技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES氫燃料電池汽車從1990年至今,已經(jīng)發(fā)展了近30年。日本、美國、韓國、歐盟等國家和地區(qū)在燃料電池的發(fā)展過程中,投入了巨資研究燃料電池技術(shù),強(qiáng)力推動燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展并制定補(bǔ)貼政策和中長期發(fā)展規(guī)劃,搶占行業(yè)制高點(diǎn)。
從各國的產(chǎn)業(yè)政策可以看出,在燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上,大家的側(cè)重點(diǎn)略有不同。日本的思路則更傾向于在氫燃料電池技術(shù)上取得領(lǐng)*地位,從而引領(lǐng)國際標(biāo)準(zhǔn),在國際的競爭中取得先機(jī)。美國、韓國注重建設(shè)氫燃料汽車電池產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施,如建設(shè)運(yùn)輸路線、建設(shè)加氫站;而歐洲則更重視氫能源技術(shù)的發(fā)展,如氫能基本戰(zhàn)略涵蓋了氫能研發(fā)基礎(chǔ),以及儲運(yùn)技術(shù)等。
日本:氫能被確立為國家能源發(fā)展方向
日本是發(fā)展燃料電池尤其是燃料電池汽車積極的國家。由于國土資源的限制以及地理環(huán)境等因素的制約,日本非常重視可再生能源的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立是其一直以來追求的目標(biāo)。起先日本希望借助核能達(dá)成這一愿景,但是福島核電站事故使得日本政府不得不重新審視其能源戰(zhàn)略,氫能作為其目前可再生能源中jiu潛能的能源形式,被日本確立為國家能源的發(fā)展方向。
2013年,日本政府推出的《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》,把發(fā)展氫能源提升為國策,并啟動加氫站建設(shè)的前期工作。
2014年,在第四期《能源基本計劃》中,日本政府將氫能源定位為與電力和熱能并列的核心二次能源,并提出建設(shè)“氫能社會”的愿景。
2014年,在日本經(jīng)濟(jì)貿(mào)易產(chǎn)業(yè)省對外公布的《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》中,詳細(xì)描述了氫能源研發(fā)推廣的三大階段以及每個階段的戰(zhàn)略目標(biāo):2025年前,快速擴(kuò)大氫能的使用范圍2020年中期-2030年底,全面引入氫發(fā)電和建立大規(guī)模氫能供應(yīng)系統(tǒng);從2040年開始,確立*的供氫系統(tǒng)。
2017年,日本政府發(fā)布了“氫能源基本戰(zhàn)略”,要在2030年實(shí)現(xiàn)氫燃料發(fā)電商業(yè)化,發(fā)電成本每千瓦時低于17日元,形成每年30萬噸氫燃料供給能力;2050年氫燃料發(fā)電成本將降低到與液化天然氣同等水平,具備較強(qiáng)的市場競爭力。
2018年7月,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布了第五期《能源基本計劃》,提出了面向2030年及2050年的能源中長期發(fā)展戰(zhàn)略,未來發(fā)展方向是壓縮核電發(fā)展,降低化石能源依賴度,舉政府之力加快發(fā)展可再生能源。
日本政府在氫能發(fā)展上也給予極大的資金扶持,在研發(fā)方面,僅2010年-2015年間,日本政府就向日本新能源產(chǎn)業(yè)的技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)投入資金高達(dá)529.8億日元。2017 年日本經(jīng)產(chǎn)省對燃料電池研發(fā)補(bǔ)貼共計129 億日元,包括燃料電池、加氫站、氫能供應(yīng)鏈3 個方向。
應(yīng)用推廣層面,日本對購買燃料電池車的消費(fèi)者提供豐厚的購車補(bǔ)貼,售價670萬日元/輛的豐田MIRAI,補(bǔ)貼202萬日元/輛;售價709萬日元/輛的ClarityFuelCell,補(bǔ)貼208萬日元/輛。
2017年全年,日本政府為氫能和燃料電池提供的資金總額超過390億日元補(bǔ)貼,2018年日本在該領(lǐng)域的財政預(yù)算也高達(dá)300億日元。就目前而言,日本對氫能和燃料電池的支持力度超過了其他所有國家。
美國:引導(dǎo)能源體系向氫能經(jīng)濟(jì)過渡
美國對氫能源的關(guān)注要追溯到1973年的石油能源危機(jī)時期。在1973年石油危機(jī)時期,美國成立了國際氫能源組織。由于美國的能源自給項(xiàng)目失敗,美國國家能源研究和開發(fā)組織從1970年開始贊助氫能源的研究。
2005年,美國出臺《能源政策法》,將發(fā)展氫能和燃料電池技術(shù)的有關(guān)項(xiàng)目及其財政經(jīng)費(fèi)權(quán)額度明確寫入法中。迄今,美國形成了較完整的推進(jìn)氫能發(fā)展的國家法律、政策和科研計劃體系,以引導(dǎo)能源體系向氫能經(jīng)濟(jì)過渡。
2012年,美國國會在能源修訂會議上重新修訂了氫燃料電池政策方案,包括多項(xiàng)稅收抵免,以及HFV以及儲氫、制氫以及加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的獎勵政策。以加州為例各地州政府也有類似政策不斷出臺。
2013年,美國能源部《氫能技術(shù)研究、開發(fā)與示范行動計劃》的出臺表明,美國發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)已從政策的評估、制定階段開始進(jìn)入了以技術(shù)研發(fā)、示范為起點(diǎn)的系統(tǒng)化實(shí)施階段。
2015年底,美國能源局向國會提交了《2015年美國燃料電池和氫能技術(shù)發(fā)展報告》,肯定了未來氫能市場的發(fā)展?jié)摿?,大力投資發(fā)展先進(jìn)氫能與燃料電池技術(shù)。
美國政府通過頒布政策法規(guī),提供大量科研基金促進(jìn)各研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)對燃料電池技術(shù)的開發(fā),而各大汽車企業(yè)則側(cè)重于對集成技術(shù)的開發(fā)。政府還通過向消費(fèi)者提供經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼和稅收減免,間接促進(jìn)企業(yè)加大開發(fā)力度,推動燃料電池的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化進(jìn)程。
除了聯(lián)邦政府以外,各州政府也根據(jù)各自情況積極出臺相應(yīng)的激勵政策和稅收優(yōu)惠措施,并開展大規(guī)模的示范運(yùn)行。如2106年,佛羅里達(dá)州能源法規(guī)定:在一定期限內(nèi),氫動力車及其所用材料、加氫站建設(shè)的年度營業(yè)稅上限為200萬美元。2016年,加州的《新能源汽車補(bǔ)償方案》中,根據(jù)消費(fèi)者的收入水平,購買燃料電池汽車,有5000美元-6500美元的補(bǔ)貼。
據(jù)統(tǒng)計,美國僅2016年內(nèi)就有10個州頒布相關(guān)政策,支持燃料電池產(chǎn)品逐步投入市場,包括氫燃料電池汽車稅收減免,在工廠、居民區(qū)等地安裝部署燃料電池發(fā)電系統(tǒng)等。
韓國:未來發(fā)展的戰(zhàn)略投資
韓國政府為了應(yīng)對能源短缺、環(huán)境污染和氣候變暖等問題,積極推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)成為可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。為了提高能效和降低能源消耗量,要從能耗大的制造經(jīng)濟(jì)向服務(wù)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。韓國一直將氫能發(fā)展看做其未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎,將氫能經(jīng)濟(jì)與人工智能、大數(shù)據(jù)并列為韓國未來發(fā)展的三大戰(zhàn)略投資領(lǐng)域。
2008年,韓國開始實(shí)施“低碳綠色增長戰(zhàn)略”,其中對燃料電池研發(fā)項(xiàng)目投資金額達(dá)到16.38億元人民幣。
2010年,韓國又實(shí)施“百萬綠色家庭”項(xiàng)目,推廣家用燃料電池系統(tǒng),計劃在2020年前安裝10萬套1kW的燃料電池系統(tǒng),安裝補(bǔ)貼在2010年-2011年之前達(dá)到80%。同年,韓國還公布了一項(xiàng)斥資380億美元的“綠色新政”項(xiàng)目,其中許多計劃都與燃料電池和氫能項(xiàng)目相關(guān)。
2012年,韓國政府實(shí)施“綠色氫城市示范”項(xiàng)目,計劃在2012年到2018年間投入總額達(dá)到877億韓元建設(shè)綠色氫城市。主要投資內(nèi)容為氫氣的生產(chǎn)和管理,燃料電池的生產(chǎn)等。
2018年,韓國貿(mào)易、工業(yè)和能源部宣布:韓國政府和國內(nèi)相關(guān)企業(yè)決定未來5年投資2.6萬億韓元(約合150億元人民幣),加快氫燃料電池汽車生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展、增加加氫站的數(shù)量,以幫助氫燃料電池汽車早日實(shí)現(xiàn)普及。
同年,韓國政府還制定了《氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)戰(zhàn)略路線圖》,提出了盡快布局包括氫能燃料電池汽車、加氫站、氫能源在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),還把健全完善氫經(jīng)濟(jì)相關(guān)的法律制度、創(chuàng)造多樣的氫能商業(yè)模式、提前實(shí)現(xiàn)氫經(jīng)濟(jì)時代的內(nèi)容編入國家能源規(guī)劃。
2019年,韓國提出了“活用氫能源經(jīng)濟(jì)路線圖”,旨在發(fā)展氫能源相關(guān)新興產(chǎn)業(yè),確保技術(shù)優(yōu)勢,同時推動環(huán)保事業(yè)發(fā)展,從而進(jìn)一步推動以清潔能源取代化石燃料發(fā)電,力求在2030年時,韓國氫燃料電池和氫燃料電池汽車的*均達(dá)到*一的水平。
氫能燃料電池汽車在韓國得到了車輛購置補(bǔ)貼、稅費(fèi)減免以及高速公路費(fèi)、公營停車場停車費(fèi)減免的激勵。購買氫能燃料電池汽車時,中央政府補(bǔ)貼2250萬韓元,地方政府根據(jù)情況補(bǔ)助1000萬韓元至1250萬韓元,多減免720萬韓元的稅費(fèi)。
歐盟:應(yīng)對能源和氣候變化的挑戰(zhàn)
歐盟把燃料電池和氫能源技術(shù)發(fā)展成為能源領(lǐng)域的一項(xiàng)戰(zhàn)略高新技術(shù),使歐盟在燃料電池和氫能源技術(shù)處于**地位。高新技術(shù)的研究和發(fā)展以及新型能源市場的建立,其主要目的都是為了更好地應(yīng)對能源和氣候變化的挑戰(zhàn),幫助歐盟實(shí)現(xiàn)其2020年的減排目標(biāo)。
2007年1月,歐盟的“第6科研框架計劃(2002-2006)(FP6)”,已對氫能技術(shù)和燃料電池技術(shù)各支持經(jīng)費(fèi)1.257億歐元和1.539億歐元。在此基礎(chǔ)上,2007年3月歐盟又發(fā)布了計劃,擬于2007年-2015年間投入74億歐元的氫能和燃料電池技術(shù)研究實(shí)施計劃。
2008年,歐盟出臺了燃料電池與氫聯(lián)合行動計劃項(xiàng)目(FCH-JU),在2008年至2013年至少斥資9.4億歐元用于燃料電池和氫能的研究和發(fā)展。
該計劃2010年追加投資7億元,截至2011年,F(xiàn)CH-JU運(yùn)營基本正常,運(yùn)營項(xiàng)目多達(dá)44個,涉及250位合作伙伴。
2011年底歐盟又正式啟動大規(guī)模車輛示范項(xiàng)目“H2movesScandinavi”和歐洲城市清潔氫能項(xiàng)目(CHIC),包含歐盟12個成員國,9家燃料電池系統(tǒng)制造商和接近1000套微型CHP系統(tǒng),投資5300萬歐元,至少持續(xù)3年。
2013年,歐盟宣布在2014年-2020年啟動Horizon2020計劃,預(yù)計將在氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)投入220億歐元的預(yù)算。同年出臺CPT項(xiàng)目,計劃投入1.23億歐元建設(shè)77個加氫站,針對15個已建有加氫站的成員國實(shí)現(xiàn)國與國之間的互聯(lián)互通。
2016 年歐盟發(fā)布的《可再生能源指令》等政策文件均提出將氫能作為能源系統(tǒng)的重要組成部分,正在推進(jìn)的《燃料電池和氫能實(shí)施計劃》的實(shí)施周期是2014年~2020 年,主要目標(biāo)是,到2020 年將氫能和燃料電池應(yīng)用在固定式能源供應(yīng)和交通方面。
2019年2月12日,燃料電池和氫能聯(lián)合組織(FCH JU)在發(fā)布的“ 歐洲氫能路線圖”,該路線圖根據(jù)17個歐洲主要工業(yè)參與者的意見制定,將為大約4200萬輛大型汽車、170萬輛卡車、25萬輛公共汽車和超5500輛列車提供燃料。
中國:新能源汽車發(fā)展的又一條技術(shù)路徑
氫燃料電池汽車是我國新能源汽車發(fā)展的主要技術(shù)路徑之一。在《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016年~2030 年)》《中國制造2025》《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》等國家ji規(guī)劃都明確了氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性地位,紛紛將發(fā)展氫能和氫燃料電池技術(shù)列為重點(diǎn)任務(wù),將氫燃料電池汽車列為重點(diǎn)支持領(lǐng)域。
我國的相關(guān)政策主要分為兩方面,一方面是在燃料電池汽車方面,我國接連頒布了一系列燃料電池汽車相關(guān)的支持性政策,另一方面是積極參與氫能源的建設(shè),在投資方面加大力度。
2001年9月,《863電動汽車重大科技專項(xiàng)計劃》,國家撥款8.8億,確定了電動汽車矩陣式研發(fā)體系,包含對燃料電池汽車和燃料電池系統(tǒng)的研發(fā)。
2006年2月,《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006年-2020年)》中加入了氫能及燃料電池技術(shù)相關(guān)內(nèi)容。
2009年2月,《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》,在試點(diǎn)城市對燃料電池乘用車和客車分別給予25萬/輛和60萬/輛的財政補(bǔ)貼。
2011年2月,《中華人民共和國車船稅法》,燃料電池汽車免征車船稅。
2014年6月,《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(2014年-2020年)》,國家正式將“氫能與燃料電池”作為能源科技創(chuàng)新戰(zhàn)略方向。
2014年11月,《關(guān)于新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)獎勵的通知》,符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池汽車加氫站每個站獎勵400萬元。
2015年4月,《關(guān)于2016年-2020新能源汽車推廣應(yīng)用財政支持政策的通知》,燃料電池乘用車,燃料電池輕型客車貨車,燃料電池大中型客車、重中型貨車分別給予每輛20萬元、30萬元和50萬元的補(bǔ)助(2017年-2020年新能源汽車補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)退坡,燃料電池汽車補(bǔ)貼不變)。
2016年10月,《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(2016)》,剖析了我國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題及發(fā)展前景,明確了我國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施在近期(2016年-2020年)、中期(2020年-2030年)和遠(yuǎn)期(2030年-2050年)三個階段的發(fā)展目標(biāo)和主要任務(wù),提出了發(fā)展路線圖,并就加快發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施提出了政策建議。
2018年2月,《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補(bǔ)貼政策的通知》,對氫燃料電池汽車也給出了具體補(bǔ)貼:乘用車高20萬元,輕型客車、貨車高30萬元,大中型客車、中重型物流車高50萬元。
2019年3月,《關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補(bǔ)貼政策的通知》指出,過渡期后不再對新能源汽車車輛給予購置補(bǔ)貼,轉(zhuǎn)為用于支持充電(加氫)基礎(chǔ)設(shè)施“短板”建設(shè)和配套運(yùn)營服務(wù)等方面。
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