央企積極布局氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展

文＝金邁平

我國在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的引領(lǐng)下，氫能產(chǎn)業(yè)和中央企業(yè)主動(dòng)謀篇布局，憑借國內(nèi)廣闊的市場(chǎng)空間，實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展，相信在不久的將來一定能夠帶動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，推動(dòng)我國氫能產(chǎn)業(yè)更上層樓。

國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合制定的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）》指出，“十四五”時(shí)期，我國將初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應(yīng)體系。氫能是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，具有技術(shù)密集、覆蓋面廣、帶動(dòng)效益強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)減少二氧化碳等溫室氣體排放、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有重要意義，氫能的發(fā)展將為我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。

依托能源與工業(yè)優(yōu)勢(shì)引領(lǐng)我國氫能發(fā)展

我國是世界上最大的制氫國，全國至少有300家以上全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模工業(yè)企業(yè)。我國近幾年在氫能制造、儲(chǔ)存、產(chǎn)品制造和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建造等技術(shù)方面有了可喜的突破和成果。

一是加氫基礎(chǔ)設(shè)施不斷增多。截至2020年底，我國燃料電池汽車保有量7352輛。加氫基礎(chǔ)設(shè)施是氫能利用和發(fā)展的中樞環(huán)節(jié)，是為燃料電池車充裝燃料的專門場(chǎng)所。不同來源的氫氣經(jīng)氫氣壓縮機(jī)增壓后，儲(chǔ)存在高壓儲(chǔ)罐內(nèi)，再通過氫氣加注機(jī)為氫燃料電池車加注氫氣。在商業(yè)運(yùn)行模式下，乘用車氫氣加注時(shí)間一般控制在3～5分鐘。截至2020年底，全球加氫站約為544座，我國建成加氫站128座。同時(shí)，中石油、中石化、國家能源集團(tuán)等二十余家大型央企紛紛布局發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)。在2019年兩會(huì)期間氫能及燃料電池首次被寫入政府工作報(bào)告，2021年氫能被正式寫入“十四五”規(guī)劃，中央政府及地方各級(jí)政府推廣氫能的政策密集出臺(tái)，補(bǔ)貼力度也進(jìn)一步加大。

二是在電解水制氫方面，電解水制氫技術(shù)主要有堿性水電解槽（AE）、質(zhì)子交換膜水電解槽（PEM）和固體氧化物水電解槽（SOE）。其中，我國堿性水電解槽技術(shù)最為成熟，生產(chǎn)成本較低，國內(nèi)單臺(tái)最大產(chǎn)氣量為1000立方米/小時(shí)；質(zhì)子交換膜水電解槽流程簡(jiǎn)單，能效較高，國內(nèi)單臺(tái)最大產(chǎn)氣量為50立方米/小時(shí)。

三是在儲(chǔ)氫技術(shù)方面，氫的儲(chǔ)存主要有氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫和固體儲(chǔ)氫三種方式。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫已得到廣泛應(yīng)用，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫在航天等領(lǐng)域得到應(yīng)用，有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫尚處于示范階段。目前，根據(jù)中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2020）中的數(shù)據(jù)可以看到，中國氫氣產(chǎn)能中化石原料（煤制氫、天然氣重整等）制氫占70%，工業(yè)副產(chǎn)氫占比近30%，而電解水制氫占比不到1%。

總之，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖然起步較晚，但堅(jiān)持“戰(zhàn)略引領(lǐng)、揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短、協(xié)同推進(jìn)”的原則，依托龐大的能源體系和完整的工業(yè)體系兩大優(yōu)勢(shì)，補(bǔ)齊科技短板，把握好發(fā)展步伐，促進(jìn)上下游協(xié)同發(fā)展，正在為氫能產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)贏得主動(dòng)。

中央企業(yè)發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)在氫能源全產(chǎn)業(yè)鏈積極布局

今年初，在北京冬奧會(huì)中，氫能發(fā)揮了“科技名片”的作用，向全世界展示了中國在氫能領(lǐng)域的發(fā)展成果。北京冬奧會(huì)的奧運(yùn)火炬燃料全部采用氫能。此外，北京冬奧會(huì)示范運(yùn)營(yíng)了1000多輛氫燃料電池車和30多個(gè)加氫站。冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)期間，北京延慶賽區(qū)和張家口賽區(qū)有700余輛氫燃料大巴車投入使用。

與此同時(shí)，中央企業(yè)也積極發(fā)揮各自產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，在氫能源全產(chǎn)業(yè)鏈布局上動(dòng)作頻頻十分搶眼。在上游產(chǎn)業(yè)鏈，氫能與傳統(tǒng)油氣、化工產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)系密切，中石化、中石油在油氣儲(chǔ)運(yùn)零售終端建設(shè)和運(yùn)營(yíng)方面有一定的技術(shù)基礎(chǔ)和整合優(yōu)勢(shì)，是其中的典型代表。

中國石化是國內(nèi)最大的氫氣生產(chǎn)企業(yè)，目前氫氣年生產(chǎn)能力超350萬噸，占全國氫氣產(chǎn)量的14%左右，已在廣東、浙江、上海、廣西、貴州等地建成若干油氫合建示范站。

中國華能集團(tuán)計(jì)劃“十四五”期間，將氫能產(chǎn)業(yè)打造成為公司綠色發(fā)展的重要戰(zhàn)略支撐。目前正加大綠氫技術(shù)科技研發(fā)投入，率先開展離網(wǎng)風(fēng)電動(dòng)態(tài)制氫研究示范，積極建設(shè)大規(guī)模水電制氫示范項(xiàng)目，穩(wěn)步推進(jìn)氫燃料電池技術(shù)研發(fā)示范。

此外，華能集團(tuán)目前正在建設(shè)華能綠氫產(chǎn)業(yè)園，該產(chǎn)業(yè)園以水電、風(fēng)電、儲(chǔ)能綠氫產(chǎn)業(yè)相銜接和集成。在華能集團(tuán)隴東能源基地，通過電解水制氫，4.2度電就能實(shí)現(xiàn)一方氫。同時(shí)，在西南地區(qū)大興水電光伏基地，華能集團(tuán)正在以電解水制氫、氫氣儲(chǔ)存、氧氣利用、電解水生成氫氣和氧氣，再加上工程應(yīng)用的燃料電池運(yùn)輸配送系統(tǒng)、公共交通系統(tǒng)，構(gòu)建綜合氫能應(yīng)用場(chǎng)景。在多余的長(zhǎng)距離輸送氫能場(chǎng)景上，除了壓縮氫氣之外，還嘗試將氫氣轉(zhuǎn)化為液氫。

在中游產(chǎn)業(yè)鏈，國家電投、東方電氣等央企則側(cè)重于研發(fā)氫燃料電池及其核心部件，突破核心技術(shù)，建立自主知識(shí)品牌。

經(jīng)過十年的核心技術(shù)創(chuàng)新與自主產(chǎn)品開發(fā)，東方電氣已全面掌握了燃料電池核心零部件研制、電堆工程設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成與控制等關(guān)鍵技術(shù)，成功開發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料電池系列產(chǎn)品，并已建成中國西部首條年產(chǎn)能1000套的燃料電池自動(dòng)化生產(chǎn)線。

而在下游產(chǎn)業(yè)鏈，在終端應(yīng)用燃料電池汽車方面，東風(fēng)集團(tuán)、一汽集團(tuán)和中國中車等央企也進(jìn)行了深度布局。

綜上所述，我國在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的引領(lǐng)下，氫能產(chǎn)業(yè)和中央企業(yè)主動(dòng)謀篇布局，憑借國內(nèi)廣闊的市場(chǎng)空間，實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展，相信在不久的將來一定能夠帶動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，推動(dòng)我國氫能產(chǎn)業(yè)更上層樓。