氢能产业化加速 系列基础设施持续落地

氢能产业化加速 系列基础设施持续落地
2023年12月23日 04:00 中国经营报

本报记者 李哲 北京报道

12月20日,西南地区最大的燃料电池车用氢供应中心在重庆正式投运,该项目具备3000标准立方米/小时的供氢加氢能力,这是中国石化在西南地区的首个供氢中心。

《中国经营报》记者注意到,近年来,我国氢能产业呈现出强劲的发展势头。随着全球对清洁能源需求的日益增长,氢能作为一种高效、环保的能源形式,受到广泛关注。在此背景下,我国氢能产业正在加速推进,围绕氢能的一系列基础设施持续落地。

如今,越来越多的企业将目光聚焦于此。12月7日,许继电气提出拟设立许继电气氢源技术分公司,拓展其在氢能领域的业务布局。同时,国鸿氢能科技(嘉兴)股份有限公司(以下简称“国鸿氢能”)和河南金源氢能科技股份有限公司也相继在港交所上市,这意味着氢能产业的市场化进程正在加速推进。

央企加大布局

近年来,国家电投、国家能源集团、中国石油、中国石化、中国海油等央企直接参与制氢、加氢、装备制造等环节的研发生产。其中,中国石化以打造规模最大、科技领先、管理一流的中国第一氢能公司为目标,聚焦氢能交通、绿氢炼化两大领域,大力发展氢能一体化业务。

12月20日,西南地区最大的燃料电池车用氢供应中心在重庆正式投运。该项目由中国石化主导,具备3000标准立方米/小时的供氢能力,是中国石化在西南地区的首个供氢中心。满负荷运行条件下每天可向社会供应纯度为99.999%的高纯氢6400公斤,可满足260辆氢燃料物流重卡用氢需求。该项目采用中国石化自主提纯技术,综合成本较常规氢气生产可降低30%以上。

此外,11月20日,国家管网宣布国内首次全尺寸掺氢天然气管道封闭空间泄漏燃爆试验成功。实施这次实验选用323.9毫米管径管道最大掺氢比例为30%,是我国最大尺度的管道掺氢天然气燃爆试验。

天然气管道掺氢输送是将氢气与天然气进行不同比例混合,再利用现有天然气管网进行输送,掺氢天然气可被直接利用也可以将氢和天然气分离后单独使用。我国现阶段天然气掺氢利用的比例为3%,欧美部分国家天然气掺氢运输最高比例已经达到20%。

在“双碳”目标的推动下,我国能源产业正在加速转型。新能源在能源结构中的占比持续增加。氢能以其能量密度高、全环节低碳排甚至零排放的优势,在我国能源结构中的占比正在持续上升。12月10日,齐齐哈尔百万吨级氢基绿色能源基地在讷河市启动。该项目由国家电投集团黑龙江公司主导建设,总投资420亿元,规划建设350万千瓦离网风电,配套16.4万吨/年制氢系统,可实现年产40万吨绿色航煤和40万吨绿色甲醇。

记者了解到,2022年我国氢气产量3781万吨,占全球37.1%。目前我国以煤制氢为主,但随着“双碳”政策的实施以及对清洁能源的需求增加,将持续增加更加清洁的制氢方式比例。

中国石化方面表示,除了加快加氢站布局外,其还在氢能产业链上持续加大投入。截至目前,已在全国先后建成11个氢燃料电池供氢中心。

产业端未雨绸缪

近年来,我国围绕氢能产业的政策和标准体系持续强化,氢能管理规范陆续出台。地方政府围绕项目投资、装备制造、企业引进等方面完善政策体系以引导产业发展。

在政策层面,26个省、区、市已公开发布氢能及燃料电池产业专项政策316项,新增政策中明确给予财政补贴的政策占比超过40%。氢能项目审批流程制度逐步明确。此外,38个地方政府发布了加氢站建设审批规范文件,如山东、吉林、广东、上海等多个省市非化工园区制加氢项目管控放开。氢能标准体系逐步健全,已发布氢能相关国家标准102项、行业标准30项、团体标准136项。

根据《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》的指引,到2025年,我国将形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境,产业创新能力显著提高,基本掌握核心技术和制造工艺,初步建立较为完整的供应链和产业体系。届时,燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站。可再生能源制氢量达到10万—20万吨/年,成为新增氢能消费的重要组成部分,实现二氧化碳减排100万—200万吨/年。到2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。

随着政策的密集出台和企业对氢能产业的重视度的提高。“现在新增燃气发电机组都会预留掺氢的空间。这是客户的要求。”某发电设备制造企业人士告诉记者。

随着氢能市场的不断扩大,多家公司已经开始积极布局。12月5日,国鸿氢能在香港证券交易所首发上市。12月7日,许继电气发布公告称,为把握新型能源领域的战略机遇,培育孵化公司新兴产业,公司拟设立许继电气氢源技术分公司。此外,12月20日,河南金源氢能科技股份有限公司正式在港交所上市。

外资企业也看到了我国在氢能领域的积极探索和广阔前景。“作为一种可再生清洁高效的二次能源,氢能是应对气候变化和建设脱碳社会的重要产业方向,对能源转型发展起到关键作用。在中国‘双碳’目标的要求下,氢能是有助于交通、储能、工业等领域实现低碳转型的重要选择。”霍尼韦尔UOP副总裁兼中国总经理石文才表示,“霍尼韦尔看好氢能产业广阔的发展前景,相信氢能产业的发展将有效助力中国能源结构转型。”

由于氢是一种低密度的易燃气体,并且无法在气态形式下高效运输,霍尼韦尔UOP的LOHC解决方案则可利用现有的炼油设备设施制造和运输载体。在霍尼韦尔LOHC解决方案中,氢气通过霍尼韦尔UOP甲苯饱和工艺以化学方式合成与现有设施兼容的便捷液态载体,随后用汽油或类似烃类相同的方式运输。

燃料电池仍处起步阶段

我国燃料电池整车虽然仍处于起步阶段,现阶段相比传统油车和纯电动汽车,其竞争力仍有提升空间,但随着产业的不断集聚,增长势头已初露端倪。

目前,产业面临着成本高、氢气价格昂贵、加氢站稀缺、关键零部件自主化不足以及产业链协同效率低下等多重挑战,导致市场端对氢燃料电池汽车持观望态度。

业内人士指出,燃料电池的高成本直接影响了燃料电池汽车的市场价格,而高昂的氢气价格和稀缺的加氢设施则限制了加氢的便利性。此外,关键零部件的自主化程度低和产业链协同效率的不足也制约了产业的发展速度。

不过,随着我国氢燃料电池的发展,市场空间正在打开。企业增长咨询公司弗若斯特沙利文发布的报告显示,2018—2022年中国氢燃料电池电堆出货量及出货价值的复合年增长率分别为76.3%和25.4%,2023—2027年预测复合年增长率为98.2%和64.5%。2018—2022年中国氢燃料电池系统销售量及销售价值的复合年增长率分别为79.0%和 41.5%,2023—2027年预测复合年增长率为99.2%和64.2%。按2022年出货量及销售量计,前五大中国氢燃料电池电堆及电池系统的市占率分别为84.9%和90.7%,市场集中度高利于现有行业龙头。

相关业内人士表示,目前我国燃料电池汽车推广聚焦商用车,运输车、自卸车、牵引车等重型商用车装载的燃料电池功率以110千瓦—130千瓦为主,客车、公交车功率以60千瓦—90千瓦为主。大功率燃料电池取得突破,多个企业发布的燃料电池产品功率超过200千瓦。

记者注意到,已登陆港交所的国鸿氢能以氢燃料电池为核心产品,其氢燃料电池电堆及氢燃料电池系统的终端客户包括巴士公司、物流及运输公司、港口、工厂及铁路公司。

目前,随着企业在氢能关键技术持续迭代,装备制造成本进一步下探,部分制氢技术路线达到国际先进水平。依托“燃料电池汽车示范城市群”重大示范项目,2022年中国燃料电池汽车销售量比上年增长约36%,加氢站增幅超过40%。重型交通领域加快试点,工业领域示范项目陆续开建,累计建成运营发电/热电联产项目55个,总规模超12兆瓦,比上年增长118%。截至2022年年底,中国石化已建成加氢站98座,在全国加氢站占比近30%。

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