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汽車產研|從頂層設計端制定加氫站標準迫在眉睫

澎湃新聞記者 王琳杰
2021-03-23 12:37
來源:澎湃新聞
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剛剛過去的全國兩會,“碳達峰、碳中和”被首次寫入政府工作報告。扎實做好“碳達峰、碳中和”各項工作,優化產業結構和能源結構成為政府未來工作重點之一。氫能作為二次能源,在能源舞臺上的作用越來越重要。實現這一目標,繞不開氫能產業的發展和開發。 

2020年,國內已運行加氫站大概有八十多座。隨著新一輪基礎設施建設展開,為氫燃料電池汽車提供氫氣的基礎設施加氫站也在大規模推進。廣東、上海等地分別出臺三年行動方案。《廣東省推進新型基礎設施建設三年實施方案(2020-2022)》,提出到2022年新建200個加氫站。上海市發改委發布《上海市推進新型基礎設施建設行動方案(2020-2022年)》,明確新建加氫站20座。

中石油、中石化加快布局氫能市場。其中,中石化十四五期間擬規劃布局1000座加氫站或油氫合建站,欲打造中國第一大氫能公司。

新基建為產業發展提供了新動能。從產業鏈角度看,加氫站是鏈接氫氣“制儲運”和“用”的關鍵環節,是氫能產業安全管理和降本增效的重點對象。

然而,國內雖然已經建設了多座加氫站,但加氫站規范和標準尚未統一,這也是新一輪加氫站建設亟需解決的問題。兩會期間,多名汽車行業與會代表談及“碳中和”議題時強調,要完善氫能標準、法規建設。中石化黨委副書記馬永生提出要加強標準體系制定。氫能全產業鏈管理需統籌推動,建立完整、先進的全產業鏈氫能規范標準。

國內加氫站標準建設情況如何?下一步要怎樣做?對標歐美日等國家,要如何推進?賽迪研究院科技與標準研究所高級工程師張原認為,從頂層設計端制定加氫站標準迫在眉睫。 

澎湃新聞:中國加氫站建設和實際運營情況如何?

張原:目前,中國在氫能相關技術上取得了一些重大進展,但氫能產業總體尚處于試點示范、市場推廣階段,長遠發展還面臨一些問題。 

國外氫能產業發展比較早,美國二十幾年前就已經開始陸陸續續建設加氫站了,技術也比較成熟。氫能產業鏈有5個環節:制氫、儲氫、運氫、加氫以及氫的各種運用場景等。各個環節技術水平不一樣,跟歐美發達國家相比,我們各個環節都與發達國家有一些差距。

就加氫站來說,中國同國外還是有一定差距的。當下中國加氫站也有很多技術突破,如加氫站的各種設備等,一些整機已經基本上做到國產化,但是關鍵核心零部件技術還是掌握在國外。

中國示范性加氫站和燃料電池客車車載供氫系統尚處于35MPa壓力的技術水平,核心設備主要依賴進口。歐美日加氫站普遍采用與汽車配套的70MPa壓力標準,并實現設備量產。日本從制度上鼓勵車載氫瓶單次充氣壓力的安全上限值從70MPa提高到88MPa,進一步實現技術升級。為與客車配套,中國現有加氫站采用了45MPa隔膜式壓縮機、45MPa儲氫罐和35MPa氫氣加注機等設備,壓力標準提升還有待未來70MPa燃料電池汽車的普及。

從實際運營角度看,很多加氫站并不限于加氫,大多數運營是多位一體的,加氫站可以去加氫,也可加油、加氣等,就是所謂的油氫混合。中石化、中石油包括各地政府都在進一步加大氫能基礎設施建設力度,統籌發展以油氫混合站為主的加氫站網絡。尤其是中石化,正在從油品銷售企業向“油氣氫電非”綜合能源服務商轉型升級。

加氫站屬于氫能產業中的基礎設施,除了技術,也需要重資產投入。所以,上游企業以及下游整車企業和車輛運營企業也會投資建設這種加氫站。宇通客車、上汽、豐田等企業都會投入一部分資金去建設燃料電池車的基礎設施。

總體上,加氫站市場目前是上下游的企業多主體投資。 

澎湃新聞:企業參與建設加氫站過程中,有哪些需要注意和改進的?

張原:對于國內企業來講,第一還是要尊重科學的基本規律。從技術來講,中國目前處于起步階段,同國際領先水平發展還有很大差距。

第二從關鍵零部件看,尤其是一些儲氫設備的關鍵零部件,目前還是依賴進口,有可能面臨卡脖子風險。所以如果國產廠商要做加氫,這種極度依賴進口的局面,要集中資源,集中力量去盡快突破,不能一直處于依賴進口的狀態,要加快實現國產化。 

澎湃新聞:除了技術,加氫站建設還面臨哪些難題?

張原:從產業發展角度,攻克卡脖子技術瓶頸,只是其中重要的一環。其他,如從消費終端如何推進?怎樣應對高成本問題?這些都是目前亟需解決的難題。

通過稅收優惠和專項補貼等手段,鼓勵氫能產業鏈上下游的企業開展協同創新,加快突破技術瓶頸。支持和引導各地政府推進投資體制改革,建立各種投融資平臺,吸引社會資本參與加氫站的建設和運營。加氫站建設成本非常高,投入很大。地方政府如何去進行相應的補貼,去支持企業建設加氫站,從而形成整個加氫站網絡。在整個產業最源頭,氫氣制備也非常復雜,中國企業與國外相比也有一些差距,氫氣制備的補貼,需要國家層面,包括地方政府層面,出臺一些相應扶持政策。比如針對氫能產業的項目審批和用地,能否建立行政許可的快速通道。

目前,燃料電池車的推廣是從商用車開始的。中通、宇通、金龍等氫燃料汽車電池車企,它們的一些商用車型可以進入新能源汽車的推薦目錄。

從政策角度,國家希望借鑒以前電動車推廣的成功經驗,希望從商用車入手,逐漸向民用推廣。

當然,氫燃料電池車和電動車還是有一定競爭關系的。所以,如何協調好兩者關系,也是后期需要考慮的問題。

澎湃新聞:國際上有哪些先進經驗值得我們學習? 

張原:目前我們同發達國家的差距在于:第一是歐美發達國家在技術上要領先我們。第二是從政策角度來說,中國還是缺乏能夠協調各部門的頂層設計規劃。

歐美一直對清潔能源都非常重視,他們將氫能產業規劃落到所謂清潔能源的大政策背景之下。大約二十年前,歐美日等國已經制定了國家級的氫能戰略,這對他們發展氫能產業具有重要推動作用。

國內目前還沒有一個整體上專門針對氫能產業的發展規劃。氫能產業相關規劃都落在新能源汽車或者燃料電池車規劃下面,沒有戰略性的、統籌的專項規劃。這方面補足很重要。

兩會期間,有多位代表圍繞氫能產業的核心技術研發、標準體系建設、政策扶持等方面提出提案。中石油、中石化這些公司等也都提出了一些關于清潔能源未來發展的相關規劃,包括一些地方政府也在基礎設施方面加大力度,預計未來會出臺一個相應的國家級氫能發展戰略規劃。 

澎湃新聞:國內大范圍開始建設加氫站,各地加氫站建設是否有統一的標準?

張原:我們國家的標準體系可以分為國家標準、行業標準、團體標準,然后包括企業和地方上可以制定企業標準和地方標準。

現行加氫站標準主要包括加氫站建設規范、加氫設備安全性、加注系統等方面。

國家標準也分為強制性國家標準和推薦性國家標準。強制性國家標準是保底線的,任何進入市場流通的產品技術都要滿足國家強制性標準。

中國目前已經制定了制氫、儲氫、輸氫、安全氫能等細分領域的標準和技術規范,比如已經制定完成的有,《氫能汽車用燃料液氫》《液氫生產系統技術規范》以及《液氫貯存和運輸安全技術要求》三項國家標準,還有《加氫站安全技術規范》等。仍處在制修訂過程中的有2020年7月,住建部出臺了住房和城鄉建設部辦公廳關于國家標準《汽車加油加氣加氫站技術標準(征求意見稿)》公開征求意見的通知。總體來說,中國已經初步建立了氫能的標準體系,為中國氫能發展提供有力支撐。

地方在建設加氫站時也制定了一些地方標準。廣東省建設加氫站力度比較大,走在國內前列。

該省出臺的《廣東省氫燃料電池汽車標準體系與規劃路線圖(2020—2024年)》是國家唯一一個專門針對燃料電池或者氫燃料電池出臺的標準和規劃。比較詳細,已經有氫燃料電池整個標準體系的框架。國家鼓勵企業和地方所制定的企業標準和地方標準的技術指標、技術細節、技術要求高于國家標準。因為廣東發展新能源的積極性比較高,重視綠色發展,所以有關技術標準只會高于國家標準,不會低。

有了國標以后,后續陸陸續續也會有一些行業標準,然后可能一些團體標準也會相應涌現。整個加氫站標準體系的建設相對比較樂觀。

澎湃新聞:國際上先進的加氫站建設標準如何?我們如何發出自己的聲音?

張原:中國標準的制定工作堅持公開、公正、公平、透明的原則,采取開放的工作模式,廣泛吸收了社會各界也包括國外企業參與了標準的制定工作。按照流程,我們國家制定新能源或者加氫站的建設標準修訂的時候,從前期的標準立項,到后期每一輪修改,國外的一些企業都會積極參與并提出相應意見。一些合適的意見,標準制定機構也會吸納進來。

國內車企也積極參與到國際標準建設當中,像國際上的這種加氫站的標準,也確實是有中國車企參與的。中國參與國際標準制訂、修訂非常積極。國際三大標準組織有IEC、ITU、ISO。加氫站的國際標準是ISO和IEC都在做。國內很多企業、工作人員去參與國際標準組織,為中國氫能產業發聲。

如何去參考國外的先進標準?更多要從技術這個角度去做。我們可以參考國外標準相對應的技術細節,但是在標準制定運用過程中,既要考慮技術要素,也要考慮我們國家的基本國情和產業實際情況,我們的技術水平跟國外一些先進經驗還有一定差距,要把國家產業發展放在第一位,通盤考慮,支持技術應用和產業發展。

中國加氫站標準制定,第一步要提升中國在國際標準制定的話語權,其實也要提升中國本土標準的國際競爭優勢。

標準支撐產業整體發展。整個標準尤其是國際標準的修訂決定了整個產業未來幾年甚至十幾年的發展路線。比如通信行業,國內企業從2G時代就積極參與國際標準制定,但是2G/3G時期,國內企業基本沒有話語權。等到4G階段,我們跟國外的先進水平先進標準基本處于一個并列狀態。到5G階段,我們有了更多發聲,像華為、中興這些企業在標準建設領域走在了前面。

同理,加氫站標準乃至整個氫能行業標準制定,背后不僅僅是跟整體的技術指標有關,還跟整個產業的整體競爭能力相關,也與整個產業所對應的市場有關。我們可以制定標準,形成一個完備的體系,這些并不困難,但是一定要有企業去使用這些標準,提高國內標準的認可程度。這樣,中國的標準才能真正走出去。

澎湃新聞:制定國家標準的過程中,有哪些需要注意的? 

張原:制定任何標準,需要符合當我們當下產業發展的基本情況,不能與產業脫節太大。希望通過不斷對標準進行修訂,然后制定適合于國內氫能產業發展的標準,從而對整個產業起到促進和帶動作用。

無論是新基建規劃、新能源汽車規劃、綠色發展規劃以及能源革命規劃等,出臺加氫站建設的專項規劃迫在眉睫,有必要盡快去優化頂層設計。

其次,大家都一直在談標準引領,確實標準很重要。一次工業革命和第二次工業革命之后。整個制造業都是先有了產品,隨著產品的接受程度越來越高,逐漸地形成了標準。一些后發國家根據先發國家的先進標準,去進行相應的生產。

從傳統意義來說,標準往往是作為整個創新鏈條的后端。但是從近些年來看,現在標準作為一個創新成果來講,一定程度是引領未來整個技術的發展路線。雖然處于創新鏈條的后端,但標準搭建對前端的技術研發,包括產品的整個生產工藝,都有相應的影響。可能一方面還是要強調氫能專項規劃的重要性,另一方面整個氫能產業的標準體系的建設還是要有序進行。

    責任編輯:田春玲
    校對:欒夢
    澎湃新聞報料:021-962866
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