“氫能未來可能成為10萬億元的產業(yè)。”中國科學院院士歐陽明高日前在2023世界氫能技術大會上說，我國氫能能源技術發(fā)展已實現局部突破，呈現階段性進步特征。
氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉型發(fā)展的重要載體之一。我國氫能產業(yè)在制、儲、輸、用等領域進展如何？氫能技術的發(fā)展還存在哪些短板？記者就此展開調研。
氫能產業(yè)呈現廣闊發(fā)展前景
“我國氫能產業(yè)正呈現出廣闊的發(fā)展前景。”中國機械工業(yè)聯合會會長徐念沙說，石油化工、煤化工、氫冶煉和氫儲能領域建設不斷加速。一批氫能產業(yè)集群正在涌現，應用領域方興未艾，產業(yè)鏈、供應鏈、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已超過1000輛……山東實施的“氫進萬家”科技示范工程進展迅速。示范工程的整體目標包括建設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)和機構超150家，涵蓋氫能全產業(yè)鏈，投資規(guī)模超600億元。
“示范應用項目推動著產業(yè)體系的構建。”國家燃料電池技術創(chuàng)新中心首席科學家陳文淼說，通過“氫進萬家”這樣的示范工程，逐步擴大氫能的應用領域，增加氫的使用量，最終可降低成本。
面對氫能產業(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、儲能等領域的綜合應用，帶動氫能制、儲、輸、用全產業(yè)鏈協同發(fā)展，也推動了區(qū)域優(yōu)化布局。
據業(yè)內專家介紹，我國車用質子交換膜、燃料電池系統集成已取得重大突破，相關產業(yè)鏈已經建立;面向重卡的大功率燃料電池系統成為氫能產品的高技術亮點;構建了較為完整的氫能和燃料電池技術鏈和產業(yè)鏈，燃料電池整車產品的競爭力也顯著增強，商用車的氫耗、續(xù)駛里程等主要性能指標持續(xù)優(yōu)化。
截至4月底，我國氫能燃料電池車累計推廣量接近1.4萬輛，其中商用車超過1.3萬輛，商用車的推廣規(guī)模全球領先，且實現了港口、礦山、環(huán)衛(wèi)、城建、公交、城際物流等重型作業(yè)及遠程大宗商品運輸全場景的覆蓋。
加氫基礎設施建設發(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理李國輝展示了一張關于“西氫東送”全國氫能骨干網絡的未來規(guī)劃圖。“我們構建了聯通多地‘一橫一縱三支’的北方氫能大管網，該規(guī)劃還包括長三角、珠三角、川渝地區(qū)。”
未來中長距離儲運需求較大
歐陽明高說，儲運仍然是氫能全技術鏈的薄弱環(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)，消費市場主要集中在東部地區(qū)。近期氫能儲運主要服務短途運輸，未來中長距離儲運需求較大。
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踐，僅有幾家摻氫平臺試驗。
“到2050年，如果我們的氫能儲運規(guī)模達到7000萬噸，其中大概一半以上需要管道來輸送，相當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。”李國輝預測。
“亟待加快氫氣儲運裝備開發(fā)能力建設。”中國特種設備檢測研究院研究員李翔說，我國核心氫氣儲運裝備能力建設仍有欠缺，氫氣儲運裝備材料、設計制造、安全狀態(tài)監(jiān)測與評價等方面均存在不少挑戰(zhàn)。
在公眾關注的燃料電池汽車技術方面，陳文淼說，目前燃料電池和氫能的使用成本仍然較高，相關動力裝置仍存在買得貴、用得貴的實際情況。
中國汽車工程學會常務副理事長兼秘書長張進華認為，與全球領先水平相比，我國燃料電池汽車技術整體仍存不小差距，特別是在關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、加氫設備、相關管閥件等對外依存度較高。
跨界協同突破關鍵技術制約
據不完全統計，全球已有30多個國家發(fā)布氫能相關戰(zhàn)略，有的主要經濟體把綠氫作為長期發(fā)展的戰(zhàn)略，并制定相應政策。
李國輝說，氫能產業(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、技術層面仍存需改進與完善的地方。
“要加強薄弱環(huán)節(jié)技術攻關，提升產業(yè)整體技術水平。”張進華說，培育氫能和燃料電池產業(yè)是一項具有重大意義的復雜系統工程，其技術創(chuàng)新難度高、能源供應體系重塑挑戰(zhàn)大，任務十分艱巨，需要多方高度協同、共同推進。
“未來需要發(fā)展更加先進的制氫技術。”國際氫能協會主席謝菲爾德說，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備還需進一步優(yōu)化。
“協同創(chuàng)新，共促發(fā)展。”徐念沙說，未來應加強各國之間在氫能領域的深度合作，進一步破解氫能產業(yè)技術和裝備的短板弱項，以科技創(chuàng)新引領產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
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