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向“氫”而行 四川氫能產業(yè)的未來奔向何處

四川日報發(fā)布時間:2024-08-02 11:46:47  作者:寇敏芳

  今年以來,中國氫能發(fā)展駛入快車道。國家能源局印發(fā)的《2024年能源工作指導意見》明確提出有序推進氫能技術創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展,穩(wěn)步開展氫能試點示范等內容。據不完全統(tǒng)計,全國至少36個省級、市級地方政府出臺氫能發(fā)展政策,22個省、市將氫能寫進2024年政府工作報告,年經濟產值規(guī)劃超過10萬億元。

  從默默無聞到一鳴驚人,在著力實現“雙碳”目標的背景下,氫能產業(yè)被視為加快發(fā)展新質生產力的重要方向,一場關于氫能產業(yè)的“萬億爭奪戰(zhàn)”悄然打響。

  前期,四川日報全媒體記者聚焦四川氫能產業(yè)鏈,分別深入氫能制備、儲存、運輸和應用等環(huán)節(jié)探訪,形成多篇深度調研稿件。這一次,我們將分散的“拼圖”聚攏,換個視角再看四川氫能產業(yè),試圖回答這些新問題:四川的氫能產業(yè)處于怎樣的發(fā)展方位?面臨哪些機遇與挑戰(zhàn)?未來又將奔向何處?

  一個判斷

  加快氫能高質量發(fā)展,四川到了厚積薄發(fā)的關鍵階段

  “加快氫能高質量發(fā)展到了厚積薄發(fā)的關鍵階段。”在4月16日舉行的全省研究進一步推動綠氫全產業(yè)鏈發(fā)展及推廣應用工作會議上,四川對氫能產業(yè)的發(fā)展階段做出了判斷。

  綜合前期調研情況來看,經過10余年發(fā)展,四川在氫能產業(yè)上的“厚積”主要體現在四個方面——

  看氫源支撐,四川已形成以工業(yè)副產氫為主、綠氫加速發(fā)展的氫源多元化局面,氫能制備規(guī)模居全國第四。

  看關鍵核心技術,四川圍繞氫能高端裝備研發(fā)制造,解決了海水制氫等“卡脖子”問題,下線全球首列氫能源市域列車,建成國家氫儲運加注裝備技術創(chuàng)新中心等平臺,整體創(chuàng)新研發(fā)水平處于全國前列。

  看產業(yè)鏈布局,四川已集聚相關企業(yè)及科研院所100余戶,覆蓋氫能“制—儲—運—加—用”全產業(yè)鏈,初步形成集技術研發(fā)、裝備制造、檢驗檢測、示范應用于一體的生態(tài)體系。

  看應用場景,四川聯合重慶共同打造了成渝“氫走廊”,正加速拓展氫能在分布式能源、飛行器、氫氨醇一體化等多領域應用。

  雖有積累,也有短板。從區(qū)域分布來看,四川氫能企業(yè)主要集中在成都、德陽等地,區(qū)域分布不平衡突出。此外,四川風光水等可再生能源主要集中在川西地區(qū),而當前四川氫能的主要應用場景在成都平原附近,制氫站建設、綠氫運輸及應用,都面臨較大挑戰(zhàn)。

  從項目建設來看,四川還沒有大型水風光氫一體化項目的建成案例,而在內蒙古、新疆等地已有落地項目,如內蒙古鄂爾多斯市建成我國首個萬噸級新能源制氫項目、新疆庫車市落地全國首個萬噸級綠氫煉化項目。四川首個大規(guī)模水電解制氫項目,是今年6月投入商業(yè)化運營的華能彭州水電解制氫示范站,設計年產能僅1860噸。

  放眼全球,各主要經濟體均將氫能上升到了保障國家能源安全的戰(zhàn)略高度,制定了一系列氫能相關戰(zhàn)略。日本更是將氫能作為解決其本土能源匱乏問題的終極解決方案,提出建設“氫能社會”目標。

  縱觀全國氫能產業(yè)版圖,我國氫能產業(yè)形成了長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)和中西部重點地區(qū)集聚發(fā)展態(tài)勢。國家五部委已選取北京、上海、廣東、河北、河南等省市成為氫燃料電池汽車示范城市群,氫能產業(yè)在示范區(qū)域得到快速推進。“四川雖然不在示范行列,但橫向對比來看,氫能產業(yè)仍有不錯發(fā)展。”綜合多位專家分析可以得出這樣的結論:四川綠氫資源、產業(yè)鏈完整度、技術先進性等綜合實力處于全國前列,應用場景和基礎設施建設規(guī)模居全國第八,發(fā)展氫能產業(yè)的基礎好、潛力大、空間廣。

  一個堵點

  成本問題不解決,試點“盆景”難變大規(guī)模應用的“森林”

  放眼全球,氫能正迎來重大發(fā)展機遇。據國際氫能委員會預測,到2050年氫能產業(yè)規(guī)模將超過2.5萬億美元,氫能在全球總能源中的占比將達20%。

  “按照國際能源署的預測,10%的可再生能源必須通過長周期儲能來解決。到2060年,中國有1.5萬億千瓦時的電能需要由氫儲存,這是非常廣闊的前景。”中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高預計,未來燃煤發(fā)電會逐步變成燃氫發(fā)電,2030年綠氫規(guī)模將達到500萬噸到1000萬噸。

  “卡點、堵點主要還是成本。”清華四川能源互聯網研究院綠氫技術經濟研究所負責人徐華池認為,要把氫能戰(zhàn)略價值的“熱”變成商業(yè)價值的“熱”,核心是要解決性價比的問題。

  記者在前期調研中發(fā)現,氫能在制備、儲運、加注、應用的上中下游均受到成本制約,導致項目商業(yè)化運營困難。試點示范的“盆景”處處開花,但要形成大規(guī)模應用的“森林”,還有很長的路要走。

  制氫環(huán)節(jié),在規(guī)?;娊馑茪漤椖恐校娰M成本約占80%,是影響綠氫成本最重要的因素??稍偕茉粗茪涞某杀靖?,導致綠氫產業(yè)鏈整體成本居高不下,綠氫及其下游產品的價格遠高于同類型傳統(tǒng)產品,市場競爭力不足,嚴重制約了綠氫的應用和產業(yè)鏈的發(fā)展。

  儲運環(huán)節(jié),以氣態(tài)儲運為例,國內主要以20MPa(兆帕)高壓氣態(tài)長管拖車運輸為主,單車運氫量350kg,成本每公斤約為20元。目前,加氫站的氫氣價格普遍在每公斤50元至60元之間,而業(yè)內人士認為,有競爭力的價格為每公斤25元至35元。

  在應用環(huán)節(jié),目前,成都氫能公交車的購置成本約為純電公交車的3倍,在享受加氫補助的前提下,使用成本約為純電車的4倍,與燃油車相當。以采用200千瓦氫燃料電池系統(tǒng)的公交車為例,氫燃料電池系統(tǒng)的價格就超過100萬元,占車輛總價的一半以上,限制了氫能公交車的大規(guī)模推廣應用。

  成本高企導致氫能基礎設備配套缺乏,又反過來影響了氫能項目的示范應用。2017年12月底,全國第一條載人氫能公交車運行線路在郫都區(qū)開通,至今近7年時間,示范運營線路已超過30條,但郫都區(qū)巴士公交有限公司技術部科長鮑昱志卻說,推廣還有很多困難。“加氫不僅成本高,而且也耽誤時間。”郫都區(qū)只有一個加氫站,公司對車輛加氫時間進行了統(tǒng)籌,但每次加氫也要一個半小時左右。

  同樣的情況在跨區(qū)域氫能車輛運營中更為明顯。2023年底,成德眉資首條氫能“零碳”道路運輸線路開通,寬窄智慧物流副總經理何旭介紹,由于運輸路線上沒有加氫站,每天3輛氫能重卡要從龍泉驛區(qū)跑到郫都區(qū)“穿城”加氫。

  “制氫、儲氫、運氫及應用尚未形成完備高效的產業(yè)鏈。”國務院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所研究員李繼峰認為,在產業(yè)上游,我國利用清潔能源制氫的效率偏低,還沒有到大規(guī)模生產的產業(yè)階段。在產業(yè)中游,國內車載高壓儲氫以及運氫方面均比較薄弱,基礎設施缺口較大,加氫站數量少且儲氫量小。在產業(yè)下游,氫能當前的應用范圍比較窄,主要以燃料電池形式應用于交通領域,存在的技術瓶頸導致成本較高,燃料電池汽車的產業(yè)化應用推廣仍有一定難度。

  一個追問

  搶占綠氫產業(yè)發(fā)展高地四川還可以做些什么

  雖然現階段氫能走向商業(yè)化應用還有一定難度,但搶占氫經濟發(fā)展制高點,全國都不甘落后。

  在氫燃料電池商用車領域,各地爭相推出利好政策。去年6月份以來,浙江、遼寧、陜西等地陸續(xù)出臺氫能地方補貼政策。山東自3月1日起,對行駛于山東省高速公路且安裝ETC套裝設備的氫能車輛暫免收高速公路通行費。

  前不久,《四川省進一步推動氫能全產業(yè)鏈發(fā)展及推廣應用行動方案(2024—2027年)》向社會公開征求意見。行動方案提出了四川推動氫能全產業(yè)鏈的發(fā)展目標,明確將在全省范圍內放寬氫燃料電池車輛市區(qū)通行限制,對安裝使用ETC裝備的氫能車輛,在四川免除高速公路通行費。

  政策驅動下,四川一批氫能應用場景和產業(yè)項目正加速拓展。四川下線全球首列氫能源市域列車;西部首座非化工園區(qū)制氫加氫一體站正加速建設;四川首個大規(guī)模水電解制氫項目正式投入運營……在成都街頭,一批被喚作“氫馬兒”的氫能共享單車悄然出現,市民可體驗“用100克氫氣暢行約100公里”的“黑科技”。

  四川已明確,將持續(xù)強化應用場景牽引,加快推動綠氫全產業(yè)鏈高質量發(fā)展,搶占氫能發(fā)展制高點。對此受訪專家提出了三點建議——

  依托豐富的可再生能源,打造綠氫制備供應基地。四川風電光伏資源規(guī)劃裝機超2億千瓦,水電裝機超1億千瓦。在天府永興實驗室首席科學家辦公室主任馬曉宇看來,清潔能源自身波動性伴隨的峰谷調節(jié)、全時儲能、安全儲運等需求,為四川氫能全產業(yè)鏈發(fā)展提供了得天獨厚的實踐場景。徐華池認為,綠氫產業(yè)的發(fā)展需要從風光發(fā)電向下游延伸。他建議,要探索和建設管道輸氫等方式;其次,建立綠電綠氫交易模式,在省級層面探索靈活有效的電價機制,促進綠電消納,讓綠氫價格具備競爭力。

  聚焦原始創(chuàng)新,實現全產業(yè)鏈自主可控。四川在氫能裝備領域具備技術領先優(yōu)勢,燃料電池、加氫槍、儲氫瓶等關鍵領域打破國外壟斷,但在部分環(huán)節(jié)也存在“卡脖子”問題。電子科技大學氫能與燃料電池研究院院長湯浩建議,下一步,要大力鼓勵顛覆性、前沿性、引領性創(chuàng)新,緊盯短板,集中火力攻克一批“卡脖子”技術,進一步圍繞我省優(yōu)勢特色領域,推出更多原點式創(chuàng)新,加快打造一批具有核心競爭力的標志性產品,推動氫能裝備全產業(yè)鏈發(fā)展壯大。

  突出獨特適用性,開展綠氫綜合應用示范。四川在氫能示范應用方面走在前列,在汽車、儲能、分布式能源等領域成功開展示范應用。四川抓住推動大規(guī)模設備更新和消費品以舊換新機遇,正大力推進氫能替代,計劃到2027年,全省新增氫燃料電池重卡、換電重卡各100輛以上,高速公路服務區(qū)加氫站將達到12座以上。專家建議,四川應加大力度開放更多典型場景,加速氫能在軌道交通、無人機、應急救援等領域的應用。此外,高原地區(qū)多元化供能供氧需求巨大,開展氫氧冷熱電多能聯供示范應用是四川最為獨特的氫能適用場景。蜀道集團相關負責人表示,該公司正積極布局集供暖、供氧、供氫于一體的高原綜合能源供給站,積極推動氫氧冷熱電多能聯供示范應用落地。(四川日報全媒體記者 寇敏芳)


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