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国外氢能产业发展现状
(1)美国
1)注重氢能的能源战略发展
美国是最早将氢能及燃料电池作为能源战略的国家。近年来,美国将氢能和燃料电池作为优先能源战略,并开展前沿技术研究。年美国宣布10月8日为美国国家氢能与燃料电池纪念日。
2)持续给予政策资金支持。
美国对氢能和燃料电池给予持续支持,并积极为氢能基础设施的建立和氢燃料的使用制定相关财政支持标准和减免法规。美国氢能计划的实施以美国能源部为主导,将资金集中用于解决氢能产业所面临的技术难题,保持美国在世界范围内的领先地位。美国能源部通过资金的投入与引导,构建了以美国能源部所属国家实验室为主导,大学、研究所及企业为辅的研发体系。
3)申请重点领域技术专利。
美国在氢能及燃料电池领域拥有的专利数仅次于日本,尤其在全球质子交换膜电池、燃料电池系统、车载储氢三大领域技术专利数量上,两国的技术占比总和均超过50%。美国液氢产能和燃料电池乘用车保有量全球第一。截至年底,美国已经建成加氢站71座,年达到座,燃料电池乘用车数量达到辆。
(2)日本
1)高度重视氢能产业的发展。
日本提出成为全球第一个实现氢能社会的国家的目标。政府先后发布了《日本复兴战略》《能源战略计划》《氢能源基本战略》《氢能及燃料电池战略路线图》,规划了实现氢能社会战略的技术路线。
2)持续发布推动氢能产业发展促进政策。
年日本通过了第四个战略能源计划,该计划明确指出要加强氢能源的利用,并公布了氢气及燃料电池战略路线图;年NEDO发布了一份关于氢能源的白皮书,将氢能源定位为国家发电的第三支柱能源;年日本政府发布《氢能源基础战略》,计划在年实现氢能源发电商用化。
3)氢能和燃料电池技术拥有专利数居世界第一。
日本氢能和燃料电池技术拥有专利数世界第一,已实现燃料电池车和家用热电联供系统的大规模商业化推广。年,日本在神户港口岛建造了氢燃料1兆瓦燃气轮机,是世界上首个在城市地区使用氢燃料的热电联产系统。
(3)欧盟
欧盟将氢能作为能源安全和能源转型的重要保障,在能源战略层面提出了《5欧洲氢能研发与示范战略》《气候和能源一揽子计划》《气候和能源框架》《低碳经济战略》等文件,在能源转型层面发布了《可再生能源指令》《新电力市场设计指令和规范》等文件。此外,欧盟燃料电池与氢联合行动计划项目(FCHJU)对欧洲氢能及燃料电池的研发和推广提供了大量的资金支持,—年间预算总额为6.65亿欧元。截至年,欧盟在营加气站座,计划年达到3.3万座。
2国内氢能产业发展现状
(1)政策制定情况
各地方政府依据《节能与新能源汽车产业发展规划(—年)》和《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》等中央文件精神,密集出台相关支持政策,制定氢能源汽车发展规划,积极寻找地方经济新增长点。年至今,全国已有14个省(市)实质性开展氢能产业布局与推广工作,分别是广东、山东、江苏、湖北、河北、山西、浙江、四川、北京、天津、吉林、辽宁、安徽、河南。以上大部分地区均出台了相关产业扶持政策(见表4-1),并落地一批燃料电池或整车产业,推动加氢站建设,积极开展示范运营。目前,中国氢能产业已初步形成“东西南北中”五大发展区域。
表4-1中国主要省市氢能发展主要政策
(2)产业发展情况
氢能应用场景横跨交通、工业、能源领域,发展形成了加氢站、氢燃料电池、整车生产、储能等产业。
1)加氢站
近年来,加氢站基础设施发展迅猛,已有超过25个省市出台了布局加氢站建设的政策。鉴于加氢站建设成本高、回报预期不明等现实情况,新型混合加油、加氢模式的“氢油合建站”不仅适应了氢能产业发展的需求,也为氢能基础设施建设提供了新思路。截至年10月已建成加氢站座,规模kg以上占39%,并有70MPa氢气加氢站、液氢加氢站等。年预计建成加氢站超过座。
图片来源:网络加氢站与加氢
2)氢燃料电池
氢燃料电池兼具续航里程、充能时间、能量密度、环保特性等多方面鲜明特色,是当前氢能产业开发的热点和有发展前途的新动力电源。目前,国内氢燃料电池的发展已得到行业和企业的重视,质子交换膜燃料电池市场逐步扩大,具备完全燃料电池电堆生产能力的企业达25家,包括新能源动力股份有限公司、上海神力科技有限公司等燃料电池系统公司,仅年氢燃料电池产业相关投资及规划资金就超过亿元。
图片来源:网络氢燃料电池原理图
3)工业生产
除交通领域外,氢能在工业领域也得到广泛的推广应用。山西左权县引进伊朗设备和美国Midrex工艺,累计投资18亿元建设“核能制氢”与“氢能冶金”相结合的工业示范项目,打造工业领域最佳减排技术;兰州国内首个“液体太阳能燃料”生产示范工程成功将甲醇重整制氢及氢燃料电池技术应用于重卡等商用车,为未来全产业链绿色氢能在工业领域应用提供了新方向;山西长治打造以“制氢+加氢基础设施建设+氢能重卡和专用车辆制造+氢能重卡物流园区+储供氢装备制造+氢能工业”为发展路径的氢能综合应用产业集群,为氢能综合应用提供了新方向。
4)储能
与传统电池储能相比,氢储能在储能密度和储存时间有着独特优势,是一种适用于大规模和大时间跨度的储能。截至年,中国已投运储能项目累计装机31.5GW,占全球17%。随着可再生能源的大规模开发与应用,氢储能技术应用空间广阔。现阶段,氢储能技术推广的障碍在于压缩和输送过程的设备资金投入过高,还需通过技术发展降低成本,探索成熟的商业盈利模式以及去除体制和机制上的障碍。
图片来源:网络氢储能