標準化建設助推氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)駛入“快車道”

文/裴馮來

在國家氫燃料電池汽車及氫能發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下，長江三角洲區(qū)域匯集了大量的龍頭企業(yè)和相關研究機構，在燃料電池汽車整車、系統(tǒng)、部件、材料等領域處于全國領先地位，并成為統(tǒng)籌推進氫能基礎設施建設的先行區(qū)域。

自2000年開始，上海致力于氫燃料電池汽車及其核心零部件的研發(fā)和工程應用，歷經(jīng)20余年，承擔了多項國家級項目，奠定了良好的前瞻研究、技術開發(fā)和人才隊伍等基礎優(yōu)勢。為了適應由上海牽頭的示范城市群高質量發(fā)展及其后續(xù)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，滿足后續(xù)氫能關鍵技術和監(jiān)管保障需求，作為頂層指引的標準化建設成為重中之重。

上海氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，上海的氫燃料電池汽車及氫能產(chǎn)業(yè)鏈已具雛形。在氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈方面，上海擁有具備整車、系統(tǒng)、電堆及其零部件的研發(fā)和生產(chǎn)能力的企業(yè)超過50家，科研院所超過10家，形成了較強的研發(fā)和實驗能力，整車制造與動力系統(tǒng)、電堆集成和雙極板等關鍵零部件的制造在共性關鍵技術方面優(yōu)勢明顯，膜電極及其關鍵材料（膜、催化劑等）和相關基礎研究等持續(xù)跟進。在氫能產(chǎn)業(yè)鏈方面，已擁有具備制氫、儲運、加氫站建設和運營的研發(fā)和生產(chǎn)能力的企業(yè)超過20家。上海的石化、煉焦行業(yè)規(guī)模巨大，有極好的工業(yè)副產(chǎn)氫資源；風電、太陽能發(fā)電等領域具有較好的技術和產(chǎn)業(yè)基礎，且在共性關鍵技術方面優(yōu)勢明顯。

1.產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃基本形成

2021年，上海發(fā)布了《上海市加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施計劃（2021—2025年）》，提出聚焦核心技術自主化、關鍵產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、示范應用規(guī)?；?、基礎設施便捷化，要求到2025年基本建成全球燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地，包含“一環(huán)”（即外環(huán)）、“四創(chuàng)”（即技術、產(chǎn)品、應用、環(huán)境四位一體創(chuàng)新體系、高質量發(fā)展）、“六帶”（即發(fā)展規(guī)模持續(xù)擴大至嘉定、青浦、金山、臨港新片區(qū)、浦東、寶山等區(qū)域）。

2.科研項目提供支撐

在科技研究及標準保障方面，上海企業(yè)牽頭或參與省部級以上科研項目140余項，其中“863計劃”項目超過30項，國家重點研發(fā)計劃項目20余項，省級項目近80項。與燃料電池汽車相關的專利申請數(shù)量位居全國第一，與氫氣的制、儲、運和加注等相關的專利申請數(shù)量位居全國第三。

長三角城市群是國內(nèi)外標準制定的主力軍，企業(yè)牽頭或參與制定的與燃料電池相關的標準有70項（含國際標準1項、國家標準52項、行業(yè)標準10項和團體標準7項）。另外，“燃料電池汽車安全運行與維護保障技術標準”“車用氫燃料電池系統(tǒng)及核心零部件評價要求”等標準正在積極制定中。

氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的標準體系建設

在國家層面，我國氫能及燃料電池領域已初步建立標準體系技術標準體系框架見圖1。相關標準的制修訂工作主要在3個國家級標準化技術委員會（以下簡稱“標委會”）牽頭下展開，包括全國燃料電池及液流電池標委會（SAC/TC 342）、全國氫能標委會（SAC/TC 309）、全國汽車標委會（SAC/TC 114）電動汽車分技術委員會燃料電池汽車工作組。相關標委會之間建立了協(xié)調(diào)和溝通機制，確保了關聯(lián)標準的有效銜接和協(xié)調(diào)。

圖1 氫能及燃料電池技術標準體系框架

在上海，主要通過上海市新能源汽車及應用標準化技術委員會（以下簡稱“新能源地標委”）、上海市汽車工程學會等標準化組織開展相關標準的制修訂工作。新能源地標委成立后，率先制定了DB31/T 1313-2021《燃料電池汽車及加氫站公共數(shù)據(jù)采集技術規(guī)范》和《氫燃料電池汽車運行安全及維護保障技術規(guī)范》（報批階段）。兩項標準均填補了國內(nèi)標準空白，其中DB31/T 1313-2021已被地方數(shù)據(jù)采集平臺引用，使上海在氫燃料電池汽車及其配套基礎設施領域贏得先機，為氫能源汽車地標委工作的開展奠定了良好基礎。

2022年年初，上海市汽車工程學會陸續(xù)立項“氫燃料電池交通工具年檢技術規(guī)范”“車用氫燃料電池系統(tǒng)及核心零部件評價要求” “氫燃料電池汽車及維修網(wǎng)點安全保障技術規(guī)范”“氫制儲輸用數(shù)據(jù)采集技術規(guī)范”等團體標準。這些標準與新能源地標委的立項標準相結合，初步形成了“氫氣的制、儲和加注—整車及部件評價—數(shù)據(jù)采集—應用中的年檢及安全維護保障”的標準體系技術鏈條，為重點標準的突破奠定了初步基礎。

“雙碳”目標下的機遇與挑戰(zhàn)

2022年3月，國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035 年）》（以下簡稱《規(guī)劃》）?！兑?guī)劃》對氫能及其產(chǎn)業(yè)的定位是：氫能是未來國家能源體系的重要組成部分及用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體，氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。

《規(guī)劃》提出，到2025年，我國要形成較為完善的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展制度政策環(huán)境，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力顯著提高，基本掌握核心技術和制造工藝，初步建立較為完整的供應鏈和產(chǎn)業(yè)體系；氫能示范應用取得明顯成效，清潔能源制氫及氫能儲運技術取得較大進展，市場競爭力大幅度提升，初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應體系。

根據(jù)《規(guī)劃》目標，到2030年，我國將形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應體系，產(chǎn)業(yè)布局合理有序，可再生能源制氫廣泛應用，有力支撐碳達峰目標實現(xiàn)；到2035年，形成氫能產(chǎn)業(yè)體系，構建涵蓋交通、儲能、工業(yè)等領域的多元氫能應用生態(tài)，可再生能源制氫在終端能源消費中的比重明顯提升，對能源綠色轉型發(fā)展起到重要支撐作用。

根據(jù)《規(guī)劃》部署，推動氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的重要舉措包括：一是系統(tǒng)構建氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系，聚焦重點領域和關鍵環(huán)節(jié)，著力打造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新支撐平臺，持續(xù)提升核心技術能力，推動專業(yè)人才隊伍建設；二是統(tǒng)籌建設氫能基礎設施，因地制宜布局制氫設施，穩(wěn)步構建儲運體系和加氫網(wǎng)絡；三是有序推進氫能多元化應用，包括交通、工業(yè)等領域，探索形成商業(yè)化發(fā)展路徑；四是建立健全氫能政策和制度保障體系，完善氫能產(chǎn)業(yè)標準，加強全鏈條安全監(jiān)管。這些舉措為標準化引領下的氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展帶來了機遇，也提出了新的挑戰(zhàn)。

展望未來

在充分了解上海氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況、標準化建設現(xiàn)狀及“雙碳”背景下新的機遇與挑戰(zhàn)的基礎上，筆者對標準化建設引領氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出如下建議。

1.發(fā)揮區(qū)域引領示范作用

上海應立足國家層面氫能及燃料電池技術標準體系框架和標準結構框架，充分發(fā)揮長三角地區(qū)和新能源地標委特色，在完善產(chǎn)業(yè)自身完整性、先進性、及時性及技術適應性建設的同時，促進地方標準與團體標準優(yōu)勢互補、有機結合；完善現(xiàn)有上海市新能源汽車標準體系，帶頭發(fā)揮長三角地區(qū)尤其是上海的引領作用，并促進新能源地標委和其他各級標委會的聯(lián)動及標準的更新、互引、升級。

2.建立多維度行動方案

上海應建立“保、運、管、新” “制、儲、輸、用” “研、工、收、環(huán)”三維四位一體的行動方案，即形成覆蓋支撐“基礎保障+運行規(guī)范+安全監(jiān)管+技術創(chuàng)新”，并覆蓋氫能“制備、儲存、輸送、多種應用”全技術生態(tài)的技術標準體系，研究制定滿足車用及延伸多種應用、系統(tǒng)及核心部件、關鍵材料、基礎理論的測評研發(fā)和技術評價標準，建立貫穿“產(chǎn)品預研—工程化開發(fā)及驗證—梯次利用及廢止回收—環(huán)保監(jiān)管”全生命周期的技術規(guī)范。

3.建立可持續(xù)工作機制

上海應建立可持續(xù)的工作機制，這樣將有助于發(fā)揮新能源地標委、上海市汽車工程學會等機構的作用，建立相關測評工作組，形成標準預研及研制合力；推進氫能示范區(qū)及配套運營示范建設，形成標準的有效及有力示范；進一步加強各標委會之間、協(xié)同上級標準組織之間的有效溝通，積極促進標準更新轉化。