氫能通常是指氫在物理與化學變化過程中釋放的能量,它更加清潔、高效并且可再生。相比于潮汐能、風能等,氫能更便于儲備、運輸,同時它也是“能源互聯網”中的重要紐帶。氫能來源多樣,可以從化石能源中獲取,也可以從工業副產品、合成甲醇、生物沼氣中獲取。如今,氫能正在走向規模化、商業化。氫能產業鏈包括制氫、儲存、運輸和利用等環節。其中,制氫環節最為復雜,包括化石燃料制氫、副產制氫、化學熱分解制氫、水電解制氫和光電解制氫等多種制氫方法。目前,燃料電池已成為氫能的重要應用成果,具有燃料能量轉化率高、噪音低以及“零排放”等優點。就目前來看,我國能源體系尚存在不安全、不平衡、不可持續等突出問題。未來氫能的廣泛應用也將進一步促使我國能源結構轉型升級,預計到2050年,氫能在我國終端能源體系中占比將至少達到10%,將成為我國能源戰略的重要組成部分。
氫能發展優勢明顯
交通領域成重要突破口
我國是煤炭大國,碳排放量大,散燒煤污染嚴重,清潔化水平有待提高。而氫能作為二次能源,恰恰具備傳統能源所不具備的眾多優勢。氫能屬于零碳能源,其利用的最終產物只有水。而且氫能非常高效,熱值是汽油的3倍。氫能可以作為電、熱、氣等能源互聯的媒介,是在可預見的未來實現跨能源網絡協同優化的唯一途徑。
我國在發展氫能產業方面的重要優勢之一就是擁有豐富的氫源基礎。利用我國豐富的煤資源與可再生資源制氫,具有經濟可行性,并且完全可以支撐我國未來很長一段時間對于發展氫能的愿景。當前國內煤氣化制氫1000萬噸,天然氣制氫300萬噸以上,石油制氫300萬噸,工業副產氣約800萬噸,電解水制氫約100萬噸。煤制氫不僅成本低,而且目前國內的制氫規模非常大。據估算,僅國家能源集團每年制氫能力就可以驅動4000萬輛小轎車。電解水制氫與煤制氫是未來中遠期的主要制氫技術路線。
目前,全球氫能與燃料電池產業剛起步,隨著氫燃料電池技術的不斷突破,交通領域是產業發展重要突破口,發展機會巨大。與美國和日本不同的是,中國燃料電池汽車優先發展的是長續航里程運營型汽車,如物流車和客車等。從國內市場來看,各地運營的氫燃料電池車已突破百輛級別。在遼寧新賓有50輛燃料電池車陸續運營,河北張家口有70輛燃料電池車,上海有100輛燃料電池車陸續運營,廣東佛山有35輛燃料電池車。在“2018年中國(海口)氫能源及燃料電池產業高峰論壇”上,國內的四家企業簽署了《200噸級以上氫能重載礦用卡車研發合作框架協議》,這標志著繼客運、公交專線之后,我國氫能和燃料電池產業在交通領域的突破又邁出了新的步伐。
政策指導行業發展
各省市積極布局氫能產業
我國是最大的氫氣生產國,當前,氫能源產業處于萌芽期同時也是機遇期,從產學研政立體推進,對于氫能源產業的發展具有重要意義。燃料電池補貼政策2020年以前都將保持穩定,提振企業信心。國內企業規模化生產降本空間巨大,加之各地產業政策相繼完善,氫能源產業未來的發展將更加有章可循。
近期,蘇浙粵等地密集布局氫能產業,從現狀調研、財政補貼、產業規劃等多角度推動氫能產業發展。依據江蘇省工業信息化廳消息,江蘇將開展“氫能及燃料電池汽車產業專題調研”,深入了解省內氫能產業發展現狀,征集有關建議形成系統規劃。1月10日,寧波市政府審議通過了《加快氫能產業發展指導意見》,“六”維著手推動氫產業發展,規劃2025年氫燃料電池汽車規模達到1500輛,并形成產業基地。1月10日,深圳財委會、發改委聯合發布《2018年新能源汽車推廣應用財政支持政策》,燃料電池汽車補貼維持高力度,最高可達50萬/輛。
地區、相關政策、成果
北京
2017年,《北京市加快科技創新培育新能源智能汽車產業的指導意見》:加大以氫燃料為主的燃料電池乘用車開發力度
2018年10月27日,5臺12米燃料電池公交車在北京公交384線正式投入運營。
上海
2017年,《上海市燃料電池汽車發展規劃》:提出到2020年,上海將實現電堆、系統集成與控制、關鍵零部件等核心技術跟蹤國際水平
2018年9月27日,上海首條燃料電池公交線路正式上線,投入嘉定114路運營。
廣東
2018年,《關于加快新能源汽車產業創新發展的意見》:廣東2018-2020年新能源汽車推廣應用省級財政補貼資金中的30%將用于支持氫燃料電池汽車推廣應用。
2018,《佛山市氫能源產業發展規劃(2018-2030)》:將佛山建設成為全國領先的氫能源產業示范城市和集聚高地。
2018年12月20日,佛山市禪城區首座加氫站——佛羅路加氫站建成營業。
70輛氫燃料電池公交車正式投入運營,佛山率先成為廣東省首個大規模使用氫燃料電池公交車的示范城市。
山東
2018年,《山東省新能源產業發展規劃(2018-2028年)》:推動山東全省由“山東制造”向“山東智造”、“山東創造”轉變
2019年1月4日,由兗礦集團有限公司、山東重工集團有限公司與山東國惠投資有限公司三家省屬企業發起,由68家省內外會員單位組成的山東氫能源與燃料電池產業聯盟成立。
江蘇
2018年,蘇州市發改委網站發布“市政府辦公室關于轉發蘇州市氫能產業發展指導意見(試行)的通知”
2018年,張家港市人民政府印發《張家港市氫能產業發展三年行動計劃(2018—2020年)》
全省初步形成涵蓋氫氣制備和儲運、燃料電堆、電池系統、整車制造和加氫站建設運營在內的氫燃料電池汽車產業鏈,從事氫燃料電池汽車關鍵產業鏈的重點研發生產企業達20家,2017年實現產值約11億元,生產氫燃料電池汽車441臺。
近日,位于寧波慈溪投資約30億元、年產20萬臺套的氫燃料電池生產基地項目舉行了奠基儀式,這是全球首個以“甲醇”為加注介質的氫燃料電池生產基地。根據規劃,項目于2020年全部建成投產后,年產值預計可達到100億元。
加大基礎設施投入
助力氫能及氫燃料電池產業發展
與國外氫燃料電池產業發達國家如美國、日本相比,我國需要進一步加大對基礎設施的投入力度。基礎設施發展滯后已成為國內氫能應用推廣的主要障礙。目前,國內已建成并正式運營的加氫站約15座,其中約10座為固定式,且大部分加氫站的加氫能力約200公斤以下。其背后原因有核心設備技術指標落后、現階段氫氣需求量小、投資成本高等。
作為衡量氫能產業發展水平的標準,更為核心的問題是,一定要將氫能和燃料電池產業相關的核心技術掌握在手里。國內氫能和燃料電池產業相關技術有些與國外水平接近,還有一些與國外差距明顯,這些“卡脖子”技術分布在氫能產業的多個環節。例如,在儲氫環節,車載儲氫罐和碳纖維是瓶頸;在加氫站環節,氫氣壓縮機和加氫機技術與國外差距較大;在燃料電池環節,雙極板表面處理、膜電極噴涂設備等是弱項。相對傳統的氫燃料電池系統中氫氣壓縮困難、儲存條件苛刻、運輸成本高等制約,甲醇燃料中,甲醇重整制氫燃料電池更加經濟、現實可行。同時,甲醇生產技術成熟,目前甲醇氫燃料電池汽車已經成功示范應用于物流車、大巴車、冷鏈物流車等交通領域。
相信通過有序發展,中國氫能及燃料電池產業將實現技術快速進步,大量創新成果爆發式涌現,氫能實現可持續開發,在小汽車、軌道交通、船舶、航天、物流系統、礦用車等領域廣泛應用,最終形成“氫能社會”。以乘用車為例,到2020年將實現5000—10000輛燃料電池車運行,運營在建加氫站100座;到2030年,發展100萬輛燃料電池車,在建加氫站1000座;到2050年,氫燃料電池車和發電均實現大規模應用,氫能成為能源消費中的重要選擇。截至目前,參照系優質企業數據庫共收錄氫能源行業相關企業126家,涵蓋氫氣制備、氫氣存儲、氫氣運輸、氫能應用四大關鍵產業鏈。
標簽:氫能