“氫能未來可能成為10萬億元的產(chǎn)業(yè)。”中國科學(xué)院院士歐陽明高日前表示，我國氫能能源技術(shù)發(fā)展已實(shí)現(xiàn)局部突破，呈現(xiàn)階段性進(jìn)步特征。
氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。我國氫能產(chǎn)業(yè)在制、儲、輸、用等領(lǐng)域進(jìn)展如何？氫能技術(shù)的發(fā)展還存在哪些短板？
01氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)廣闊發(fā)展前景
“我國氫能產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。”中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會會長徐念沙說，石油化工、煤化工、氫冶煉和氫儲能領(lǐng)域建設(shè)不斷加速。一批氫能產(chǎn)業(yè)集群正在涌現(xiàn)，應(yīng)用領(lǐng)域方興未艾，產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、創(chuàng)新鏈不斷完善。
全國首座高速加氫站、首座港口加氫站先后建成，25座加氫站日供氫能力超過20噸，燃料電池車輛總推廣數(shù)已超過1000輛……山東實(shí)施的“氫進(jìn)萬家”科技示范工程進(jìn)展迅速。示范工程的整體目標(biāo)包括建設(shè)1條氫能高速、2個氫能港口、3個科普基地、4個氫能園區(qū)、5個氫能社區(qū)等。
位于南方珠三角腹地的廣東佛山市南海區(qū)，已聚集氫能企業(yè)和機(jī)構(gòu)超150家，涵蓋氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，投資規(guī)模超600億元。
“示范應(yīng)用項目推動著產(chǎn)業(yè)體系的構(gòu)建。”國家燃料電池技術(shù)創(chuàng)新中心首席科學(xué)家陳文淼說，通過“氫進(jìn)萬家”這樣的示范工程，逐步擴(kuò)大氫能的應(yīng)用領(lǐng)域，增加氫的使用量，最終可降低成本。
面對氫能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，我國通過五大示范城市群及“氫進(jìn)萬家”等一批示范項目，持續(xù)推動氫能在交通、建筑、儲能等領(lǐng)域的綜合應(yīng)用，帶動氫能制、儲、輸、用全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，也推動了區(qū)域優(yōu)化布局。
據(jù)業(yè)內(nèi)專家介紹，我國車用質(zhì)子交換膜、燃料電池系統(tǒng)集成已取得重大突破，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)建立;面向重卡的大功率燃料電池系統(tǒng)成為氫能產(chǎn)品的高技術(shù)亮點(diǎn);構(gòu)建了較為完整的氫能和燃料電池技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈，燃料電池整車產(chǎn)品的競爭力也顯著增強(qiáng)，商用車的氫耗、續(xù)駛里程等主要性能指標(biāo)持續(xù)優(yōu)化。
截至4月底，我國氫能燃料電池車?yán)塾嬐茝V量接近1.4萬輛，其中商用車超過1.3萬輛，商用車的推廣規(guī)模全球領(lǐng)先，且實(shí)現(xiàn)了港口、礦山、環(huán)衛(wèi)、城建、公交、城際物流等重型作業(yè)及遠(yuǎn)程大宗商品運(yùn)輸全場景的覆蓋。
加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展較快，目前全國已建成加氫站超過350座。中國石油管道局工程有限公司副總經(jīng)理李國輝展示了一張關(guān)于“西氫東送”全國氫能骨干網(wǎng)絡(luò)的未來規(guī)劃圖。“我們構(gòu)建了聯(lián)通多地‘一橫一縱三支’的北方氫能大管網(wǎng)，該規(guī)劃還包括長三角、珠三角、川渝地區(qū)。”
02未來中長距離儲運(yùn)需求較大
歐陽明高說，儲運(yùn)仍然是氫能全技術(shù)鏈的薄弱環(huán)節(jié)。
李國輝說，我國氫能資源主要分布在煉化企業(yè)集中、風(fēng)光發(fā)電和天然氣資源豐富的西北、東北、中西部等地區(qū)，消費(fèi)市場主要集中在東部地區(qū)。近期氫能儲運(yùn)主要服務(wù)短途運(yùn)輸，未來中長距離儲運(yùn)需求較大。
李國輝說，目前我國已建成的有一定規(guī)模的純氫管道為3條。針對天然氣摻氫長距離混輸實(shí)踐，僅有幾家摻氫平臺試驗(yàn)。
“到2050年，如果我們的氫能儲運(yùn)規(guī)模達(dá)到7000萬噸，其中大概一半以上需要管道來輸送，相當(dāng)于目前天然氣管道的規(guī)模，可能需要的管道里程在15萬公里到20萬公里之間。”李國輝預(yù)測。
“亟待加快氫氣儲運(yùn)裝備開發(fā)能力建設(shè)。”中國特種設(shè)備檢測研究院研究員李翔說，我國核心氫氣儲運(yùn)裝備能力建設(shè)仍有欠缺，氫氣儲運(yùn)裝備材料、設(shè)計制造、安全狀態(tài)監(jiān)測與評價等方面均存在不少挑戰(zhàn)。
在公眾關(guān)注的燃料電池汽車技術(shù)方面，陳文淼說，目前燃料電池和氫能的使用成本仍然較高，相關(guān)動力裝置仍存在買得貴、用得貴的實(shí)際情況。
中國汽車工程學(xué)會常務(wù)副理事長兼秘書長張進(jìn)華認(rèn)為，與全球領(lǐng)先水平相比，我國燃料電池汽車技術(shù)整體仍存不小差距，特別是在關(guān)鍵的核心零部件及材料器件方面，如碳紙、催化劑、碳纖維材料、加氫設(shè)備、相關(guān)管閥件等對外依存度較高。
03跨界協(xié)同突破關(guān)鍵技術(shù)制約
據(jù)不完全統(tǒng)計，全球已有30多個國家發(fā)布?xì)淠芟嚓P(guān)戰(zhàn)略，有的主要經(jīng)濟(jì)體把綠氫作為長期發(fā)展的戰(zhàn)略，并制定相應(yīng)政策。
李國輝說，氫能產(chǎn)業(yè)布局已遍布全國，30個省份將氫能寫入了“十四五”發(fā)展規(guī)劃，但市場、技術(shù)層面仍存需改進(jìn)與完善的地方。
“要加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)技術(shù)攻關(guān)，提升產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平。”張進(jìn)華說，培育氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)是一項具有重大意義的復(fù)雜系統(tǒng)工程，其技術(shù)創(chuàng)新難度高、能源供應(yīng)體系重塑挑戰(zhàn)大，任務(wù)十分艱巨，需要多方高度協(xié)同、共同推進(jìn)。
“未來需要發(fā)展更加先進(jìn)的制氫技術(shù)。”國際氫能協(xié)會主席謝菲爾德說，目前綠氫還面臨一系列挑戰(zhàn)，成本也比較高，未來對于綠氫制備的流程和設(shè)備還需進(jìn)一步優(yōu)化。
“協(xié)同創(chuàng)新，共促發(fā)展。”徐念沙說，未來應(yīng)加強(qiáng)各國之間在氫能領(lǐng)域的深度合作，進(jìn)一步破解氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)和裝備的短板弱項，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
