在政策推動(dòng)下，氫產(chǎn)業(yè)站上風(fēng)口。業(yè)內人士透露，氫能頂層設計文件有望在近期出臺?；茉粗茪涫俏覈饕茪鋪?lái)源，占比六成以上，但其存在高碳排放量的“灰氫難題”。伴隨清潔能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，電解水制“綠氫”迎來(lái)曙光。
“延慶區還有兩座加氫站正在抓緊建設，加上此前建成投產(chǎn)的中國電力中關(guān)村延慶加氫站以及距慶園街約5公里的北京石油王泉營(yíng)加氫站，5座加氫站將共同承擔冬奧會(huì )的氫能保障工作，屆時(shí)可實(shí)現日加注氫氣6.2噸?！鄙鲜黾託湔矩撠熑私榻B，慶園街加氫站每天可為80輛12米公交巴士提供加氫服務(wù)，日供氫能力可達1500公斤。中國石化董事長(cháng)馬永生告訴記者，公司將氫能作為新能源核心業(yè)務(wù)加速發(fā)展，未來(lái)五年初步計劃總投資超過(guò)300億元。“十四五”期間，中國石化規劃建設加氫站1000座，加氫服務(wù)能力達到20萬(wàn)噸/年。中國石化擁有3萬(wàn)座加油站，擁有發(fā)展氫能業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢。政策推動(dòng)充電、加氫等設施建設，引導鼓勵氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時(shí)，為深入打好污染防治攻堅戰，將實(shí)施清潔柴油車(chē)（機）行動(dòng)，推動(dòng)氫燃料電池汽車(chē)示范應用，有序推廣清潔能源汽車(chē)。11月18日，交通運輸部印發(fā)《綜合運輸服務(wù)“十四五”發(fā)展規劃》，提出加快充換電、加氫等基礎設施規劃布局和建設。北京、山東等地紛紛出臺氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃及實(shí)施方案，并制定了具體建設目標。根據《北京市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案（2021-2025年）》，2025年前培育10家至15家具有國際影響力的產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)，京津冀區域累計實(shí)現氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)規模1000億元以上。中國氫能聯(lián)盟數據顯示，到2025年我國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達1萬(wàn)億元，氫氣需求量將接近6000萬(wàn)噸，實(shí)現二氧化碳減排約7億噸。氫能被認為是極具發(fā)展前景的二次能源，具有清潔低碳、高熱值、高轉化率等優(yōu)勢。發(fā)展氫能對于能源領(lǐng)域節能減排、深度脫碳、提高利用效率意義重大。氫能產(chǎn)業(yè)鏈涉及廣泛，包含上游制氫、中游儲運及下游應用等環(huán)節。
在寶豐能源光伏制氫工廠(chǎng)，標有“綠氫H2”“綠氧O2”的大型儲氣罐在陽(yáng)光下矗立，車(chē)間里多個(gè)氫分離器、氫氣純化裝置有序排列，而距離工廠(chǎng)1公里的地方一片片光伏發(fā)電板鑲嵌在曠野里。寶豐能源氫能項目負責人王箕榮告訴記者，成片的光伏發(fā)電板組成20萬(wàn)千瓦光伏發(fā)電裝置，加上產(chǎn)能為每小時(shí)2萬(wàn)標方氫氣的電解水制氫裝置，共同組成寶豐能源氫能產(chǎn)業(yè)項目。“以光伏產(chǎn)生的電能作為動(dòng)力，使用電解槽制取‘綠氫’和‘綠氧’，進(jìn)入寶豐能源的烯烴生產(chǎn)系統，替代過(guò)去的煤?！G氫’綜合制造成本僅為0.7元/標方?！?/span>王箕榮預計，該項目年底前將有30臺電解槽投產(chǎn)，全部投產(chǎn)后可年產(chǎn)2.4億標方“綠氫”和1.2億標方“綠氧”，每年減少煤炭資源消耗約38萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放約66萬(wàn)噸。未來(lái)，公司將向制氫儲能、氫氣儲運、加氫站建設方向綜合發(fā)展，并通過(guò)與城市氫能源示范公交線(xiàn)路協(xié)作等方式拓展應用場(chǎng)景，實(shí)現氫能全產(chǎn)業(yè)鏈一體聯(lián)動(dòng)?！熬G氫”是指通過(guò)可再生能源轉化的電力電解水所制備的氫氣。電解水技術(shù)主要包括堿性水電解技術(shù)、質(zhì)子交換膜(PEM)電解水技術(shù)以及固體氧化物電解槽技術(shù)。今年3月，隆基股份與朱雀投資合資成立氫能公司。隆基股份總裁李振國對記者表示，發(fā)展“綠氫”需從降低電解水制取設備以及光伏發(fā)電成本方面著(zhù)手。同時(shí)，提高電解槽效率，降低電耗。隆基股份的“光伏+制氫”模式，選擇堿性水電解作為發(fā)展方向?！皬脑O備制造成本看，質(zhì)子交換膜電解水的電極材料選用鉑、銥等貴金屬，設備制造成本居高不下。而堿性水電解選用鎳作為電極材料，成本大幅降低，可以滿(mǎn)足將來(lái)電解水制氫市場(chǎng)的規?；枨?/span>?！崩钫駠硎?，近10年來(lái)，堿性水電解設備的制造成本已降低60%，未來(lái)通過(guò)技術(shù)和生產(chǎn)裝配工藝升級，可進(jìn)一步降低設備制造成本。在降低光伏發(fā)電成本方面，李振國認為主要包括兩部分：降低系統成本和提升生命周期發(fā)電量?！霸谌旯庹?500小時(shí)以上地區，隆基的光伏發(fā)電成本技術(shù)上可以達到0.1元/度電?！甭?lián)美控股計劃布局氫氣存儲及加氫站建設運營(yíng)等環(huán)節。聯(lián)美控股總工程師武海濱表示，氫能機會(huì )蘊藏在交通運輸、燃料電池以及儲能領(lǐng)域，氫能市場(chǎng)將是萬(wàn)億元甚至十幾萬(wàn)億元規模的大市場(chǎng)。加氫站設備供應商厚普股份董秘胡莞苓告訴記者，厚普股份加大氫能源領(lǐng)域投資，已在加氫站設備領(lǐng)域成功研發(fā)出多項核心零部件，填補了國內多項技術(shù)空白，且成本不斷下降。在加氫站建設領(lǐng)域，厚普股份已逐步形成從設計到部件研發(fā)、生產(chǎn)、成套設備集成、加氫站安裝調試和售后服務(wù)等覆蓋整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的服務(wù)能力?！昂衿展煞菖c中國石化在加氫站建設方面有直接合作，將不斷深化完善產(chǎn)業(yè)鏈，目前正在研究開(kāi)發(fā)低壓固態(tài)儲氫裝備及活塞式氫氣壓縮機等?！焙杠哒f(shuō)。中泰股份專(zhuān)注氫能儲運。公司董秘周娟萍表示，氫儲運需要將其液化。公司的板翅式換熱器已在大型制氫實(shí)驗裝置中采用。氫氣液化是深冷技術(shù)的制高點(diǎn)，也是公司研發(fā)的立足點(diǎn)?！啊G氫’方面，將依托我們的工程能力，與電解水廠(chǎng)家合作，將氫液化后儲運?？傮w思路是降低提純、液化成本，解決運輸問(wèn)題?！敝芫昶颊f(shuō)。此外，美錦能源將把上游氫氣供應、中游裝備制造和下游運營(yíng)打造成產(chǎn)業(yè)平臺，為后期的清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支撐。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍存諸多掣肘
有研科技集團首席專(zhuān)家蔣利軍告訴記者，從制氫環(huán)節看，目前比較成熟的制氫方法有堿性水電解、水煤氣和重整制氫等，而PEM等新型電解水制氫方法正在加快推進(jìn)?！?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; color: rgb(0, 82, 255);">我國堿性水電解制氫裝備在成本上具有競爭力，但能效偏低，制取1立方米氫綜合能耗為5至5.5度電，而國外可以控制在5度電以下。”儲氫是目前氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。蔣利軍認為，理想的儲氫方式要求高儲氫密度、快速吸/放氫速度，同時(shí)要求使用壽命長(cháng)、安全性能好、成本低?！澳壳?，70兆帕下的高壓儲氫技術(shù)已在燃料電池汽車(chē)中廣泛使用。高壓車(chē)載儲氫技術(shù)已能滿(mǎn)足燃料電池汽車(chē)行駛500公里的要求，但仍需降低成本，提高儲氫密度?！?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; color: rgb(0, 82, 255);">而氫燃料電池的關(guān)鍵材料、氫氣循環(huán)泵等設備依賴(lài)進(jìn)口，存在技術(shù)壁壘，燃料電池可靠性也亟待提高。氫能產(chǎn)業(yè)鏈長(cháng)，涉及的關(guān)鍵核心技術(shù)多。中集集團總裁戰略顧問(wèn)鄭賢玲表示，不少核心技術(shù)如燃料電池、PEM制氫、液態(tài)儲氫、碳纖維材料等與世界先進(jìn)水平還存在差距。國金證券分析師張帥認為，我國已在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上取得不少進(jìn)步。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展是逐步推進(jìn)的過(guò)程，包括“足夠量的氫”“足夠量且便宜的氫”以及“足夠量且便宜的‘綠氫’”。蔣利軍建議，以應用為導向，以系統集成為主線(xiàn)，加快解決材料和部件的自供問(wèn)題；以企業(yè)為主導，以資本為紐帶，集中國內優(yōu)勢單位，建立協(xié)同創(chuàng )新聯(lián)盟，上下游密切結合，資源共享，快速研發(fā)；燃料電池汽車(chē)和分布式電站同步發(fā)展，分布式發(fā)電與可再生能源微電網(wǎng)密切結合。初期在示范車(chē)輛不足的情況下，加氫站宜建混合站，以油養氫。“氫能核心關(guān)鍵技術(shù)已具備規?；a(chǎn)條件，原理上實(shí)現了閉環(huán)。未來(lái)在物聯(lián)網(wǎng)體系下，PEM制氫、可再生能源與氫的耦合可以獲得更高的綜合效率?！?/span>鄭賢玲說(shuō)。
來(lái)源|氫能產(chǎn)業(yè)調查
編輯|敬之
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