堿水制氫、PEM制氫、高壓氣態(tài)儲氫……近年來,我國氫能產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)新的技術(shù)突破和應(yīng)用場景,核心技術(shù)加速攻關(guān),應(yīng)用市場不斷優(yōu)化,為高質(zhì)量發(fā)展和能源綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)勁發(fā)展動力。
氫能既是新興能源體系的重要組成部分,又是推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。多位專家表示,氫能產(chǎn)業(yè)是我國新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向,以氫能推動新型能源體系建設(shè),將促進(jìn)我國可再生能源規(guī)模化高效利用、助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
攻關(guān)核心技術(shù) 創(chuàng)新研發(fā)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
在“雙碳”目標(biāo)下,我國氫能產(chǎn)業(yè)已逐步進(jìn)入技術(shù)攻堅(jiān)關(guān)鍵階段,綠氫制取、氫燃料電池、大流量加氫站控制系統(tǒng)等技術(shù)取得顯著突破。依托內(nèi)蒙古烏蘭察布“綠氫制備”項(xiàng)目,石化機(jī)械同時開展堿水制氫和PEM制氫裝備的裝配調(diào)試,成功實(shí)現(xiàn)高純度氫氣的連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)出。綠氫通過運(yùn)輸管道送至河北、天津等地,用于替代現(xiàn)有部分以天然氣為原料、生產(chǎn)過程造成大量碳排放的“灰氫”,每年可減少二氧化碳排放472.8萬噸。
據(jù)介紹,除了制取氫氣,氫氣品質(zhì)的檢測和管控也一直是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)之一。針對這一問題,“可移動式氣體痕量高精度分析技術(shù)”攻克了我國高端制造業(yè)的“卡脖子”領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)氫氣質(zhì)量一體化測試,硫化物檢測精度可達(dá)十億分之一,全流程分析時間由一周縮短至30分鐘。檢測車輛搭載這一核心技術(shù),成為全球首個滿足制氫廠、加氫站等多場景氫氣質(zhì)量在線分析檢測需求的移動實(shí)驗(yàn)室。
“氫能產(chǎn)業(yè)是我國新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向,也是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要方向之一。”中國石化董事長馬永生在氫能應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展推進(jìn)會上表示,要聚焦綠色低碳發(fā)展、應(yīng)用場景打造等核心任務(wù),在基礎(chǔ)固鏈、技術(shù)補(bǔ)鏈、融合強(qiáng)鏈、優(yōu)化塑鏈上持續(xù)發(fā)力,加快推動我國氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
據(jù)國家能源局科技司有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,我國氫能專利位居全球第一,關(guān)鍵核心技術(shù)加快突破。目前,我國單氟制氫能力穩(wěn)步提升,能耗持續(xù)下降,自制交換膜電解水制氫技術(shù)快速進(jìn)步,建成加氫站超過450種,位居全球第一;35兆帕智能快速加氫機(jī)和70兆帕加氫站技術(shù)逐步突破,200千瓦以上燃料電池堆逐步投向市場。
“在科技研發(fā)、產(chǎn)能建設(shè)等多個領(lǐng)域,我國的氫能產(chǎn)業(yè)都位居全球第一。”工信部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,要以科研項(xiàng)目為依托,加快工業(yè)領(lǐng)域的氫能關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,提升產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平。
探索多元應(yīng)用 釋放氫能成果轉(zhuǎn)化潛力
氫動力市域列車成功試運(yùn)行、商業(yè)化運(yùn)營氫能通勤車正式交付、氫電混合動力人工智能運(yùn)輸機(jī)器人成功下線……近年來,我國氫能技術(shù)的應(yīng)用場景正在持續(xù)擴(kuò)大,創(chuàng)新步伐加快,氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用駛?cè)?ldquo;快車道”。
氫能產(chǎn)業(yè)下游的應(yīng)用場景涵蓋了交通、工業(yè)、建筑和電力等諸多領(lǐng)域。其中,交通運(yùn)輸和工業(yè)制造是當(dāng)前氫能應(yīng)用相對比較成熟的領(lǐng)域。國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,到2060年,我國氫能需求預(yù)計(jì)達(dá)1.3億噸,交通運(yùn)輸領(lǐng)域?qū)⒅鹉陻U(kuò)大規(guī)模達(dá)到31%;在相應(yīng)配套基礎(chǔ)設(shè)施方面,我國已累計(jì)建成加氫站超過250座,約占全球數(shù)量的40%,居世界第一。
交通領(lǐng)域率先刮起“氫”風(fēng),氫燃料電池汽車成為各地氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的重要突破口。北京打造氫燃料電池汽車創(chuàng)新應(yīng)用基地,計(jì)劃在2025年前實(shí)現(xiàn)氫燃料電池汽車?yán)塾?jì)推廣量突破1萬輛的目標(biāo);香港首輛氫能巴士獲批試運(yùn)行,加氫時間最快只需10分鐘,續(xù)航最長可達(dá)400公里;海南自貿(mào)港建成零碳排放汽車生態(tài)體示范項(xiàng)目,氫能網(wǎng)約車穿梭于機(jī)場、高鐵站、碼頭和環(huán)島旅游公路,助力海南交通率先跨入“氫能時代”……
“未來,氫燃料電池汽車將具備替代柴油車、汽油車的潛力,成為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢之一。”在中國工程院院士曹湘洪看來,以氫燃料電池汽車為主,結(jié)合綠氫制甲醇、綠氫冶金、綠氫供電供熱等多種應(yīng)用場景,積極發(fā)展綠氫產(chǎn)業(yè),是我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要戰(zhàn)略措施,也是逐步改變我國能源結(jié)構(gòu)的社會系統(tǒng)工程。
優(yōu)化市場配置 推動產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈升級
近年來,我國著力布局氫能產(chǎn)業(yè),為氫能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步發(fā)展打下良好基礎(chǔ)?!吨泄仓醒雵鴦?wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》明確統(tǒng)籌推進(jìn)氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展;《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2023版)》系統(tǒng)構(gòu)建氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架;《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》對當(dāng)前和未來一段時間的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出系統(tǒng)部署。
依托相關(guān)政策和地域特點(diǎn),各地因地制宜優(yōu)化氫能產(chǎn)業(yè)機(jī)制,加快構(gòu)建高端化“氫能雙鏈”。近日,深圳首個國際氫能產(chǎn)業(yè)園正式揭牌,聚集近200家氫能產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)主體,全產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋碳紙、催化劑、膜電極、雙極板、電堆等關(guān)鍵材料和核心零部件,以及下游產(chǎn)品開發(fā)及高端裝備制造等環(huán)節(jié)。氫氣制、儲、運(yùn)、加相關(guān)企業(yè)數(shù)量增長近50%,燃料電池及系統(tǒng)相關(guān)企業(yè)新增24家,增長幅度近43%。
氫能產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)不僅要“全”,還要“精”,裝備制造為氫能產(chǎn)業(yè)的上游生產(chǎn)和下游應(yīng)用提供了重要保障。日前,中國石化氫能裝備制造基地正式揭牌,已建成4400平方米的氫能裝備生產(chǎn)與試驗(yàn)車間,擁有4個生產(chǎn)裝配與測試單元,高壓氣體裝備綜合測試中心的最高測試壓力達(dá)到105Mpa,助力我國氫能裝備高質(zhì)量發(fā)展。
“目前,我國氫能關(guān)鍵裝備研發(fā)制造水平穩(wěn)步提升,電解槽等裝備制造成本下降30%左右,供應(yīng)商發(fā)展到目前300余家,燃料電池系統(tǒng)成本較2020年下降近80%。”馬永生說。
“在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,要著力補(bǔ)齊短板、拉長長板、鍛造新板。”業(yè)內(nèi)專家表示,要推動產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈優(yōu)化工程,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性,確保氫能產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈穩(wěn)定安全。(王檬對本文亦有貢獻(xiàn))
人民網(wǎng) 王紹紹
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