中國“碳中和”的突破口

當今世界，實現(xiàn)零碳變革已經(jīng)是迫在眉睫的事。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的預測，全球溫室氣體排放必須在2025年達到峰值，才能在本世紀將全球變暖限制在1.5攝氏度以內(nèi)。到2030年，這一比例必須降低43%。

2020年，中國也提出了爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和的目標。事實上，從碳峰值到碳中和的這一過程通常需要50到70年的過渡期，但是留給我國的時間卻只有不到40年的時間，因此在實現(xiàn)這個目標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，而汽車就是一個很好的突破口。

眾所周知，中國現(xiàn)在已經(jīng)是全球最大的電動汽車市場，全球10強新能源汽車企業(yè)中國就占據(jù)了6強，不管是技術水平還是人們的消費市場，中國在該領域都有絕對優(yōu)勢。之所以這么強，跟國內(nèi)的電池產(chǎn)業(yè)還是有一定的關系。目前國內(nèi)的鋰電池產(chǎn)量達到了全球的2/3，而且還擁有極其先進的相關技術。

不過鋰電池比較環(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，隨著新能源汽車的滲透率逐漸提升，鋰礦也成了各國爭奪的稀缺資源，價格也是水漲船高。而這時，氫能開始走進大家的視線。

作為宇宙中可能存在的最簡單的分子和最豐富的元素，氫被認為是未來無污染的終極燃料和能源存儲介質(zhì)。與太陽能和風能相比，氫能源沒有波動性，也不依賴風力或陽光。與鋰電池相比，氫燃料電池擁有更大的能量存儲密度，可以在補充燃料之前為車輛提供更長時間的動力。

看到氫的優(yōu)勢后，世界各國紛紛出臺了發(fā)展氫經(jīng)濟的計劃。根據(jù)麥肯錫未來移動中心的說法，在倡導清潔能源的政策、氫技術的推動下，到2030年，全球商用氫燃料電池汽車市場可能以34%的復合年增長率飆升至200億美元。今年3月，我國也發(fā)布了首個 2021 年至 2035 年氫燃料長期計劃。到 2025 年，中國上路行駛的氫燃料電池電動汽車應至少達到5萬輛，是2020年8000輛的6倍。

中國氫燃料電池汽車市場/數(shù)據(jù)來源：SCMP

“帶頭沖鋒”的企業(yè)

作為中國氫能源的重要產(chǎn)地，廣東正慢慢在全球氫燃料電池汽車供應領域開辟出一片天地。

在廣東國鴻氫能科技有限公司，工人們在一輛即將運往寧夏的汽車上安裝儲氫瓶和氫燃料堆。這輛車看起來和路上的任何公交車都差不多，前后各有一扇門，有24個座位和站立空間。但當它開動時，完全靠燃燒氫氣提供動力，這一過程產(chǎn)生的唯一副產(chǎn)品是水蒸氣，沒有任何其他影響氣候變化的溫室氣體。

成立于2015年的國鴻氫能擁有每年生產(chǎn)2萬個氫燃料電池組的能力，是世界上最大的生產(chǎn)商之一，占全球市場份額的10%。在中國，每兩輛燃料電池汽車中就有一輛是該公司的，由其電堆驅(qū)動的車輛在18 個省的 30 多個城市使用。2019年，該公司成為首家向馬來西亞出口歐洲標準氫動力汽車的中國公司。

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

就國鴻氫能來說，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)品組合擴展到氫燃料電池價值鏈，從電堆和模塊到各種終端應用的集成系統(tǒng)和設備。

在汽車領域，國鴻氫能與電商巨頭京東合作，為其全國物流網(wǎng)絡提供燃料電池貨車，并幫助上海在2021年推出氫動力有軌電車。在陸路運輸之外，它還與中國鐵塔和國內(nèi)三大電信供應商合作，為5G基站開發(fā)備用供電系統(tǒng)。不僅如此，國鴻氫能還與廣東的造船廠簽署了協(xié)議，為海上運輸開發(fā)氫動力解決方案。

該公司的愿景是，在在不久的將來，微型巴士、卡車、有軌電車、客車和船舶、飛機、火箭和5G電信基站都可以由氫燃料電池提供動力。國鴻氫能的國際負責人朱表示：“在高效有效的監(jiān)管框架、政策支持和技術進步條件下，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“擴張問題”?

國鴻氫能表示，氫燃料電池汽車與內(nèi)燃機汽車的行駛里程相近，行駛里程約為500至600公里，是電池驅(qū)動汽車的三倍。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，這使它在中國北方寒冷的冬天也能發(fā)動。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場地。

不過雖然氫燃料電池汽車有諸多好處，但是要想擴張該領域還有一個較大的障礙——氫燃料的高成本。據(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)形式儲存和運輸。生產(chǎn)設施與燃料補給站之間的距離遙遠、儲罐所需的高壓以及疫情對生產(chǎn)供應的影響，已將佛山的氫價格推高至每公斤70元至80元。

另一方面，“綠色氫氣”的生產(chǎn)成本遠高于煤炭氣化制氫的成本。目前中國主要的氫氣生產(chǎn)還是“灰色氫”和“藍色氫”(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)，中國的目標是，到2025年，每年生產(chǎn)10萬至20萬噸“綠色氫”(通過電解水分解產(chǎn)生的最清潔的氫形式)。不過預計到明年，中國就能具備年產(chǎn)30萬噸綠色氫的能力。

為了應對氫能源的挑戰(zhàn)，關鍵部件的技術突破對氫氣發(fā)展至關重要。雖然近幾年國內(nèi)發(fā)展取得了進展，但中國仍主要依賴進口基礎材料、催化劑、聚合物電解質(zhì)膜、碳紙和高強度碳纖維，加強國際合作將有助于關鍵部件的本土化。

除此之外，國家的政策支持對于當前和近期的氫氣發(fā)展是必不可少的。數(shù)據(jù)顯示，中國約有7700輛燃料電池汽車，但是主要還是地方政府和獲得政府補貼的企業(yè)部署的市政和重型汽車。隨著氫燃料電池技術的進步、成本的下降和公眾意識的提高，預計輕型商用車將以每年110%以上的復合年增長率，在2030年占燃料電池汽車市場的四分之一以上。

當可再生氫能源技術成熟時，燃料電池不再是它單一的用途。它還可以被大規(guī)模運用到其他領域，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。