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      氫能源強勢崛起 萬億賽道呼之欲出

      作者: 2021年11月29日 來源: 瀏覽量:
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      來源:中國證券報11月下旬,北京初冬的寒意難掩氫能源市場的火爆。在延慶區延慶鎮慶園街919路公交總站,加氫站員工正在將氫氣注入新能源大巴車。這是中國石化最新建成的一座加氫站。在政策推動下,氫產業站上風口。

      來源:中國證券報

      11月下旬,北京初冬的寒意難掩氫能源市場的火爆。在延慶區延慶鎮慶園街919路公交總站,加氫站員工正在將氫氣注入新能源大巴車。這是中國石化最新建成的一座加氫站。

      在政策推動下,氫產業站上風口。業內人士透露,氫能頂層設計文件有望在近期出臺。調研發現,化石能源制氫是我國主要制氫來源,占比六成以上,但其存在高碳排放量的“灰氫難題”。伴隨清潔能源產業快速發展,電解水制“綠氫”迎來曙光。

      政策鼎力支持

      “延慶區還有兩座加氫站正在抓緊建設,加上此前建成投產的中國電力中關村延慶加氫站以及距慶園街約5公里的北京石油王泉營加氫站,5座加氫站將共同承擔冬奧會的氫能保障工作,屆時可實現日加注氫氣6.2噸?!鄙鲜黾託湔矩撠熑私榻B,慶園街加氫站每天可為80輛12米公交巴士提供加氫服務,日供氫能力可達1500公斤。

      中國石化董事長馬永生告訴中國證券報記者,公司將氫能作為新能源核心業務加速發展,未來五年初步計劃總投資超過300億元?!笆奈濉逼陂g,中國石化規劃建設加氫站1000座,加氫服務能力達到20萬噸/年。中國石化擁有3萬座加油站,擁有發展氫能業務的網絡優勢。

      政策推動充電、加氫等設施建設,引導鼓勵氫燃料電池產業發展。同時,為深入打好污染防治攻堅戰,將實施清潔柴油車(機)行動,推動氫燃料電池汽車示范應用,有序推廣清潔能源汽車。

      11月18日,交通運輸部印發《綜合運輸服務“十四五”發展規劃》,提出加快充換電、加氫等基礎設施規劃布局和建設。北京、山東等地紛紛出臺氫能產業發展規劃及實施方案,并制定了具體建設目標。根據《北京市氫能產業發展實施方案(2021-2025年)》,2025年前培育10家至15家具有國際影響力的產業鏈龍頭企業,京津冀區域累計實現氫能產業鏈產業規模1000億元以上。

      中國氫能聯盟數據顯示,到2025年我國氫能產業產值將達1萬億元,氫氣需求量將接近6000萬噸,實現二氧化碳減排約7億噸。

      氫能被認為是極具發展前景的二次能源,具有清潔低碳、高熱值、高轉化率等優勢。發展氫能對于能源領域節能減排、深度脫碳、提高利用效率意義重大。氫能產業鏈涉及廣泛,包含上游制氫、中游儲運及下游應用等環節。

      發展“綠氫”成共識

      在寶豐能源光伏制氫工廠,標有“綠氫H2”“綠氧O2”的大型儲氣罐在陽光下矗立,車間里多個氫分離器、氫氣純化裝置有序排列,而距離工廠1公里的地方一片片光伏發電板鑲嵌在曠野里。

      寶豐能源氫能項目負責人王箕榮告訴中國證券報記者,成片的光伏發電板組成20萬千瓦光伏發電裝置,加上產能為每小時2萬標方氫氣的電解水制氫裝置,共同組成寶豐能源氫能產業項目。

      “以光伏產生的電能作為動力,使用電解槽制取‘綠氫’和‘綠氧’,進入寶豐能源的烯烴生產系統,替代過去的煤?!G氫’綜合制造成本僅為0.7元/標方?!蓖趸s預計,該項目年底前將有30臺電解槽投產,全部投產后可年產2.4億標方“綠氫”和1.2億標方“綠氧”,每年減少煤炭資源消耗約38萬噸,減少二氧化碳排放約66萬噸。未來,公司將向制氫儲能、氫氣儲運、加氫站建設方向綜合發展,并通過與城市氫能源示范公交線路協作等方式拓展應用場景,實現氫能全產業鏈一體聯動。

      “綠氫”是指通過可再生能源轉化的電力電解水所制備的氫氣。電解水技術主要包括堿性水電解技術、質子交換膜(PEM)電解水技術以及固體氧化物電解槽技術。

      今年3月,隆基股份與朱雀投資合資成立氫能公司。隆基股份總裁李振國對中國證券報記者表示,發展“綠氫”需從降低電解水制取設備以及光伏發電成本方面著手。同時,提高電解槽效率,降低電耗。隆基股份的“光伏+制氫”模式,選擇堿性水電解作為發展方向。

      “從設備制造成本看,質子交換膜電解水的電極材料選用鉑、銥等貴金屬,設備制造成本居高不下。而堿性水電解選用鎳作為電極材料,成本大幅降低,可以滿足將來電解水制氫市場的規?;枨??!崩钫駠硎?,近10年來,堿性水電解設備的制造成本已降低60%,未來通過技術和生產裝配工藝升級,可進一步降低設備制造成本。

      在降低光伏發電成本方面,李振國認為主要包括兩部分:降低系統成本和提升生命周期發電量?!霸谌旯庹?500小時以上地區,隆基的光伏發電成本技術上可以達到0.1元/度電?!?/SPAN>

      聯美控股計劃布局氫氣存儲及加氫站建設運營等環節。聯美控股總工程師武海濱表示,氫能機會蘊藏在交通運輸、燃料電池以及儲能領域,氫能市場將是萬億元甚至十幾萬億元規模的大市場。

      加氫站設備供應商厚普股份董秘胡莞苓表示,厚普股份加大氫能源領域投資,已在加氫站設備領域成功研發出多項核心零部件,填補了國內多項技術空白,且成本不斷下降。在加氫站建設領域,厚普股份已逐步形成從設計到部件研發、生產、成套設備集成、加氫站安裝調試和售后服務等覆蓋整個產業鏈的服務能力?!昂衿展煞菖c中國石化在加氫站建設方面有直接合作,將不斷深化完善產業鏈,目前正在研究開發低壓固態儲氫裝備及活塞式氫氣壓縮機等?!焙杠哒f。

      中泰股份專注氫能儲運。公司董秘周娟萍表示,氫儲運需要將其液化。公司的板翅式換熱器已在大型制氫實驗裝置中采用。氫氣液化是深冷技術的制高點,也是公司研發的立足點?!啊G氫’方面,將依托我們的工程能力,與電解水廠家合作,將氫液化后儲運??傮w思路是降低提純、液化成本,解決運輸問題?!敝芫昶颊f。

      此外,美錦能源將把上游氫氣供應、中游裝備制造和下游運營打造成產業平臺,為后期的清潔能源產業發展提供支撐。

      資源共享突破瓶頸

      目前,氫能產業發展仍存諸多掣肘。

      有研科技集團首席專家蔣利軍表示,從制氫環節看,目前比較成熟的制氫方法有堿性水電解、水煤氣和重整制氫等,而PEM等新型電解水制氫方法正在加快推進?!拔覈鴫A性水電解制氫裝備在成本上具有競爭力,但能效偏低,制取1立方米氫綜合能耗為5至5.5度電,而國外可以控制在5度電以下?!?/SPAN>

      儲氫是目前氫能產業發展的一大瓶頸。蔣利軍認為,理想的儲氫方式要求高儲氫密度、快速吸/放氫速度,同時要求使用壽命長、安全性能好、成本低?!澳壳?,70兆帕下的高壓儲氫技術已在燃料電池汽車中廣泛使用。高壓車載儲氫技術已能滿足燃料電池汽車行駛500公里的要求,但仍需降低成本,提高儲氫密度?!倍鴼淙剂想姵氐年P鍵材料、氫氣循環泵等設備依賴進口,存在技術壁壘,燃料電池可靠性也亟待提高。

      氫能產業鏈長,涉及的關鍵核心技術多。中集集團總裁戰略顧問鄭賢玲表示,不少核心技術如燃料電池、PEM制氫、液態儲氫、碳纖維材料等與世界先進水平還存在差距。

      國金證券分析師張帥認為,我國已在氫能產業鏈上取得不少進步。氫能產業發展是逐步推進的過程,包括“足夠量的氫”“足夠量且便宜的氫”以及“足夠量且便宜的‘綠氫’”。

      蔣利軍建議,以應用為導向,以系統集成為主線,加快解決材料和部件的自供問題;以企業為主導,以資本為紐帶,集中國內優勢單位,建立協同創新聯盟,上下游密切結合,資源共享,快速研發;燃料電池汽車和分布式電站同步發展,分布式發電與可再生能源微電網密切結合。初期在示范車輛不足的情況下,加氫站宜建混合站,以油養氫。

      “氫能核心關鍵技術已具備規?;a條件,原理上實現了閉環。未來在物聯網體系下,PEM制氫、可再生能源與氫的耦合可以獲得更高的綜合效率?!编嵸t玲說。

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