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隨著新版《國家氫能戰略》通過,德國氫能汽車發展或迎來加速期

2023-9-19 14:24 來源: 《環球》雜志 |作者: 杜哲宇

  在剛剛于德國慕尼黑結束的世界新能源汽車大會上,寶馬集團帶來了新款氫燃料電池車BMW iX5 Hydrogen,該車充滿儲氫罐僅需3~4分鐘,最大續航里程達504公里。

  此前不久,德國政府7月26日通過了新版《國家氫能戰略》,強調氫能供應多元化,將德國國內電解氫生產目標提高一倍,同時加強基礎設施和市場框架建設,進一步拓寬進口渠道,與更多國家建立氫能合作。業界認為,德國車企近年來積極布局氫能領域,加快技術攻關的同時廣泛開展國際合作,而隨著新版《國家氫能戰略》通過,德國氫能汽車發展或迎來加速期。

      聚焦擴大技術領先

  新版《國家氫能戰略》指出了德國未來氫能發展的重點,即進一步提升德國在氫能技術領域的領先地位,到2030年產品供應覆蓋從生產(如電解槽)到各類應用(如燃料電池技術)的氫能技術全價值鏈。

  德國政府2020年推出首版《國家氫能戰略》,計劃投資90億歐元促進氫能的生產和使用。區別于用化石能源生產的灰氫和使用碳捕獲、儲存技術的藍氫,用太陽能、風能等可再生能源生產的綠氫,一直是德國氫能發展的重點。

  法國《回聲報》網站曾發表文章指出,到2050年,由可再生能源制成的綠氫將占氫能產量的85%(這一比例目前還不到1%)。2020年至2050年間,電解槽的價格將下降三分之二,到2040年,綠氫將成為全球最具競爭力的能源之一。

  以德國為代表的歐盟國家發展綠氫的優劣勢都很明顯。優勢主要是起步早,技術方面領先,歐洲專利局今年公布的數據顯示,歐盟是電解技術專利注冊方面的領先者;劣勢主要是生產成本較高,與美國和中國等競爭對手相比,氫能生產規模,尤其是電解槽的生產規模有限,獲得政府的補貼和融資也較少。

  德國經濟研究所發表報告指出,世界各國都在加大對氫能的投資,這給歐盟帶來了壓力,由于自然條件限制,歐盟不太可能實現低成本的綠色能源,因此歐盟不應屈服于補貼競賽的誘惑,而應發揮自身技術優勢,擴大技術領先地位。

  新版《國家氫能戰略》還顯示,德國計劃大幅提升國內電解氫能力,計劃到2030年將國內電解氫能力的目標提高一倍,從5吉瓦(GW)提高到至少10吉瓦。即使如此,德國未來對氫能進口的依賴依然嚴重,2030年德國的氫能需求量將達到130太瓦時(TWh),而這其中50%到70%需要進口。

  新版《國家氫能戰略》提出的目標還包括,德國將加強市場框架和氫能基礎設施的建設,計劃在2027/2028年前改造和新建超過1800公里的氫氣管道;氫能及其衍生品和氫能應用技術的市場發展顯著加快,全價值鏈能力大幅提高;創造合適的框架條件,創造覆蓋德國、歐洲以及國際層面(如果可能的話)的一致法律以支持市場的發展,尤其包括有效的規劃和審批程序、統一的標準和認證體系,以及各級裝備充分和協調的行政管理。2030年前,在各領域建立氫能應用,包括重型商用車輛、航運、海運、燃氣發電廠等。

積極尋求進口多元化

  由于國內氫能生產能力有限,德國近年來致力于推動多邊氫能合作,希望通過進口渠道多元化,降低依賴性,保障其能源安全。首版《國家氫能戰略》計劃投資90億歐元促進氫的生產和使用,其中70億歐元用于國內氫能研發,另外20億歐元用于海外氫能項目。

  2021年,德國聯邦經濟和能源部與聯邦教研部發布《國際氫能項目資金資助指南》以推進海外氫能項目建設,加快氫能經濟發展并為德國氫能進口做好準備。

  2022年5月,德國總理朔爾茨在其上任后對非洲國家的首次訪問中,先后與塞內加爾、尼日爾和南非領導人探討加強氫能領域合作。同年8月,德國與加拿大簽署氫能供應協議,加拿大將最早從2025年起向德國出口氫能,德加兩國領導人發表聯合聲明,宣布雙方結成所謂“氫氣聯盟”,打造“跨大西洋氫氣供應鏈”,同時協調雙方政策以促進相關項目投資。10月,德國接收首批13噸來自阿拉伯聯合酋長國的氫,德國副總理兼經濟和氣候保護部長羅伯特·哈貝克出席接收儀式時表示,進口同樣是增加供應的關鍵,“現在,我們比以往任何時候都更需要推動轉向氫能。”

  今年1月,哈貝克訪問挪威,雙方簽署了氫能供應協議,計劃2030年前建設完成一條通往德國的氫氣管道,開始大規模向德國輸送氫氣,首先輸送藍氫,雙方也計劃共同生產綠氫。據了解,德國和挪威還計劃投資建設氫能發電廠,發電能力約為3吉瓦,預計2030年建成。

  哈貝克在7月26日發表的一份聲明中說:“投資氫能就是投資我們的未來,這是對氣候保護、就業、能源供應安全的投資。”

       氫能汽車發展或迎來加速期

  德國交通和數字化部長福爾克·維辛在談及新版《國家氫能戰略》時,著重強調了氫技術在交通領域的重要性。他表示,氫技術對氣候友好型交通非常重要,是對其他替代推進方式的有益補充,尤其是在貨運方面,“我們需要氫直接用于燃料電池,也需要氫用于合成燃料的生產,而合成燃料對于實現運輸領域的氣候中和是不可或缺的。”

  德國最大的交通協會全德汽車俱樂部發表的一份報告指出,德國2020年通過首版《國家氫能戰略》時,就明確將提供資金幫助建立更多的加氫站,目前德國有約100個加氫站,計劃2025年擴展至400個左右,這領先于歐洲其他國家。

  全德汽車俱樂部還強調了氫能汽車的安全性,該協會表示,在多次事故和碰撞測試中,氫能汽車的表現并不比傳統汽車差。因此,氫能汽車的安全風險與汽油、柴油、天然氣或電池驅動的汽車大致相同。純氫在沒有氧氣供應的情況下既不會燃燒,也不會爆炸。由于氫氣(與天然氣不同)比空氣輕得多,因此它無法聚集在地面附近,流到車底并點燃汽車。如果氫氣罐發生泄漏,氫氣就會逃逸到大氣中。

  德國開發氫能汽車起步早,經驗豐富,技術領先。比如,寶馬公司的BMW iX5 Hydrogen氫燃料電池車就集成了氫燃料電池技術與第五代BMW eDrive電力驅動技術,最大輸出功率達到295千瓦,最大續航里程可達504公里。

  寶馬集團董事長齊普策9月6日在世界新能源汽車大會上致辭時表示,應對氣候變化需多路徑并進,氫燃料電池車可以與電池驅動的純電動汽車互補,不斷向可持續的個人出行轉型。“我們已經預見到,氫能源可以用于驅動個人出行。相信燃料電池和純電池驅動技術可以完美地互補,氫能源正是實現零排放出行所缺失的一環。”

  據介紹,寶馬公司在氫動力技術研究領域已積累了超過40年的經驗,并擁有超過20年的氫燃料電池技術研發經驗。寶馬公司認為,氫是儲存和運輸可再生能源最有效的方式之一,氫燃料電池車可以憑借其長距離行駛和快速補能的特性,在缺乏充足充電基礎設施的地區實現零排放出行。同時,制造氫燃料電池時所需的稀有原材料更少,這讓氫燃料電池在可持續發展方面擁有重要優勢。

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