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氫燃料電池展訊,氫,位于元素周期表之首。這個人人皆知的元素,與氧發(fā)生奇妙化學(xué)反應(yīng)后,就變成了世界上最干凈的能源——氫能。
氫能,燃燒產(chǎn)生的能量可達到等量汽油的3倍,但只排放出水,被譽為“21世紀終極能源”。
全球正興起氫能發(fā)展熱潮,我國也將氫能產(chǎn)業(yè)作為未來國家能源體系的重要組成部分、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
長江之濱,“氫”風(fēng)習(xí)習(xí)。
2022年,湖北省出臺《支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施》,打造全國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地,競速“綠色”新賽道,厚植新質(zhì)生產(chǎn)力。
氫能汽車產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)初步形成
北京冬奧會,因綠色環(huán)保新技術(shù)大量運用,被稱為“最綠色”的冬奧會,產(chǎn)生的碳排放量全部實現(xiàn)中和?!白罹G色”背后,氫能是一大功臣。
2022年,氫作為冬奧會火炬唯一燃料,氫燃料電池汽車成為運輸主力,氫能和氫燃料電池汽車開始規(guī)?;瘧?yīng)用。
截至2023年11月,全國氫燃料電池汽車保有量超過18000輛。從交通開始,氫能的應(yīng)用場景正在冶金、供能、化工等領(lǐng)域多點開花。
湖北是中部化工行業(yè)較發(fā)達的省份,在徐徐“氫”風(fēng)中已布局多時。
4月11日,湖北日報全媒記者來到位于武漢市東西湖區(qū)的中國石化機械公司氫能裝備分公司,這里也是中國石化氫能裝備制造基地。在廠區(qū)一處場地上,擺放著一排集裝箱,里面是該公司研制的可再生能源制氫系統(tǒng)。從制氫、充裝、加氫、輸氫,該公司已形成整套產(chǎn)品系列。
氫能產(chǎn)業(yè)鏈,甚至比鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈更長、更復(fù)雜,商業(yè)化前景廣闊。
在制氫方面,三峽集團、武鋼氣體、和遠氣體等企業(yè)有深厚的技術(shù)實力;中韓石化等企業(yè)的生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的氫氣,不僅可自用,還可向外輸出,全省具備約50萬噸/年工業(yè)副產(chǎn)氫能力。
儲氫方面,武漢氫陽能源有限公司專注于常溫常壓液態(tài)有機儲氫技術(shù),擁有多項全球首創(chuàng)成果。
在加氫方面,全省有10多座加氫站。其中,中國石化以多種方式在湖北發(fā)展了8座加氫站。
在運氫上,武漢氫陽能源有限公司(以下簡稱“氫陽能源”)等企業(yè)正在積極攻克氫氣儲運難題。氫陽能源研發(fā)了有機液體氫儲能技術(shù),即用“油”儲存氫氣,兩者混合后被稱為“氫油”,運輸?shù)侥康牡?,再使用催化劑將兩者分離。
在氫能技術(shù)上,湖北也走在前列。氫燃料電池堆是提供動力的“心臟”,技術(shù)門檻極高。國家電投氫能科技有限公司可自主生產(chǎn)氫燃料電池質(zhì)子交換膜、氣體擴散層、膜電極、雙極板、電堆等核心部件,武漢雄韜氫雄自主研發(fā)130千瓦燃料電池,武漢開沃汽車有限公司生產(chǎn)的氫燃料公交車已行駛在街頭。截至2023年底,氫能源公交車在湖北達121輛,分布在武漢、荊門、襄陽等地。2023年10月11日,我國首艘氫燃料電池動力示范船“三峽氫舟1號”在宜昌首航。這標志著氫燃料電池技術(shù)在我國內(nèi)河船舶應(yīng)用實現(xiàn)零的突破。
“在技術(shù)研發(fā)、項目建設(shè)和產(chǎn)業(yè)集聚等方面,湖北省是全國氫能產(chǎn)業(yè)中的領(lǐng)先地區(qū)之一。”武漢理工大學(xué)(材料復(fù)合新技術(shù)國家重點實驗室)學(xué)科首席教授唐浩林說。特別是在新能源汽車領(lǐng)域,湖北已經(jīng)形成一定規(guī)模的氫能汽車產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),涵蓋氫能汽車的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)等環(huán)節(jié)。這些企業(yè)為湖北在氫能產(chǎn)業(yè)中的地位提升提供了有力支撐。
氫能成本技術(shù)難題加速破解
“2023年是我國氫能產(chǎn)業(yè)爆發(fā)元年,氫能應(yīng)用已形成較為完整的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈,關(guān)鍵材料、器件和裝備制造基本國產(chǎn)化?!敝袊瘹淠軕?yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈專家咨詢委員會副主任凌逸群說。
業(yè)內(nèi)人士分析,如今的氫能類似于十幾年前的鋰電,氫能目前面臨的問題,主要是生產(chǎn)成本、加氫站建設(shè)和氫能源運輸三大難題,一旦能突破產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用短板,氫能源應(yīng)用推廣將會駛?cè)肟燔嚨馈?/p>
在業(yè)內(nèi),最被看好的是電解水制氫,但電解水的過程中需要的電力必須是綠電,也就是必須利用可再生能源發(fā)電制氫,這樣生產(chǎn)出來的氫氣才能稱之為“綠氫”。
在湖北,綠氫項目在路上。去年4月,綠電綠氫制儲加用一體化氫能礦場綜合建設(shè)項目落戶大冶,項目計劃建設(shè)綠電制氫工廠,配套建設(shè)光伏電站、綜合能源站,形成集制氫、儲氫、加氫、用氫于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。今年,該項目獲批國家發(fā)改委清潔低碳氫能創(chuàng)新應(yīng)用工程項目。
綠氫所需的綠電,在湖北已有良好基礎(chǔ)。截至去年底,全省新能源總裝機容量3323.77萬千瓦,占總裝機容量近三成。今年一季度,全省新能源發(fā)電負荷六次創(chuàng)新高,其中最高的一次,新能源發(fā)電占全省當時用電負荷的70.53%。隨著綠電成本不斷降低,綠氫成本也會隨之降低。
隨著國內(nèi)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%。有專家認為,綠氫產(chǎn)業(yè)正處在為期10年左右的快速降本期。
拓展氫能應(yīng)用場景,有利于降低氫能成本。
在潛江的江漢鹽化工業(yè)園區(qū)將鹽化工副產(chǎn)的氫氣通過管道輸送給光纖企業(yè),用作光纖、光棒等產(chǎn)品的原材料和燃料。國家電力投資集團有限公司荊門綠動電廠在重型燃機商業(yè)機組上實施了摻氫燃燒改造和運行。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育亟需強化
在孝感市云夢縣鹽化工產(chǎn)業(yè)園,一條黃色管道直達廠區(qū),將葛化華祥的工業(yè)副產(chǎn)品——氫氣引入,變成安耐吉的原料。安耐吉自主研發(fā)的二段加氫技術(shù),將廢礦物油中的硫、氮、氯等雜質(zhì)有效分離,生產(chǎn)出二類潤滑油標準的產(chǎn)品,變廢為寶。
能源載體只是用氫的一個方向,它還有無窮可能。
比如,鋼鐵行業(yè)嘗試在制造工藝中用氫替代碳來還原氧化物,原本排放二氧化碳的過程轉(zhuǎn)變?yōu)樯伤?,生產(chǎn)出“綠鋼”,有效促進高耗能行業(yè)減排;二氧化碳加氫可以人工合成淀粉,還能制成甲醇……隨著技術(shù)不斷進步,人們的思路將更加開闊。
為加快培育氫能產(chǎn)業(yè),從國家到地方都出臺了很多支持政策。據(jù)不完全統(tǒng)計,2023年國家部委出臺氫能相關(guān)政策超過30項,省區(qū)市發(fā)布氫能相關(guān)支持文件超過400項,在2024年初的地方兩會上,有22個省份將發(fā)展氫能寫入《政府工作報告》。
湖北高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2022年3月,省發(fā)改委、省能源局印發(fā)實施《湖北省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》。2022年11月,又出臺《關(guān)于支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施》。針對技術(shù)水平不高、基礎(chǔ)設(shè)施不足、管理機制不健全等堵點痛點,通過集成資金等,對氫能產(chǎn)業(yè)“制、儲、運、加、用”全鏈條的重點環(huán)節(jié)給予支持,補到關(guān)鍵處,力度和覆蓋面不弱于相關(guān)省市已出臺的政策,旨在助力氫能產(chǎn)業(yè)加速進入成長期。
唐浩林說,目前,湖北已聚集100余家氫燃料電池及整車制造關(guān)聯(lián)企業(yè)和科研院所,需要引導(dǎo)這些科技企業(yè)串珠成鏈,打造“本地即協(xié)同”的產(chǎn)業(yè)集群。他建議,在現(xiàn)有政策繼續(xù)支持氫能產(chǎn)業(yè)研發(fā)、應(yīng)用以及試點項目的基礎(chǔ)上,湖北需要引導(dǎo)氫能產(chǎn)業(yè)向價值鏈中高端發(fā)展,促進氫能產(chǎn)業(yè)良性循環(huán)和有序發(fā)展,可以引導(dǎo)社會資本通過產(chǎn)業(yè)基金等形式參與氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟作用,做好做實氫能產(chǎn)業(yè)重大項目、龍頭企業(yè)服務(wù),實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)全面高質(zhì)量發(fā)展。
氫能產(chǎn)業(yè),制氫,加氫站,氫能源公交車