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Copyright (c) 2012 機(jī)電產(chǎn)品交易網(wǎng) . 版權(quán)所有 皖I(lǐng)CP備12004440號-2
我國部分氫能技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平，但多數(shù)停留在實驗室和樣品階段。因此，亟待加強(qiáng)關(guān)鍵材料核心部件的技術(shù)轉(zhuǎn)化，加快形成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的批量制備技術(shù)，全面實現(xiàn)關(guān)鍵材料核心部件的國產(chǎn)化與批量生產(chǎn)。
“國外一輛氫燃料電池汽車的售價約在四五十萬元人民幣，我們購買一套燃料電池電堆就要花這么多錢。關(guān)鍵設(shè)備和材料的瓶頸不破，產(chǎn)業(yè)發(fā)展將大大受限。”
“目前，我們所用的燃料電池電堆是從加拿大直接采購，產(chǎn)品售價高、購買周期長。若能實現(xiàn)國產(chǎn)化且質(zhì)量有保障，肯定愿意優(yōu)先考慮國內(nèi)廠家。”
“在建設(shè)加氫站時，我們不是沒有試過國產(chǎn)裝備，但第一批用完，還是決定改用進(jìn)口。成本雖高，但畢竟用起來更放心。”
……
近日在走訪中，多家企業(yè)主動向記者提及氫能裝備國產(chǎn)化的問題。其中，既涵蓋上游的儲氫、加氫及運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，也包括中游的燃料電池生產(chǎn)、下游的整車制造等企業(yè)。一邊承受著高昂成本，在一定程度上受制于人；一邊不得不依賴進(jìn)口，即便國內(nèi)已有產(chǎn)品，也不敢輕易嘗試——這不是一家企業(yè)的“煩惱”。多位業(yè)內(nèi)專家證實，我國現(xiàn)已初步掌握氫能基礎(chǔ)設(shè)施、燃料電池及整車生產(chǎn)的主要技術(shù)，但關(guān)鍵裝備的工業(yè)化、本土化亟待加速，這也將直接影響我國氫能產(chǎn)業(yè)的自主可控發(fā)展。
國產(chǎn)裝備可靠性不足
生產(chǎn)企業(yè)偏少
中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(2019版)》指出，與發(fā)達(dá)國家相比，我國“在氫能自主技術(shù)研發(fā)、裝備制造、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面仍有一定差距”。
以產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵一環(huán)——燃料電池為例，《白皮書》表示，工程化、產(chǎn)業(yè)化水平依然滯后。具體而言，“膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜等，已具備國產(chǎn)化的能力，但生產(chǎn)規(guī)模較小；電堆產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，但輔助系統(tǒng)關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為落后；系統(tǒng)及整車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，配套廠家較多且生產(chǎn)規(guī)模較大，但大多采用國外進(jìn)口零部件，對外依賴度高。”
在接受記者采訪時，中國工程院院士、中科院大連化學(xué)物理研究所研究員衣寶廉稱，我國在整車、系統(tǒng)等方面早有布局，但零部件企業(yè)相對較少，尤其是核心部件、材料及其配套工藝遲遲未能突破。“像質(zhì)子交換膜、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵等設(shè)備，國內(nèi)雖有企業(yè)介入，但與國際先進(jìn)產(chǎn)品相比，可靠性、耐久性仍存在較大差距。大部分關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口，無形中增加成本。”
對企業(yè)而言，“成本”表現(xiàn)得更為直接。一位不便具名的整車制造商告訴記者，其使用的電堆等核心部件，目前為加拿大進(jìn)口，國內(nèi)尚無產(chǎn)品可滿足要求。“進(jìn)口成本高、周期長，售后服務(wù)也相對麻煩。若有質(zhì)量可靠的國內(nèi)產(chǎn)品，我們肯定愿意優(yōu)先考慮。”
類似情況，還發(fā)生在加氫站建設(shè)等其他環(huán)節(jié)。廣東國聯(lián)氫能技術(shù)有限公司總經(jīng)理王德新表示，早期建站時，國產(chǎn)裝備曾被作為首選。“但一批產(chǎn)品用完后，我們還是決定改為進(jìn)口。并非國產(chǎn)設(shè)備一定不行，而是在使用中發(fā)現(xiàn)，有的批次質(zhì)量好，有的則差一些。進(jìn)口裝備的成本能高出百分之七八十，但質(zhì)量穩(wěn)定、有保障。”
“不過，采購成本雖高，進(jìn)口設(shè)備的維修頻率低、使用周期長。看起來一次性投資貴，如果按照全生命周期折算下來，進(jìn)口設(shè)備其實更劃算。至少目前，國產(chǎn)裝備還需要一定的成熟期。”王德新直言。
量產(chǎn)工藝受限
缺乏反饋機(jī)制
國產(chǎn)裝備到底差在哪兒？
國家能源集團(tuán)北京低碳清潔能源研究院新能源中心助理主任何廣利認(rèn)為，目前在堿性電解水、氫氣純化等制氫環(huán)節(jié)，裝備國產(chǎn)化率較高，基本不存在“卡脖子”現(xiàn)象。而在產(chǎn)業(yè)鏈中下游，依賴進(jìn)口的情況相對突出。“準(zhǔn)確地說，國內(nèi)企業(yè)不是完全做不出，但要實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，一致性、可靠性還面臨較大挑戰(zhàn)。”
“比如催化劑、加氫槍、高壓閥門等，除了技術(shù)和材料因素外，批量化的生產(chǎn)工藝技術(shù)也非常重要。實驗室產(chǎn)品的性能或許可以，連續(xù)化的生產(chǎn)工藝卻不一定過關(guān)。”何廣利表示，技術(shù)攻關(guān)僅僅是第一步，進(jìn)入產(chǎn)品階段，如何真正將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)，且保證設(shè)備的性能好、成本優(yōu)，可靠性及壽命達(dá)標(biāo)才是難點(diǎn)所在。“說白了，大多數(shù)設(shè)備不是卡在實驗室階段，關(guān)鍵在于能不能實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)，也就是難在工藝技術(shù)。”
工藝技術(shù)受限，在部分業(yè)內(nèi)人士看來，與下游市場也息息相關(guān)。“由于起步晚、經(jīng)驗少，國內(nèi)裝備的可靠性尚未得到充分驗證。”北京中科富海低溫科技有限公司氫能技術(shù)研發(fā)主管雷靈龍?zhí)寡裕跉淠墚a(chǎn)業(yè)興起之前，很多配套裝備并無太大市場，國內(nèi)需求少，廠家自然不愿過多投入。久而久之，國產(chǎn)裝備與國際先進(jìn)水平的差距越來越大。
此外，即便已實現(xiàn)投用的裝備，目前也未形成“反饋機(jī)制”。以加氫站為例，何廣利表示，美國、日本等地，均已建立起完善的數(shù)據(jù)收集及分析系統(tǒng)。一單出現(xiàn)問題，可及時反饋給技術(shù)開發(fā)方，進(jìn)而有針對性地解決問題。“我們對此重視不足，更多還在采用‘土辦法’，設(shè)備壞了就更換，沒有深究到底為何壞了，是產(chǎn)品本身問題還是工況不合理，從而缺乏示范階段的反饋數(shù)據(jù)，反過來難以促進(jìn)裝備水平再提升。”
多位企業(yè)負(fù)責(zé)人還告訴記者，由于國產(chǎn)化裝備的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范尚不健全，企業(yè)更多只能自行摸索與選擇。“如何評定一套設(shè)備的優(yōu)劣？在缺乏具體參數(shù)的情況下，只能選擇一些國際知名品牌。”上述未具名的企業(yè)負(fù)責(zé)人稱。
加快國產(chǎn)化進(jìn)程
建立裝備自主化長效機(jī)制
“應(yīng)該看到，我國的部分技術(shù)水平已達(dá)到、甚至超過國外的商業(yè)化產(chǎn)品，但多數(shù)停留在實驗室和樣品階段，還沒有形成大批量生產(chǎn)技術(shù)。因此，亟待加強(qiáng)上述關(guān)鍵材料核心部件的技術(shù)轉(zhuǎn)化，加快形成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的批量制備技術(shù)和建立產(chǎn)品生產(chǎn)線，全面實現(xiàn)關(guān)鍵材料核心部件的國產(chǎn)化與批量生產(chǎn)。”結(jié)合現(xiàn)狀，衣寶廉呼吁。
衣寶廉還指出，目前，從部件到系統(tǒng)的評價檢測體系仍不健全，導(dǎo)致氫能產(chǎn)業(yè)全鏈條下的產(chǎn)品推廣嚴(yán)重受限。對此，亟待完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，建立完整、有效的材料、部件、系統(tǒng)等檢測體系，為產(chǎn)品應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障。
“比如在日本、美國，目前都有大型涉氫裝備的國家級測試中心，從安全到性能測試，涵蓋制氫、儲氫、加氫站、燃料電池等各個環(huán)節(jié)、各類設(shè)備。但在我國，這類專業(yè)中心少之又少。”何廣利進(jìn)一步表示，對于氫能裝備而言，進(jìn)入示范階段的批量生產(chǎn)是薄弱環(huán)節(jié)、共性問題。“如何做出來、能工作，還要保持長期良好運(yùn)轉(zhuǎn)、具備一定的競爭力，這是實現(xiàn)國產(chǎn)化的根本所在。”
對此，佛山環(huán)境與能源研究院院長趙吉詩也稱，整體來看，進(jìn)口裝備已經(jīng)或更接近于完成示范應(yīng)用、驗證、改進(jìn)完善的過程，在穩(wěn)定性、一致性、系統(tǒng)匹配性等方面具有一定優(yōu)勢。但也要看到，國產(chǎn)裝備的售后更便利、價格更低廉，提高國產(chǎn)化率是降成本的必然選擇。為破除氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展“重技術(shù)、輕裝備”的局限，一方面要持續(xù)支持技術(shù)創(chuàng)新，加快國產(chǎn)化裝備的商業(yè)化應(yīng)用；另一方面，采取措施鼓勵國產(chǎn)裝備的應(yīng)用推廣。“任何一種技術(shù)或裝備的成熟，都要經(jīng)過長時間的示范應(yīng)用、驗證、改進(jìn)完善，逐步發(fā)展成熟，這一過程需要供需兩方齊心協(xié)力。”
