關(guān)于高度重視氫能產(chǎn)業(yè)核心部件和關(guān)鍵材料研究的提案
作為清潔的二次能源,氫能的廣泛應(yīng)用將成為影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素,為工業(yè)化注入新鮮血液。世界上氫能技術(shù)處于領(lǐng)先地位的國(guó)家如美國(guó)、加拿大、德國(guó)及日本,其燃料電池及氫能產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)經(jīng)過(guò)了二十多年研究,氫能產(chǎn)業(yè)體系、核心部件及材料均已具備量產(chǎn)基礎(chǔ),商業(yè)化推廣迅猛。近年來(lái),我國(guó)也提出了氫能的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和支持政策,但我國(guó)制造業(yè)核心工藝技術(shù)、核心部件及材料等技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,在氫能產(chǎn)業(yè)核心的燃料電池系統(tǒng)研發(fā)制造方面,幾乎沒(méi)有具備一定規(guī)模的材料及核心部件的研發(fā)和制造商、沒(méi)有自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電堆及量產(chǎn)制造工藝技術(shù),只有極少量商業(yè)運(yùn)行燃料電池車和加氫站,氫能產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)仍處于初期階段。
目前我國(guó)燃料電池及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難點(diǎn)在于:
一是燃料電池等產(chǎn)品質(zhì)量和水平有待提高。僅以氫能核心燃料電池系統(tǒng)技術(shù)為例,燃料電池系統(tǒng)是發(fā)電單元,電堆是其核心部件,電堆的關(guān)鍵部件是膜電極組件和雙極板,關(guān)鍵材料包括質(zhì)子交換膜、鉑金催化劑、極板材料、極板涂層材料等,但我國(guó)在這方面水平和質(zhì)量還達(dá)不到燃料電池的要求。
二是尚未掌握批量制造工藝技術(shù)。我國(guó)有些材料和產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室成果已達(dá)到國(guó)際水平,但不掌握批量制造工藝技術(shù),沒(méi)有批量生產(chǎn)線,燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈依然梗阻。以電堆制造批量工藝技術(shù)為例,我國(guó)目前還沒(méi)有掌握極板的加工工藝技術(shù)、以原材料為基礎(chǔ)的全自動(dòng)化電堆批量制造工藝技術(shù)、催化劑涂層批量制造工藝技術(shù)等,不掌握這些技術(shù)直接影響到電堆質(zhì)量一致性、可靠性及整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的品質(zhì),不良率居高不下,直接導(dǎo)致成本居高不下。沒(méi)有批量制造工藝技術(shù)無(wú)法滿足我國(guó)巨大的應(yīng)用市場(chǎng)。
三是通用材料和制造工藝缺乏。如不銹鋼材料,既是燃料電池極板的重要材料,也是未來(lái)管道輸氫的重要材料。德國(guó)使用不銹鋼316L管道輸送純氫氣體約40年左右了,我國(guó)也生產(chǎn)這個(gè)批號(hào)的鋼材料,但等級(jí)低、雜質(zhì)高,不適用于輸氫要求。氫能產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用領(lǐng)域需要需要多種高壓閥門(mén),對(duì)金屬材料的耐腐蝕、承高壓性能要求高。我國(guó)煉鋼產(chǎn)業(yè)規(guī)模大,但無(wú)法生產(chǎn)氫能產(chǎn)業(yè)所需的特種和高品質(zhì)鋼材,只能大量進(jìn)口。
為此,建議:
一是盡早啟動(dòng)在關(guān)鍵材料、核心部件和制造工藝技術(shù)上的投入。現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)氫能的資金投入主要集中在燃料電池及氫能的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)培育上,燃料電池汽車制造商獲得支持資金,擴(kuò)大了燃料電池汽車的制造規(guī)模,但氫能基礎(chǔ)材料和核心部件才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,現(xiàn)在仍需從國(guó)際上大量采購(gòu)。我國(guó)長(zhǎng)期大量投入,但主宰權(quán)沒(méi)能掌握在自己手中,特別是燃料電池和氫能源技術(shù)是軍民融合技術(shù),其重要性不言而喻。因此,我國(guó)需要盡快將投入重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到關(guān)鍵材料、核心部件和制造工藝技術(shù)的研究上。
二是通過(guò)中德合作發(fā)展我國(guó)在氫能產(chǎn)品和裝備領(lǐng)域的批量制造工藝技術(shù)。德國(guó)是世界裝備制造業(yè)領(lǐng)頭羊,其工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與中國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)契合度高,經(jīng)過(guò)二十年的研發(fā)實(shí)踐,已擁有了完善成熟的氫能源全產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)業(yè)體系和技術(shù),目前處于大力發(fā)展和推廣期。我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求全球最大,政府對(duì)氫能的產(chǎn)業(yè)支持力度全球最大。中國(guó)企業(yè)可以通過(guò)與德國(guó)企業(yè)在核心技術(shù)層面開(kāi)展合作,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)批量制造工藝技術(shù)和產(chǎn)業(yè)本地化轉(zhuǎn)移,逐步建立我國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)研發(fā)和制造體系。
綜上所述,我國(guó)在推動(dòng)燃料電池和氫能技術(shù)發(fā)展,出臺(tái)燃料電池汽車和加氫站支持政策的同時(shí),特別要高度重視氫能產(chǎn)業(yè)各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)涉及的關(guān)鍵材料、核心部件及制造工藝技術(shù)的研發(fā),加快出臺(tái)相應(yīng)的支持政策。要借鑒適合我國(guó)發(fā)展的其他國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),了解其發(fā)展歷程,研究其技術(shù)路線的選擇原因,少走彎路,使我國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)體系健康發(fā)展。