中國(guó)“碳中和”的突破口

當(dāng)今世界，實(shí)現(xiàn)零碳變革已經(jīng)是迫在眉睫的事。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)的預(yù)測(cè)，全球溫室氣體排放必須在2025年達(dá)到峰值，才能在本世紀(jì)將全球變暖限制在1.5攝氏度以內(nèi)。到2030年，這一比例必須降低43%。

2020年，中國(guó)也提出了爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。事實(shí)上，從碳峰值到碳中和的這一過(guò)程通常需要50到70年的過(guò)渡期，但是留給我國(guó)的時(shí)間卻只有不到40年的時(shí)間，因此在實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的道路上需要將清潔能源更加高效地引入人們的日常生活，而汽車(chē)就是一個(gè)很好的突破口。

眾所周知，中國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)是全球最大的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)，全球10強(qiáng)新能源汽車(chē)企業(yè)中國(guó)就占據(jù)了6強(qiáng)，不管是技術(shù)水平還是人們的消費(fèi)市場(chǎng)，中國(guó)在該領(lǐng)域都有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。之所以這么強(qiáng)，跟國(guó)內(nèi)的電池產(chǎn)業(yè)還是有一定的關(guān)系。目前國(guó)內(nèi)的鋰電池產(chǎn)量達(dá)到了全球的2/3，而且還擁有極其先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)。

不過(guò)鋰電池比較環(huán)保，但還是存在很大的缺陷，例如續(xù)航里程的局限和易著火的安全隱患。另外，隨著新能源汽車(chē)的滲透率逐漸提升，鋰礦也成了各國(guó)爭(zhēng)奪的稀缺資源，價(jià)格也是水漲船高。而這時(shí)，氫能開(kāi)始走進(jìn)大家的視線。

作為宇宙中可能存在的最簡(jiǎn)單的分子和最豐富的元素，氫被認(rèn)為是未來(lái)無(wú)污染的終極燃料和能源存儲(chǔ)介質(zhì)。與太陽(yáng)能和風(fēng)能相比，氫能源沒(méi)有波動(dòng)性，也不依賴(lài)風(fēng)力或陽(yáng)光。與鋰電池相比，氫燃料電池?fù)碛懈蟮哪芰看鎯?chǔ)密度，可以在補(bǔ)充燃料之前為車(chē)輛提供更長(zhǎng)時(shí)間的動(dòng)力。

看到氫的優(yōu)勢(shì)后，世界各國(guó)紛紛出臺(tái)了發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)的計(jì)劃。根據(jù)麥肯錫未來(lái)移動(dòng)中心的說(shuō)法，在倡導(dǎo)清潔能源的政策、氫技術(shù)的推動(dòng)下，到2030年，全球商用氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)可能以34%的復(fù)合年增長(zhǎng)率飆升至200億美元。今年3月，我國(guó)也發(fā)布了首個(gè) 2021 年至 2035 年氫燃料長(zhǎng)期計(jì)劃。到 2025 年，中國(guó)上路行駛的氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)至少達(dá)到5萬(wàn)輛，是2020年8000輛的6倍。

中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)/數(shù)據(jù)來(lái)源：SCMP

“帶頭沖鋒”的企業(yè)

作為中國(guó)氫能源的重要產(chǎn)地，廣東正慢慢在全球氫燃料電池汽車(chē)供應(yīng)領(lǐng)域開(kāi)辟出一片天地。

在廣東國(guó)鴻氫能科技有限公司，工人們?cè)谝惠v即將運(yùn)往寧夏的汽車(chē)上安裝儲(chǔ)氫瓶和氫燃料堆。這輛車(chē)看起來(lái)和路上的任何公交車(chē)都差不多，前后各有一扇門(mén)，有24個(gè)座位和站立空間。但當(dāng)它開(kāi)動(dòng)時(shí)，完全靠燃燒氫氣提供動(dòng)力，這一過(guò)程產(chǎn)生的唯一副產(chǎn)品是水蒸氣，沒(méi)有任何其他影響氣候變化的溫室氣體。

成立于2015年的國(guó)鴻氫能擁有每年生產(chǎn)2萬(wàn)個(gè)氫燃料電池組的能力，是世界上最大的生產(chǎn)商之一，占全球市場(chǎng)份額的10%。在中國(guó)，每?jī)奢v燃料電池汽車(chē)中就有一輛是該公司的，由其電堆驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛在18 個(gè)省的 30 多個(gè)城市使用。2019年，該公司成為首家向馬來(lái)西亞出口歐洲標(biāo)準(zhǔn)氫動(dòng)力汽車(chē)的中國(guó)公司。

該公司表示，自2015年成立以來(lái)，它從國(guó)家的支持和補(bǔ)貼中得到了很多幫助。當(dāng)佛山和云浮兩市決定發(fā)展當(dāng)?shù)氐臍洚a(chǎn)業(yè)時(shí)，當(dāng)?shù)卣畮椭椭С至藝?guó)鴻氫能，包括建立工業(yè)園區(qū)和當(dāng)?shù)氐臍涔痪€路。在此基礎(chǔ)上，越來(lái)越多的企業(yè)和資本開(kāi)始聚集在這兩個(gè)先行城市，形成了從制氫、儲(chǔ)氫、加氫到應(yīng)用的本土產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

就國(guó)鴻氫能來(lái)說(shuō)，它已經(jīng)與加拿大巴拉德電力系統(tǒng)公司成立了合資企業(yè)，將氫燃料電池堆的生產(chǎn)本土化。并且還將其產(chǎn)品組合擴(kuò)展到氫燃料電池價(jià)值鏈，從電堆和模塊到各種終端應(yīng)用的集成系統(tǒng)和設(shè)備。

在汽車(chē)領(lǐng)域，國(guó)鴻氫能與電商巨頭京東合作，為其全國(guó)物流網(wǎng)絡(luò)提供燃料電池貨車(chē)，并幫助上海在2021年推出氫動(dòng)力有軌電車(chē)。在陸路運(yùn)輸之外，它還與中國(guó)鐵塔和國(guó)內(nèi)三大電信供應(yīng)商合作，為5G基站開(kāi)發(fā)備用供電系統(tǒng)。不僅如此，國(guó)鴻氫能還與廣東的造船廠簽署了協(xié)議，為海上運(yùn)輸開(kāi)發(fā)氫動(dòng)力解決方案。

該公司的愿景是，在在不久的將來(lái)，微型巴士、卡車(chē)、有軌電車(chē)、客車(chē)和船舶、飛機(jī)、火箭和5G電信基站都可以由氫燃料電池提供動(dòng)力。國(guó)鴻氫能的國(guó)際負(fù)責(zé)人朱表示：“在高效有效的監(jiān)管框架、政策支持和技術(shù)進(jìn)步條件下，該產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到商業(yè)化和工業(yè)化的早期階段。”

如何解決氫能“擴(kuò)張問(wèn)題”?

國(guó)鴻氫能表示，氫燃料電池汽車(chē)與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的行駛里程相近，行駛里程約為500至600公里，是電池驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的三倍。與其它電池在極端溫度下可能出現(xiàn)故障相比，燃料電池即使在零下30攝氏度左右也能工作，這使它在中國(guó)北方寒冷的冬天也能發(fā)動(dòng)。寧夏的氣溫在一月份可以降到零下15攝氏度，為燃料電池提供了理想的試驗(yàn)場(chǎng)地。

不過(guò)雖然氫燃料電池汽車(chē)有諸多好處，但是要想擴(kuò)張?jiān)擃I(lǐng)域還有一個(gè)較大的障礙——?dú)淙剂系母叱杀?。?jù)該公司介紹，目前云浮所使用的氫氣主要以高度壓縮的氣態(tài)形式儲(chǔ)存和運(yùn)輸。生產(chǎn)設(shè)施與燃料補(bǔ)給站之間的距離遙遠(yuǎn)、儲(chǔ)罐所需的高壓以及疫情對(duì)生產(chǎn)供應(yīng)的影響，已將佛山的氫價(jià)格推高至每公斤70元至80元。

另一方面，“綠色氫氣”的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于煤炭氣化制氫的成本。目前中國(guó)主要的氫氣生產(chǎn)還是“灰色氫”和“藍(lán)色氫”(使用煤炭和天然氣以及工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品生產(chǎn)的)，中國(guó)的目標(biāo)是，到2025年，每年生產(chǎn)10萬(wàn)至20萬(wàn)噸“綠色氫”(通過(guò)電解水分解產(chǎn)生的最清潔的氫形式)。不過(guò)預(yù)計(jì)到明年，中國(guó)就能具備年產(chǎn)30萬(wàn)噸綠色氫的能力。

為了應(yīng)對(duì)氫能源的挑戰(zhàn)，關(guān)鍵部件的技術(shù)突破對(duì)氫氣發(fā)展至關(guān)重要。雖然近幾年國(guó)內(nèi)發(fā)展取得了進(jìn)展，但中國(guó)仍主要依賴(lài)進(jìn)口基礎(chǔ)材料、催化劑、聚合物電解質(zhì)膜、碳紙和高強(qiáng)度碳纖維，加強(qiáng)國(guó)際合作將有助于關(guān)鍵部件的本土化。

除此之外，國(guó)家的政策支持對(duì)于當(dāng)前和近期的氫氣發(fā)展是必不可少的。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)約有7700輛燃料電池汽車(chē)，但是主要還是地方政府和獲得政府補(bǔ)貼的企業(yè)部署的市政和重型汽車(chē)。隨著氫燃料電池技術(shù)的進(jìn)步、成本的下降和公眾意識(shí)的提高，預(yù)計(jì)輕型商用車(chē)將以每年110%以上的復(fù)合年增長(zhǎng)率，在2030年占燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)的四分之一以上。

當(dāng)可再生氫能源技術(shù)成熟時(shí)，燃料電池不再是它單一的用途。它還可以被大規(guī)模運(yùn)用到其他領(lǐng)域，如覆蓋一些可以脫碳的行業(yè)：交通、工業(yè)、發(fā)電和原材料等。