“氫能未來可能成為10萬億元的產業。”中國科學院院士歐陽明高日前在2023世界氫能技術大會上說,我國氫能能源技術發展已實現局部突破,呈現階段性進步特征。
氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源,正逐步成為全球能源轉型發展的重要載體之一。我國氫能產業在制、儲、輸、用等領域進展如何?氫能技術的發展還存在哪些短板?“新華視點”記者就此展開調研。
氫能產業呈現廣闊發展前景
“我國氫能產業正呈現出廣闊的發展前景。”中國機械工業聯合會會長徐念沙說,石油化工、煤化工、氫冶煉和氫儲能領域建設不斷加速。一批氫能產業集群正在涌現,應用領域方興未艾,產業鏈、供應鏈、創新鏈不斷完善。
全國首座高速加氫站、首座港口加氫站先后建成,25座加氫站日供氫能力超過20噸,燃料電池車輛總推廣數已超過1000輛……山東實施的“氫進萬家”科技示范工程進展迅速。示范工程的整體目標包括建設1條氫能高速、2個氫能港口、3個科普基地、4個氫能園區、5個氫能社區等。
位于南方珠三角腹地的廣東佛山市南海區,已聚集氫能企業和機構超150家,涵蓋氫能全產業鏈,投資規模超600億元。
“示范應用項目推動著產業體系的構建。”國家燃料電池技術創新中心首席科學家陳文淼說,通過“氫進萬家”這樣的示范工程,逐步擴大氫能的應用領域,增加氫的使用量,最終可降低成本。
面對氫能產業蓬勃發展的態勢,我國通過五大示范城市群及“氫進萬家”等一批示范項目,持續推動氫能在交通、建筑、儲能等領域的綜合應用,帶動氫能制、儲、輸、用全產業鏈協同發展,也推動了區域優化布局。
據業內專家介紹,我國車用質子交換膜、燃料電池系統集成已取得重大突破,相關產業鏈已經建立;面向重卡的大功率燃料電池系統成為氫能產品的高技術亮點;構建了較為完整的氫能和燃料電池技術鏈和產業鏈,燃料電池整車產品的競爭力也顯著增強,商用車的氫耗、續駛里程等主要性能指標持續優化。
截至4月底,我國氫能燃料電池車累計推廣量接近1.4萬輛,其中商用車超過1.3萬輛,商用車的推廣規模全球領先,且實現了港口、礦山、環衛、城建、公交、城際物流等重型作業及遠程大宗商品運輸全場景的覆蓋。
2月8日,在位于九龍坡區的重慶首座加氫站內,兩輛氫動力商用車在補充動力(無人機照片)。新華社記者 劉潺 攝
加氫基礎設施建設發展較快,目前全國已建成加氫站超過350座。中國石油管道局工程有限公司副總經理李國輝展示了一張關于“西氫東送”全國氫能骨干網絡的未來規劃圖。“我們構建了聯通多地‘一橫一縱三支’的北方氫能大管網,該規劃還包括長三角、珠三角、川渝地區。”
未來中長距離儲運需求較大
歐陽明高說,儲運仍然是氫能全技術鏈的薄弱環節。
李國輝說,我國氫能資源主要分布在煉化企業集中、風光發電和天然氣資源豐富的西北、東北、中西部等地區,消費市場主要集中在東部地區。近期氫能儲運主要服務短途運輸,未來中長距離儲運需求較大。
李國輝說,目前我國已建成的有一定規模的純氫管道為3條。針對天然氣摻氫長距離混輸實踐,僅有幾家摻氫平臺試驗。
“到2050年,如果我們的氫能儲運規模達到7000萬噸,其中大概一半以上需要管道來輸送,相當于目前天然氣管道的規模,可能需要的管道里程在15萬公里到20萬公里之間。”李國輝預測。
“亟待加快氫氣儲運裝備開發能力建設。”中國特種設備檢測研究院研究員李翔說,我國核心氫氣儲運裝備能力建設仍有欠缺,氫氣儲運裝備材料、設計制造、安全狀態監測與評價等方面均存在不少挑戰。
在公眾關注的燃料電池汽車技術方面,陳文淼說,目前燃料電池和氫能的使用成本仍然較高,相關動力裝置仍存在買得貴、用得貴的實際情況。
中國汽車工程學會常務副理事長兼秘書長張進華認為,與全球領先水平相比,我國燃料電池汽車技術整體仍存不小差距,特別是在關鍵的核心零部件及材料器件方面,如碳紙、催化劑、碳纖維材料、加氫設備、相關管閥件等對外依存度較高。
跨界協同突破關鍵技術制約
據不完全統計,全球已有30多個國家發布氫能相關戰略,有的主要經濟體把綠氫作為長期發展的戰略,并制定相應政策。
李國輝說,氫能產業布局已遍布全國,30個省份將氫能寫入了“十四五”發展規劃,但市場、技術層面仍存需改進與完善的地方。
“要加強薄弱環節技術攻關,提升產業整體技術水平。”張進華說,培育氫能和燃料電池產業是一項具有重大意義的復雜系統工程,其技術創新難度高、能源供應體系重塑挑戰大,任務十分艱巨,需要多方高度協同、共同推進。
“未來需要發展更加先進的制氫技術。”國際氫能協會主席謝菲爾德說,目前綠氫還面臨一系列挑戰,成本也比較高,未來對于綠氫制備的流程和設備還需進一步優化。
“協同創新,共促發展。”徐念沙說,未來應加強各國之間在氫能領域的深度合作,進一步破解氫能產業技術和裝備的短板弱項,以科技創新引領產業持續健康發展。
責任編輯: 李穎