培育阶段,氢能产业大规模商用化面临的三大难关(氢源不足、价格太高、配套缺乏)短期之内不可能有实质性的突破。因此,“氢能时代”的前景非常美好,但现在依然停留在“美梦”和“故事”的阶段。