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財團法人海峽交流基金會

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中國大陸布局氫能產業之觀察◆文/翁芳柏(元智大學機械系教授暨燃料電池中心主任)

  • 更新日期:111-06-06

今年2月4日舉行的北京冬奧,中國大陸強調綠色氫能與環境永續發展,並宣示達成碳中和目標的國家能源轉型任務。延續2008年北京奧運與2010年上海世博會,分別有3輛燃料電池公車與196輛燃料電池車示範運行,本屆冬奧期間總共投放816輛燃料電池車,設置30多座加氫站,由殼牌公司提供50%綠氫使用,不但呼應2021年東京奧運的氫能社會主題,中國大陸也藉此向世界宣告,氫能是未來達成碳中和能源轉型的重要戰略產業。

支持燃料電池車產業 滿足商用需求

在大規模產業投資與補助政策下,中國大陸鋰電池電動車產業發展已趨成熟,但鋰電池電動車無法滿足車輛運行距離與時間較長的長途公車、物流車等商用領域需求,企業與政府單位轉而尋求其他新能源技術。2016年廣東國鴻氫能公司、2018年上海重塑能源公司分別推出燃料電池公車與燃料電池物流車示範營運;2018年6月,中共總理李克強特地參訪日本豐田公司的燃料電池汽車,再度開啟中國大陸對燃料電池車產業發展的重視。

推動新能源車發展過程中,由於燃料電池技術與產業尚未成熟,中國大陸長期欠缺推動燃料電池車的執行策略與目標,也沒有產品補助政策。2019年,中央政府提出每輛燃料電池車運行3萬公里後,可獲得80萬至200萬臺幣的獎勵補助,各地方政府也提出1:1的配合補助政策,對照當時的燃料電池車成本價格,政策補助幾乎達到100%。

政策支持是燃料電池汽車市場發展的主要驅動力,相較於鋰電池電動車成熟的產業規模,燃料電池車處於示範驗證與初期市場階段。2020年起調整政策,補助對象由物流車轉往公車與專用車,2021年中國大陸的氫燃料電池汽車銷量為1,881輛,增長25.7%;截至2021年底,中國大陸的燃料電池車近9,000輛,累計建成加氫站240座,同時間國際間燃料電池車約為35,000輛,加氫站約500站。預估2022年,中國大陸的燃料電池車銷售或示範專用車,將達到約1萬輛規模。

中國大陸近年來除了投資歐美的氫能與燃料電池公司,產業界也引進國外的產品與技術。2020年1月北京地區的燃料電池企業引進豐田汽車公司主導的共同開發車用燃料電池系統,吸引北京億華通科技、北京汽車集團、中國第一汽車集團、東風汽車集團、廣州汽車集團等5家企業共同參與。2021年1月,韓國現代汽車於深圳獨資設立燃料電池量產工廠與研發中心,自2022年起年量產 6500 輛現代NEXO燃料電池車。

與前期物流車為主的車型結構不同,2021年燃料電池專用車車型結構以牽引車和自卸車為主。物流車車型進一步豐富,覆蓋廂式運輸車、保溫車、冷藏車等短途轉運和城市配送車型;環衛車以洗掃車、灑水車、多功能抑塵車、車廂可卸式垃圾車等零星測試和驗證應用為主。燃料電池汽車示範應用政策明確後,以商用車為重點發展方向成為共識,主流商用車企業對中重型燃料電池專用車的佈局進程逐步加快。

氫能長續航 減碳重要替代方案

氫氣在自然環境下,一般是以碳氫的石化能源或與氧氣結合的水分子型態存在。氫能是最佳的能源也是石化與再生能源的中介,氫能重卡大載重、長續航、加氫快等優勢明顯,被認為是重卡領域電動化實現減碳的重要替代方案。在碳中和的能源轉換過程中,不能缺乏氫能的使用。這也是目前世界各國的碳中和路徑圖中,無法脫離國家氫能政策的減碳貢獻。

2019年「十四五」的氫能產業策略規劃與《中國氫能及燃料電池產業白皮書》指出,氫能定將成為能源體系的重要組成部分,預計到2050年,氫能在能源體系中的佔比約為10%,氫氣需求量接近6000萬噸,年經濟產值超過12萬億元;全國加氫站達到1萬座以上,交通運輸、工業等領域將實現氫能普及應用,燃料電池車產量達到每年520萬輛,固定式發電裝置2萬台/年,燃料電池產能550萬套/年。

新戰略車 燃料電池車與電動車並列

2020年9月21日,中國大陸公佈,將取消燃料電池車(FCV)的補貼,改為向開發核心技術的企業給予獎勵資金的制度,顯示純電動汽車(EV)的開發與海外企業展開激烈競爭。雖然燃料電池車尚未普及,但中國大陸計劃把燃料電池車定位為與純電動汽車並列的新一代戰略汽車,力爭確保掌握開發競爭的主導權。

政策發佈後,各地積極組隊申報示範城市群,經專家評審, 2021年8月底,中共財政部等5部委同意首批京津冀、上海、廣東燃料電池汽車示範應用城市群啟動實施。同年12月,河北和河南城市群也啟動實施,五大示範城市群最終落地。

2022年3月23日,中國大陸發佈《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》,明確氫能產業發展的戰略定位,部署氫能產業發展的目標任務,強調氫能產業創新要持續加強基礎研究、關鍵技術和顛覆性技術創新,持續提高燃料電池可靠性、穩定性和耐久性。2025年的產業目標,將獎助示範區產業有5萬輛燃料電池車營運,年產量10至20萬噸的綠氫使用,建置足夠五大示範園區使用的加氫站。

中國大陸在減碳過程中,氫能將與再生能源、鋰電池電動車儲能,扮演相輔相成的角色。電動車內需要氫能與電能融合,在發電應用上,氫能也能替代石化能源的儲能任務,作為再生能源的穩定角色。

氫能與再生能源相輔相成 替代石化能源

氫能的減碳貢獻不只在於發電與車用,還可替代石化能源的使用。尤其是來自於再生能源的綠色氫能,不使用石化燃料能源的生產,被視為邁進碳中和的重要環節,這也是歐美國家重視綠氫技術的發展與應用。

當前中國大陸氫能產業的重點在車輛產業的減碳應用,車用能源主要來自大量進口石油,若能發展替換石油的電動車產業,可以達成減碳與能源安全。在發電方面,能源價格導致中國大陸目前的發電幾乎集中在燃煤發電與再生能源使用,或許再過10到20年後,中國大陸的人均GDP接近歐美國家時,在發電配比上,才能提升較貴的天然氣與核電使用,進一步提升再生能源及氫能的配比。這也是中國大陸達成碳中和目標,比歐美國家晚10到20年的主因。若能藉由燃料電池車的氫能發展,快速地降低綠氫的發電成本,避免使用昂貴的天然氣與核能發電的減碳策略,直接進入零碳排的氫能發電,或許可幫助中國大陸提早實現淨零減排之目標。

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