总部位于加拿大的巴拉德动力系统有限公司(Ballard)为全球著名氢燃料
电池制造厂商,亦为全球最大燃料
电池制造商,奥迪(Audi)、大众(Volkswagen)等汽车制造商以及军工、叉车企业。巴拉德亚太区董事总经理Alfred Wong接受《香港01》访问,分享有关氢能技术的发展与未来的看法。
可否介绍一下全球氢能产业发展?
答:据2019年的数字,氢能和燃料电池行业发展势头强劲,共计18个国家(约占全球GDP的70%)宣布了氢能和燃料电池发展路线图;运输行业的主要参与者如潍柴(Weichai)、博世(Bosch)、康明斯(Cummins)、佛吉亚(Faurecia),米其林(Michelin)、CNH凯斯纽、现代(Hyundai)等公司,也承诺将对燃料电池进行重大投资。
目前,中国经已成为世界发展最快、规模最大、最具潜质的市场。除了中国以外,全球主要国家选择不同路线加速布局氢能:
一、是以德国、挪威为代表的欧洲国家,这些国家实施激进的脱碳路线,投入巨大成本押注「绿氢」(green hydrogen)。预计未来10年欧洲各国氢投资规模将达百亿欧元。其中,德国的氢能战略更加重视自身的能源和产业结构,明确发展和利用氢能的优先领域主要有航空、运输、轨道交通、钢铁、冶金等较难通过其他技术实现碳中和的领域。
二、是以日本、韩国为代表的亚洲国家奉行务实路线,将蓝氢(blue hydrogen)作为氢能产业政策发力点。按国家来看,日本排在氢能相关技术专利数量首位。该国将氢能用于汽车、住宅、工厂等核心技术,申请数量较多的燃料电池专利成为日本的优势。
目前,日本的燃料电池产业商业居于全球前列,基础设施加氢站建设最为完善,截至去年年底,日本拥有159座运行中的加氢站,氢燃料汽车的数量已经超过4,000辆。2021年,全球主要国家共销售氢车16,313部,韩国全年共售出8,498台氢车,约占全球总销量的一半。
三、是以美国、加拿大为代表的美洲国家侧重氢能全生态构建,着力推进氢能基础设施建设。加拿大2020年发布的氢能战略报告显示,该国将在2050年前投入12万亿加元用于构建氢能产业生态。
其中,我们的技术为全球首条商用燃料电池有轨电车供能,并已于2019年在中国佛山市运营,提供绿色客运服务。与此同时,我们也获得来自著名铁路系统集成商Medha Servo Drives的燃料电池模块订单,该公司已与印度铁路公司签约,共同开发印度首列氢能列车。
此外,由我们的燃料电池驱动的船舶和海上应用,包括为挪Norle公司建造的世界上第一艘零排放液氢动力船MF Hydra、位于德国的世界上第一艘内河货运氢燃料电池推船ELEKTRA,两艘将部署在荷兰鹿特丹和法国巴黎的商用氢燃料电池船FPS Waal和Zulu等,类似的订单还陆续有来。
此外,它是核燃料以外发热值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为汽油的3倍、乙醇的近4倍,以及煤炭的5至6倍。氢还可以气态、液态或固态的金属氢化物出现,能调节多种贮运及应用环境的不同要求。而且,相对于电池储能和其他传统储能方式,具有一定的优势,尤其是在大规模储能方面,氢储能相对于电池储能的成本优势明显。
在应用方面,除了一般的汽车领域、应用铁路,航空和海事行业,氢能的利用方式有很多种是一般人意想不到的。例如,内地工信部印发的《十四五年工业绿色发展规划》提出,提升清洁能源消费比重,鼓励氢能等替代能源在钢铁、水泥、化工等行业的应用,如氢能冶金、炼油加氢、氢化工等。还有为数据中心等作氢能发电或备用电源。
氢能亦可以在建筑领域作为清洁能源解决建筑用能,氢能为建筑发电的同时,产生余热用于供暖、桑拿热水。
未来的发展前景如何?
答:现时,全球已有20多个国家和地区发布了氢能发展战略,发达国家高度重视氢能产业发展,氢能已成为加快能源转型升级、培育经济新增长点的重要战略选择。国际氢能委员会(Hydrogen Council)预计,到2030年,全球氢能领域投资总额将达到5,000亿美元(约3.93万亿港元),到2050年,全球氢能产业将创造3,000万个工作岗位,减少60亿吨二氧化碳排放,在全球能源消费中的占比达到18%。
中国氢能产业逐渐加快发展步伐,已初步形成诸多产业集群。京津冀、长三角、珠三角等经济发达地区,已成为氢能产业的领跑者。内地众多企业积极参与氢能产业布局,在诸多领域逐渐缩小与外国技术的差距。
降低生产成本是氢能汽车行业商业化最急需解决的问题。未来随着高性能材料及核心技术的突破,燃料电池汽车将成为最具发展潜质的汽车产业。
但我今天主要讲的是燃料电池汽车车载氢系统安全性。燃料电池汽车储氢系统包括加氢系统和车载储氢系统两部分,因此储氢系统的安全性也将从这两方面进行分析。在加注高压氢气时,氢气瓶温度会瞬时升高,所以在加注时采用了多种策略联合使用的方法,包括氢气预冷、升温控制、分级优化等。
安全监控系统主要是检测氢气是否泄漏,监控物件包括车辆发动机、储供氢系统等,监控系统压力、温度等是否存在异常,以实现对车内氢含量的即时监测,一旦发现氢含量异常,将会立即采取响应预案,确保车内乘客安全。
燃料电池法规方面,现时有诸如国际标准组织发布的与氢安全防护相关的ISO 23273:2013、全球统一汽车技术法规发布的GTR 13等三套标准,这些法规规定了许多氢能和燃料电车车辆的安全防护要求。
中国国在燃料电池汽车领域的起步相对较晚,虽然已经发布了氢安全相关的标准法规,但仍需在实践中不断完善和补充,进而从法律角度严格保障燃料电池汽车的安全性与传统车相当。中国现有约一万辆燃料电池车辆,已经验证大量的现场数据表明氢燃料车辆是安全的,我相信随着燃料电池汽车商业化和规模化、我们在安全试验的积累和优化会更完善,保证燃料电池汽车的安全运行。
全球力争2050零碳排,氢能无疑是其中一种备受关注的新能源,我们目前距离氢经济还有多远?
答:我们看到从国家层面出台扶持政策,来刺激氢能经济的发展。举例,今年3月,内地政府发布了2021至2035年氢能发展中期计划。《规划》正式将氢能定义为重要能源,是国家未来能源体系的重要组成部分。
当前的中国氢能汽车推进以5个示范城市群为基础展开,且示范期间,是「以奖代补」的形式发放补贴。氢能产业正在由政策引导逐步向商业化进行过渡,并通过统筹推进加氢网络建设。截至今年6月底,中国已建成加氢站超270座。再者,中国的目标是力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
这些因素均有助于实现燃料电池车辆的商业化,我们对这个行业有良好的未来预期。根据燃料电池相关政策规划和产业发展状况,随着燃料电池成本大幅降低,加氢网络的逐步完备,预计2025年实现5至10万辆规模的应用,2030年实现百万辆燃料电池汽车的商业化应用。
(责任编辑:子蕊)