"氢"风徐来 我国氢能产业步入发展快车道
碱水制氢、PEM制氢、高压气态储氢……近年来,我国氢能产业不断涌现新的技术突破和应用场景,核心技术加速攻关,应用市场不断优化,为高质量发展和能源绿色低碳转型提供了强劲发展动力。
氢能既是新兴能源体系的重要组成部分,又是推动能源绿色低碳转型的重要抓手。多位专家表示,氢能产业是我国新兴产业和未来产业的重点发展方向,以氢能推动新型能源体系建设,将促进我国可再生能源规模化高效利用、助力"双碳"目标实现。
攻关核心技术 创新研发引领产业发展
在"双碳"目标下,我国氢能产业已逐步进入技术攻坚关键阶段,绿氢制取、氢燃料电池、大流量加氢站控制系统等技术取得显著突破。依托内蒙古乌兰察布"绿氢制备"项目,石化机械同时开展碱水制氢和PEM制氢装备的装配调试,成功实现高纯度氢气的连续稳定产出。绿氢通过运输管道送至河北、天津等地,用于替代现有部分以天然气为原料、生产过程造成大量碳排放的"灰氢",每年可减少二氧化碳排放472.8万吨。
据介绍,除了制取氢气,氢气品质的检测和管控也一直是氢能产业发展的痛点之一。针对这一问题,"可移动式气体痕量高精度分析技术"攻克了我国高端制造业的"卡脖子"领域,实现氢气质量一体化测试,硫化物检测精度可达十亿分之一,全流程分析时间由一周缩短至30分钟。检测车辆搭载这一核心技术,成为全球首个满足制氢厂、加氢站等多场景氢气质量在线分析检测需求的移动实验室。
"氢能产业是我国新兴产业和未来产业的重点发展方向,也是发展新质生产力的重要方向之一。"中国石化董事长马永生在氢能应用现代产业链高质量发展推进会上表示,要聚焦绿色低碳发展、应用场景打造等核心任务,在基础固链、技术补链、融合强链、优化塑链上持续发力,加快推动我国氢能产业高质量发展。
据国家能源局科技司有关负责人介绍,我国氢能专利位居全球第一,关键核心技术加快突破。目前,我国单氟制氢能力稳步提升,能耗持续下降,自制交换膜电解水制氢技术快速进步,建成加氢站超过450种,位居全球第一;35兆帕智能快速加氢机和70兆帕加氢站技术逐步突破,200千瓦以上燃料电池堆逐步投向市场。
"在科技研发、产能建设等多个领域,我国的氢能产业都位居全球第一。"工信部相关负责人表示,要以科研项目为依托,加快工业领域的氢能关键核心技术攻关,加强薄弱环节的技术研发和创新,提升产业整体技术水平。
探索多元应用 释放氢能成果转化潜力
氢动力市域列车成功试运行、商业化运营氢能通勤车正式交付、氢电混合动力人工智能运输机器人成功下线……近年来,我国氢能技术的应用场景正在持续扩大,创新步伐加快,氢能产业应用驶入"快车道"。
氢能产业下游的应用场景涵盖了交通、工业、建筑和电力等诸多领域。其中,交通运输和工业制造是当前氢能应用相对比较成熟的领域。国家能源局数据显示,到2060年,我国氢能需求预计达1.3亿吨,交通运输领域将逐年扩大规模达到31%;在相应配套基础设施方面,我国已累计建成加氢站超过250座,约占全球数量的40%,居世界第一。
交通领域率先刮起"氢"风,氢燃料电池汽车成为各地氢能产业应用的重要突破口。北京打造氢燃料电池汽车创新应用基地,计划在2025年前实现氢燃料电池汽车累计推广量突破1万辆的目标;香港首辆氢能巴士获批试运行,加氢时间最快只需10分钟,续航最长可达400公里;海南自贸港建成零碳排放汽车生态体示范项目,氢能网约车穿梭于机场、高铁站、码头和环岛旅游公路,助力海南交通率先跨入"氢能时代"……
"未来,氢燃料电池汽车将具备替代柴油车、汽油车的潜力,成为氢能产业发展的重要趋势之一。"在中国工程院院士曹湘洪看来,以氢燃料电池汽车为主,结合绿氢制甲醇、绿氢冶金、绿氢供电供热等多种应用场景,积极发展绿氢产业,是我国实现"双碳"目标的重要战略措施,也是逐步改变我国能源结构的社会系统工程。
优化市场配置 推动产业链供应链升级
近年来,我国着力布局氢能产业,为氢能技术与产业链的进一步发展打下良好基础。《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确统筹推进氢能"制储输用"全链条发展;《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》系统构建氢能产业标准体系框架;《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》对当前和未来一段时间的氢能产业发展作出系统部署。
依托相关政策和地域特点,各地因地制宜优化氢能产业机制,加快构建高端化"氢能双链"。近日,深圳首个国际氢能产业园正式揭牌,聚集近200家氢能产业链相关主体,全产业链涵盖碳纸、催化剂、膜电极、双极板、电堆等关键材料和核心零部件,以及下游产品开发及高端装备制造等环节。氢气制、储、运、加相关企业数量增长近50%,燃料电池及系统相关企业新增24家,增长幅度近43%。
氢能产业链的建设不仅要"全",还要"精",装备制造为氢能产业的上游生产和下游应用提供了重要保障。日前,中国石化氢能装备制造基地正式揭牌,已建成4400平方米的氢能装备生产与试验车间,拥有4个生产装配与测试单元,高压气体装备综合测试中心的最高测试压力达到105Mpa,助力我国氢能装备高质量发展。
"目前,我国氢能关键装备研发制造水平稳步提升,电解槽等装备制造成本下降30%左右,供应商发展到目前300余家,燃料电池系统成本较2020年下降近80%。"马永生说。
"在氢能产业发展过程中,要着力补齐短板、拉长长板、锻造新板。"业内专家表示,要推动产业链和供应链优化工程,增强产业链供应链韧性,确保氢能产业链、供应链稳定安全。(王檬对本文亦有贡献)
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