2023年以來,在經(jīng)歷一段時間的徘徊后,氫能產(chǎn)業(yè)快速崛起。在國家發(fā)改委全國燃料電池汽車示范應用城市群之外,各地出臺政策鼓勵氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
一時間,山西呂梁、臨汾,內(nèi)蒙古包頭、鄂爾多斯、烏蘭察布,新疆哈密、克拉瑪依、喀什,湖北武漢、宜昌,四川成都、攀枝花,遼寧沈陽、大連等地紛紛出臺各自發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的計劃,并落地實施。成為京津冀、長三角、珠三角之外氫能產(chǎn)業(yè)的聚集區(qū)。
有意思的是,3年前還在爭論氫能路徑是否現(xiàn)實,富氫的甲醇、氨是不是更加現(xiàn)實,而今彼此已經(jīng)從爭論中走向了融合,氫能“一統(tǒng)江湖”,成了地地道道的霸主。
這就使得,昔日的甲醇被冠名為“醇氫科技”,而氨也成了“氫氨能源”。從競爭關系走向融合的氫氨醇三兄弟將如何發(fā)揮各自優(yōu)勢,在不同賽道服務綠色發(fā)展?
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甲醇的等待與氫能的擔當
氫能被譽為21世紀的“終極能源”,無色、無毒、無味,而且燃燒的產(chǎn)物只有水。因為天然的清潔性,而在碳達峰碳中和的征程中被給予很多期待。
常規(guī)條件下,氫氣因為密度較小,易燃易爆,也一度讓人們望而卻步。早在本世紀初,日美就將氫燃料電池作為新能源汽車的主攻方向進行研究,并且很快進行了商業(yè)化應用。
然而,復雜的技術要求,高企的制氫、運氫、儲氫成本始終沒能讓氫燃料電池汽車獲得大規(guī)模的商業(yè)應用。它們更多的價值成為人們展示其氣候雄心和綠色科技實力的一種演示品。隨著中國電動汽車的強勢崛起,氫能在交通運輸領域的應用一時間成為中看不中用的擺設。
此時,既實現(xiàn)氫能的優(yōu)點,又可以規(guī)避氫能缺點的甲醇獲得商業(yè)的青睞。
早在20世紀80年代末,山西省晉中市就在全國率先開展甲醇燃料、甲醇汽車研究、示范、推廣工作,經(jīng)過近30年的探索,該市已初步形成甲醇研發(fā)、甲醇裝備制造、燃料輸配完備的甲醇產(chǎn)業(yè)體系,初步形成甲醇經(jīng)濟示范區(qū)。
2019年,來自山西的全國人大代表辛琰就提出關于加快甲醇燃料和甲醇汽車在全國推廣的建議。2022年9月,工信部在《對十三屆全國人大五次會議第2276號建議的答復》中表示,“我部贊同您提出的協(xié)調(diào)共建甲醇經(jīng)濟晉中示范區(qū)的建議,下一步將圍繞推廣甲醇汽車、支持甲醇汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、探索綠色甲醇汽車新模式等方面,加大工作力度,推動甲醇經(jīng)濟發(fā)展?!?/p>
然而,甲醇連同近年來在交通運輸領域興起的氨,并沒有等來國家層面正式的文件,反倒曾經(jīng)發(fā)展受挫的氫能獲得高層的重視,甚至被寫入11月8日通過的《能源法》。
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路徑的爭論與產(chǎn)業(yè)的融合
吉利控股集團董事長李書福多次在公開場合表達了對甲醇的喜愛,而吉利汽車更是深耕甲醇近20年,并取得了一系列技術突破,推動醇電乘用車和甲醇重卡大規(guī)模商業(yè)化應用。
中國科學院院士李燦等一大批科學家更是在甲醇領域不斷研究突破,而南方科技大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院院長劉科等一大批經(jīng)濟學家也在為甲醇站臺呼吁。
此外,近年來隨著科技的進步,以及應用場景的豐富,本來作為化工原料,甚至化肥原料的氨,也突入燃料名錄,成為巨型載重礦用卡車的解決方案。因為其相比柴油較好的環(huán)保性、經(jīng)濟性、高熱效率等,在重型機械上已經(jīng)開始使用。
然而,為什么具有多重優(yōu)勢的甲醇、氨依舊無法替代氫能,成為我國交通運輸?shù)闹饕鉀Q方案?
首先,甲醇、氨都是氫載體燃料,雖然富氫,但畢竟還有碳、氮等元素,還不是終極的氫元素,這就會導致燃燒無論多少,都會產(chǎn)生一些排放。而氫燃燒后是純凈水,不會產(chǎn)生任何排放。
其次,隨著近年來科技的突破,制氫成本在下降,儲運加科技都在成熟,應用場景在拓展,尤其是商業(yè)化應用的平衡點已經(jīng)來臨,而且在一些場景和區(qū)域已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化應用,這就使得這個前瞻性很強的產(chǎn)業(yè)具備了現(xiàn)實意義。
最后,甲醇、氨與氫之間相互“變身”的技術已經(jīng)成熟,通過一個簡單的設備即可實現(xiàn)醇氫互動,這也給甲醇的分布式制氫提供了技術支撐。事實上,在企業(yè),尤其是煤化工企業(yè),醇、氨、氫之間實現(xiàn)了生產(chǎn)的自由切換,很多生產(chǎn)氫的企業(yè),也同時是生產(chǎn)醇、氨的大戶。
正當人們還在爭論路徑的時候,在產(chǎn)業(yè)層面二者已經(jīng)走向融合,而這種融合的推動力量正是科技的突破、市場的成熟、成本的減低,而背后起支撐作用的元素,依舊是氫。因此,在國家推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時,也是對甲醇和氨的支持。氫能終于實現(xiàn)了對氫載體燃料的“一統(tǒng)江湖”。
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應用的分工與目標的一致
我們發(fā)現(xiàn),雖然氫能產(chǎn)業(yè)在多個區(qū)域正連點呈線,聚線成面,但是財政的補貼和企業(yè)的戰(zhàn)投依舊不可或缺。
近來,財力雄厚的廣州、北京經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、成都等地紛紛出臺政策,對建設加氫站進行直接補貼,而部分地區(qū)則向制氫要優(yōu)勢,通過豐富的風光資源制成本較低的綠氫,或者焦爐煤氣制成本低廉的灰氫,從而推動氫能商業(yè)化應用的成型。更有甚者,堅持走甲醇路徑,以低成本來換取大市場。
雖然路徑不盡相同,但是各地通過努力,推動廣義的氫能更大范圍應用,實現(xiàn)交通運輸,尤其是重載物流領域的綠色低碳發(fā)展。這樣的努力和嘗試都應該被看見,并被鼓勵。
目前,雖然我國新能源汽車保有量逐年提高,2024年新能源乘用車的產(chǎn)銷量將突破1000萬輛。但是,乘用車的電動化無法從根本上改變道路交通碳排放的局面。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前國內(nèi)商用車保有量達4150萬輛,占比為12.5%,但在交通碳排放的占比高達60%。其中900多萬輛重卡在總體機動車保有量中“貢獻”了30%以上的交通碳排放量。
因此,面對我國4150萬輛的商用車市場,如何實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展值得思考。而廣義的氫能汽車將給這個行業(yè)帶來新的機遇,不僅有機會實現(xiàn)商用車,尤其是重卡的零排放或近零排放,還能推動整個產(chǎn)業(yè)的崛起,撬動巨額市場需求,帶動關聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
面對綠色低碳的共同命題,各地應該充分考慮資源稟賦、產(chǎn)業(yè)配套、政府財力等因素,謹慎選擇適合的綠色交通賽道,帶動經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。
新京報零碳研究院研究員 白華兵
編輯 陶野 校對 柳寶慶