堿水制氫、PEM制氫、高壓氣態(tài)儲氫……近年來,我國氫能產業(yè)不斷涌現(xiàn)新的技術突破和應用場景,核心技術加速攻關,應用市場不斷優(yōu)化,為高質量發(fā)展和能源綠色低碳轉型提供了強勁發(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型的重要抓手。多位專家表示,氫能產業(yè)是我國新興產業(yè)和未來產業(yè)的重點發(fā)展方向,以氫能推動新型能源體系建設,將促進我國可再生能源規(guī)模化高效利用、助力“雙碳”目標實現(xiàn)。
攻關核心技術 創(chuàng)新研發(fā)引領產業(yè)發(fā)展
在“雙碳”目標下,我國氫能產業(yè)已逐步進入技術攻堅關鍵階段,綠氫制取、氫燃料電池、大流量加氫站控制系統(tǒng)等技術取得顯著突破。依托內蒙古烏蘭察布“綠氫制備”項目,石化機械同時開展堿水制氫和PEM制氫裝備的裝配調試,成功實現(xiàn)高純度氫氣的連續(xù)穩(wěn)定產出。綠氫通過運輸管道送至河北、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。
據介紹,除了制取氫氣,氫氣品質的檢測和管控也一直是氫能產業(yè)發(fā)展的痛點之一。針對這一問題,“可移動式氣體痕量高精度分析技術”攻克了我國高端制造業(yè)的“卡脖子”領域,實現(xiàn)氫氣質量一體化測試,硫化物檢測精度可達十億分之一,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,成為全球首個滿足制氫廠、加氫站等多場景氫氣質量在線分析檢測需求的移動實驗室。
“氫能產業(yè)是我國新興產業(yè)和未來產業(yè)的重點發(fā)展方向,也是發(fā)展新質生產力的重要方向之一。”中國石化董事長馬永生在氫能應用現(xiàn)代產業(yè)鏈高質量發(fā)展推進會上表示,要聚焦綠色低碳發(fā)展、應用場景打造等核心任務,在基礎固鏈、技術補鏈、融合強鏈、優(yōu)化塑鏈上持續(xù)發(fā)力,加快推動我國氫能產業(yè)高質量發(fā)展。
據國家能源局科技司有關負責人介紹,我國氫能專利位居全球第一,關鍵核心技術加快突破。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快速進步,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和70兆帕加氫站技術逐步突破,200千瓦以上燃料電池堆逐步投向市場。
“在科技研發(fā)、產能建設等多個領域,我國的氫能產業(yè)都位居全球第一。”工信部相關負責人表示,要以科研項目為依托,加快工業(yè)領域的氫能關鍵核心技術攻關,加強薄弱環(huán)節(jié)的技術研發(fā)和創(chuàng)新,提升產業(yè)整體技術水平。
探索多元應用 釋放氫能成果轉化潛力
氫動力市域列車成功試運行、商業(yè)化運營氫能通勤車正式交付、氫電混合動力人工智能運輸機器人成功下線……近年來,我國氫能技術的應用場景正在持續(xù)擴大,創(chuàng)新步伐加快,氫能產業(yè)應用駛入“快車道”。
氫能產業(yè)下游的應用場景涵蓋了交通、工業(yè)、建筑和電力等諸多領域。其中,交通運輸和工業(yè)制造是當前氫能應用相對比較成熟的領域。國家能源局數據顯示,到2060年,我國氫能需求預計達1.3億噸,交通運輸領域將逐年擴大規(guī)模達到31%;在相應配套基礎設施方面,我國已累計建成加氫站超過250座,約占全球數量的40%,居世界第一。
交通領域率先刮起“氫”風,氫燃料電池汽車成為各地氫能產業(yè)應用的重要突破口。北京打造氫燃料電池汽車創(chuàng)新應用基地,計劃在2025年前實現(xiàn)氫燃料電池汽車累計推廣量突破1萬輛的目標;香港首輛氫能巴士獲批試運行,加氫時間最快只需10分鐘,續(xù)航最長可達400公里;海南自貿港建成零碳排放汽車生態(tài)體示范項目,氫能網約車穿梭于機場、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,結合綠氫制甲醇、綠氫冶金、綠氫供電供熱等多種應用場景,積極發(fā)展綠氫產業(yè),是我國實現(xiàn)“雙碳”目標的重要戰(zhàn)略措施,也是逐步改變我國能源結構的社會系統(tǒng)工程。
優(yōu)化市場配置 推動產業(yè)鏈供應鏈升級
近年來,我國著力布局氫能產業(yè),為氫能技術與產業(yè)鏈的進一步發(fā)展打下良好基礎?!吨泄仓醒雵鴦赵宏P于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確統(tǒng)籌推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展;《氫能產業(yè)標準體系建設指南(2023版)》系統(tǒng)構建氫能產業(yè)標準體系框架;《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》對當前和未來一段時間的氫能產業(yè)發(fā)展作出系統(tǒng)部署。
依托相關政策和地域特點,各地因地制宜優(yōu)化氫能產業(yè)機制,加快構建高端化“氫能雙鏈”。近日,深圳首個國際氫能產業(yè)園正式揭牌,聚集近200家氫能產業(yè)鏈相關主體,全產業(yè)鏈涵蓋碳紙、催化劑、膜電極、雙極板、電堆等關鍵材料和核心零部件,以及下游產品開發(fā)及高端裝備制造等環(huán)節(jié)。氫氣制、儲、運、加相關企業(yè)數量增長近50%,燃料電池及系統(tǒng)相關企業(yè)新增24家,增長幅度近43%。
氫能產業(yè)鏈的建設不僅要“全”,還要“精”,裝備制造為氫能產業(yè)的上游生產和下游應用提供了重要保障。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與試驗車間,擁有4個生產裝配與測試單元,高壓氣體裝備綜合測試中心的最高測試壓力達到105Mpa,助力我國氫能裝備高質量發(fā)展。
“目前,我國氫能關鍵裝備研發(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。
“在氫能產業(yè)發(fā)展過程中,要著力補齊短板、拉長長板、鍛造新板。”業(yè)內專家表示,要推動產業(yè)鏈和供應鏈優(yōu)化工程,增強產業(yè)鏈供應鏈韌性,確保氫能產業(yè)鏈、供應鏈穩(wěn)定安全。(王檬對本文亦有貢獻)
人民網 王紹紹
評論