從(cong) 默默無聞到一鳴驚人,在中國持續推進“雙碳”目標的背景下,氫能產(chan) 業(ye) 被視為(wei) 加快發展新質生產(chan) 力的重要方向,一場關(guan) 於(yu) 氫能產(chan) 業(ye) 的“萬(wan) 億(yi) 爭(zheng) 奪戰”悄然打響。
前期,四川在線記者聚焦四川氫能產(chan) 業(ye) 鏈,分別深入氫氣製備、儲(chu) 存、運輸和應用等環節探訪,形成四篇深度調研稿件。這一次,我們(men) 將分散的“拚圖”合攏,換個(ge) 視角再看四川氫能產(chan) 業(ye) ,試圖回答這些新問題:四川的氫能產(chan) 業(ye) 處於(yu) 怎樣的發展方位?麵臨(lin) 哪些機遇與(yu) 挑戰?未來又將奔向何處?
探家底:四川氫能產(chan) 業(ye) 鏈實力如何?
“加快氫能高質量發展到了厚積薄發的關(guan) 鍵階段!”在4月16日舉(ju) 行的全省研究進一步推動綠氫全產(chan) 業(ye) 鏈發展及推廣應用工作會(hui) 議上,四川對氫能發展的階段作出了判斷。
綜合前期調研情況來看,四川經過十餘(yu) 年發展,在氫能產(chan) 業(ye) 上的“厚積”主要體(ti) 現在四個(ge) 方麵——
看氫源支撐,四川已形成以工業(ye) 副產(chan) 氫為(wei) 主、綠氫加速發展的氫源多元化局麵,氫源製備規模居全國第四。
看關(guan) 鍵核心技術,四川圍繞氫能高端裝備研發製造,解決(jue) 了海水製氫等“卡脖子”問題,下線全球首列氫能市域列車,建成國家氫儲(chu) 運加注裝備技術創新中心等平台,整體(ti) 創新研發水平處於(yu) 全國前列。
在德陽市,東(dong) 方電氣集團東(dong) 方鍋爐股份有限公司建成一座氫能全產(chan) 業(ye) 鏈應用技術示範園
看產(chan) 業(ye) 鏈布局,四川已聚集企業(ye) 及科研院所100餘(yu) 戶,覆蓋氫氣“製—儲(chu) —運—加—用”全產(chan) 業(ye) 鏈,初步形成集技術研發、裝備製造、檢驗檢測、示範應用於(yu) 一體(ti) 的生態體(ti) 係。
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(ti) 化等多領域應用。
雖有積累,也有短板。
從(cong) 區域分布來看,四川氫能企業(ye) 主要集中在成都、德陽等地,區域分布不平衡特點突出。此外,四川風光水等可再生能源主要集中在川西的山區,當前氫能的主要應用場景在成都平原附近,無論是製氫站建設、綠氫運輸及應用,都麵臨(lin) 較大挑戰。
從(cong) 項目建設來看,四川還沒有大型水風光氫一體(ti) 化項目的建成案例,而在內(nei) 蒙古、新疆等地已經有了落地項目,如內(nei) 蒙古鄂爾多斯市建成我國首個(ge) 萬(wan) 噸級新能源製氫項目、新疆庫車市也落地全國首個(ge) 萬(wan) 噸級綠氫煉化項目。四川首個(ge) 大規模水電解製氫項目是今年6月投入商業(ye) 化運營的華能彭州水電解製氫示範站,設計年產(chan) 能僅(jin) 1860噸。
華能彭州水電解製氫示範站投入商業(ye) 運營
放眼全球,各主要經濟體(ti) 均將氫能上升到了保障國家能源安全的戰略高度,製定了一係列氫能相關(guan) 戰略。日本更是將氫能作為(wei) 解決(jue) 其本土能源匱乏問題的終極解決(jue) 方案,提出建設“氫能社會(hui) ”目標。
縱觀全國氫能產(chan) 業(ye) 版圖,我國氫能產(chan) 業(ye) 形成了長三角地區、珠三角地區、環渤海地區和中西部重點地區集聚發展態勢。國家五部委已選取北京、上海、廣東(dong) 、河北、河南等省市成為(wei) 氫燃料電池汽車示範城市群,氫能產(chan) 業(ye) 在示範區域得到快速推進。“四川雖然不在示範行列,但橫向對比來看,氫能產(chan) 業(ye) 仍有不錯發展。”綜合多位專(zhuan) 家分析認為(wei) ,四川綠氫資源、產(chan) 業(ye) 鏈完整度、技術先進性等綜合實力處於(yu) 全國前列,應用場景和基礎設施建設規模居全國第八,發展氫能產(chan) 業(ye) 的基礎好、潛力大、空間廣。
看挑戰:成本何以製約產(chan) 業(ye) 規模化發展?
在全球“雙碳”大背景下,氫能正迎來重大發展機遇。根據國際氫能委員會(hui) 預測,到2050年氫能產(chan) 業(ye) 規模將超過2.5萬(wan) 億(yi) 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(chu) 能來解決(jue) 。到2060年,中國需要1.5萬(wan) 億(yi) 度電由氫儲(chu) 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,未來燃煤發電會(hui) 逐步變成燃氫發電,2030年綠氫規模將到達500萬(wan) 噸到1000萬(wan) 噸。
去年,習(xi) 近平總書(shu) 記來川視察時指出,四川要科學規劃建設新型能源體(ti) 係,促進水風光氫天然氣等多能互補發展。四川明確,將對氫能產(chan) 業(ye) 采取超常規最大力度精準支持,以應用為(wei) 導向,發揮資源優(you) 勢,破解卡點、堵點,推動綠氫全產(chan) 業(ye) 鏈高質量發展。
“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(wei) ,要把氫能戰略價(jia) 值的“熱”變成商業(ye) 價(jia) 值的“熱”,核心要解決(jue) 性價(jia) 比的問題。
記者在前期調研中發現,氫能從(cong) 製備、儲(chu) 運、加注、應用的上中下遊均受到成本製約,導致項目商業(ye) 化運營困難,試點示範的“盆景”處處開花,但要形成大規模應用的“森林”,還有很長的路要走。
製氫環節,在規模化電解水製氫項目中,電費成本約占到了80%,是影響綠氫成本最重要的因素。可再生能源製氫的成本高,導致綠氫產(chan) 業(ye) 鏈整體(ti) 成本居高不下,綠氫及其下遊產(chan) 品的價(jia) 格遠高於(yu) 同類型傳(chuan) 統產(chan) 品,市場競爭(zheng) 力不足,嚴(yan) 重製約了綠氫的應用和產(chan) 業(ye) 鏈的發展。
儲(chu) 運環節,以氣態儲(chu) 運為(wei) 例,國內(nei) 主要以20MPa(兆帕)高壓氣態長管拖車運輸為(wei) 主,單車運氫量350kg,成本每公斤約為(wei) 20元,目前氫氣在加氫站的價(jia) 格普遍在每公斤50元至60元之間,而業(ye) 內(nei) 認為(wei) 有競爭(zheng) 力的終端用氫價(jia) 格為(wei) 每公斤25元至35元。
東(dong) 方氫能產(chan) 業(ye) 園,西部首座製加氫一體(ti) 站已整體(ti) 呈現(寇敏芳攝)
在應用環節,目前,成都氫能公交車的購置成本約為(wei) 純電公交車的3倍,在享受加氫補價(jia) 的前提下,使用成本約為(wei) 純電車的4倍、與(yu) 燃油車相當。以采用200千瓦的氫燃料電池係統的公交車為(wei) 例,氫燃料電池係統的價(jia) 格就超過100萬(wan) 元,占車輛總價(jia) 的一半以上。價(jia) 格較高,限製了氫能公交車的大規模推廣應用。
成都市郫都區運營的氫能公交車(四川在線記者 陳旻翔攝)
因為(wei) 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範應用。2017年12月底,全國第一條載人氫能源公交車運行線路在郫都區開通,至今近7年時間,示範運營線路已超過30條,但郫都區巴士公交有限公司技術部科長鮑昱誌卻說,推廣還有很多困難。“加氫不僅(jin) 成本高,而且也耽誤時間。”郫都區隻有一個(ge) 加氫站,“僧多粥少”,公司對車輛加氫時間進行了統籌,但每次加氫也要1個(ge) 半小時左右。
同樣的情況在跨區域氫能車輛運營中更為(wei) 具體(ti) 。2023年底,成德眉資首條氫能“零碳”道路運輸線路開通,四川寬窄智慧物流有限責任公司副總經理何旭介紹,由於(yu) 運輸路線上沒有加氫站,每天3輛氫能重卡要從(cong) 龍泉跑到郫都區加氫,從(cong) 東(dong) 至西“穿城”一趟往返60公裏。那這經濟賬如何算得過來?他說,這條氫能“零碳”道路運輸線路是“揭榜掛帥”項目,車輛購置費有補貼;公司承接的四川中煙物料運輸較為(wei) 固定,年運輸量2萬(wan) 餘(yu) 噸,氫能源重卡往返兩(liang) 地都有貨拉、不會(hui) 跑空,由此可攤薄成本。
“製氫、儲(chu) 氫、運氫及應用尚未形成完備高效的產(chan) 業(ye) 鏈。”國務院發展研究中心資源與(yu) 環境政策研究所氣候政策研究室主任、研究員李繼峰認為(wei) ,在產(chan) 業(ye) 上遊,我國利用清潔能源製氫的效率偏低,還沒有到大規模生產(chan) 的產(chan) 業(ye) 階段。在產(chan) 業(ye) 中遊,國內(nei) 車載高壓儲(chu) 氫以及運氫方麵均比較薄弱,基礎設施缺口較大,加氫站數量少且儲(chu) 氫量小。在產(chan) 業(ye) 下遊,氫能當前的應用範圍比較窄,主要以燃料電池形式應用於(yu) 交通領域,且技術瓶頸導致成本較高,燃料電池汽車的產(chan) 業(ye) 化應用推廣仍存在一定難度。
問對策:如何搶占綠氫產(chan) 業(ye) 發展高地?
雖然現階段氫能走向商業(ye) 化應用還有一定難度,但搶占氫經濟發展製高點,全國都不甘落後。
在炙手可熱的氫燃料電池商用車領域,各地不斷“卷”出新高度。去年6月份以來,浙江、遼寧、陝西等地陸續推出氫能地方補貼政策。山東(dong) 自3月1日起,對行駛於(yu) 山東(dong) 省高速公路且安裝ETC套裝設備的氫能車輛暫免收取高速公路通行費。
前不久,《四川省進一步推動氫能全產(chan) 業(ye) 鏈發展及推廣應用行動方案(2024—2027年)》向社會(hui) 公開征求意見。《行動方案》提出了四川推動氫能全產(chan) 業(ye) 鏈的發展目標,明確將在全省範圍內(nei) 放寬氫燃料電池車輛市區通行限製,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。
東(dong) 方電氣生產(chan) 的氫燃料電池產(chan) 品
政策驅動下,四川一批氫能應用場景和產(chan) 業(ye) 項目正加速拓展。今年以來,四川下線了全球首列氫能源市域列車;西部首座非化工園區製氫加氫一體(ti) 站正加速建設;四川首個(ge) 大規模水電解製氫項目正式投入運營……走上成都的街頭,一批被喚作“氫馬兒(er) ”的氫能共享自行車悄然出現,市民可體(ti) 驗“用100克氫氣暢行約100公裏”的“黑科技”。
四川已明確,將持續強化應用場景牽引,加快推動綠氫全產(chan) 業(ye) 鏈高質量發展,搶占氫能發展製高點。對此受訪專(zhuan) 家提出了三點建議。
依托豐(feng) 富的可再生能源,打造綠氫製備供應基地。四川風電光伏資源規劃裝機超2億(yi) 千瓦,水電裝機超1億(yi) 千瓦。在天府永興(xing) 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穀調解、全時儲(chu) 能、安全儲(chu) 運等需求,為(wei) 四川氫能全產(chan) 業(ye) 鏈條發展提供了得天獨厚的實踐場景。徐華池認為(wei) ,綠氫產(chan) 業(ye) 的發展需要從(cong) 風光發電向下遊延伸,統籌綠氫的“製-儲(chu) -運-用”的完整產(chan) 業(ye) 鏈,才能有效推進綠氫產(chan) 業(ye) 良性發展。他建議,要發揮氫能裝備產(chan) 業(ye) 鏈完備的優(you) 勢,探索和建設管道輸氫等方式;其次,建立綠電綠氫交易模式,在省級層麵探索靈活有效的電價(jia) 機製,響應風光波動,開展柔性製氫,從(cong) 而促進綠電消納,並確保綠氫具備競爭(zheng) 力。
聚焦原始創新,實現全產(chan) 業(ye) 鏈自主可控。四川在氫能裝備領域具備技術領先優(you) 勢,燃料電池、加氫槍、儲(chu) 氫瓶等關(guan) 鍵領域打破國外壟斷,但在部分環節也存在“卡脖子”問題。電子科技大學氫能與(yu) 燃料電池研究院院長湯浩建議,下一步,要大力鼓勵包容顛覆性、前沿性、引領性創新,緊盯缺項和短板,集中火力攻克一批“卡脖子”技術,實現“從(cong) 0 到 1”的突破,進一步圍繞我省優(you) 勢特色領域,推出更多原點式創新,加快打造一批具有核心競爭(zheng) 力的標誌性產(chan) 品,化點成珠、串珠成鏈、集鏈成群,推動氫能裝備全產(chan) 業(ye) 鏈發展壯大。
突出獨特適用性,開展綠氫綜合應用示範。四川在氫能示範應用方麵走在前列,已推出西部首條氫燃料電池公交示範線、西部首座加氫站、西部首條氫燃料重卡物流示範線等場景,推動氫能在汽車、儲(chu) 能、分布式能源等領域成功開展示範應用。四川抓住推動大規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,高速公路服務區加氫站將達到12座以上。
專(zhuan) 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,高原地區多元化供能供氧需求巨大,開展氫氧冷熱電多能聯供示範應用是四川最為(wei) 獨特的氫能適用場景,蜀道集團相關(guan) 負責人表示,該公司正積極布局集供暖、供氧、供氫於(yu) 一體(ti) 的高原綜合能源供給站,積極推動氫氧冷熱電多能聯供示範應用落地。