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北京2022年冬奧會(huì)即將到來(lái)，一則新能源應(yīng)用新聞引人注目:冬奧會(huì)期間，延慶賽區(qū)和張家口賽區(qū)將投入700多輛氫燃料大巴，提供交通服務(wù)保障。
這是氫能應(yīng)用日益廣泛的縮影。近年來(lái)，我國(guó)氫燃料電池膜電極等核心技術(shù)不斷取得突破，整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈布局日益清晰。這種氫能“旋風(fēng)”會(huì)給社會(huì)帶來(lái)什么變化？發(fā)展?jié)摿τ卸啻螅?/span>
綠氫成本下降，核心技術(shù)多次突破
與其它新能源相比，氫能儲(chǔ)量大、污染小、效率高。氫能源單位質(zhì)量所含能量約為石油的3倍、煤炭的4.5倍。氫能應(yīng)用廣泛，氫燃料電池可用于重型卡車(chē)、有軌電車(chē)、船舶、無(wú)人機(jī)、分布式發(fā)電等。
氫能主要分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫。其中，綠氫是通過(guò)光伏發(fā)電、風(fēng)電等新能源電解水制氫，稱(chēng)為零碳?xì)洹?/span>
目前，綠氫作為一種零碳?xì)浠衔?，技術(shù)逐漸成熟、成本不斷下降、市場(chǎng)不斷發(fā)展，許多國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛布局綠氫項(xiàng)目。
11月30日，中國(guó)石化宣布正式啟動(dòng)中國(guó)石化新疆庫(kù)車(chē)首個(gè)萬(wàn)噸光伏綠氫示范項(xiàng)目——中國(guó)石化新疆庫(kù)車(chē)綠氫示范項(xiàng)目正式啟動(dòng)建設(shè)，這是世界上最大的光伏綠氫生產(chǎn)項(xiàng)目，投產(chǎn)后年產(chǎn)綠氫可達(dá)2萬(wàn)噸。
中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)氫能市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到4300萬(wàn)噸，其中綠氫的比例將從2019年的1%提高到10%，市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)近30倍。
值得注意的是，近年來(lái)，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程明顯加快，核心技術(shù)不斷突破。
在廣州黃浦區(qū)灣區(qū)氫能孵化中心，一排涂有綠色車(chē)身的建筑垃圾運(yùn)輸車(chē)正在等待上牌。與傳統(tǒng)的燃料驅(qū)動(dòng)車(chē)不同，這些車(chē)都是由氫燃料電池驅(qū)動(dòng)的，充氫只需要8到15分鐘，里程超過(guò)400公里。
這些車(chē)輛是由雄川氫能科技(廣州)有限責(zé)任公司開(kāi)發(fā)的。雄川氫能是廣州最早從事氫能行業(yè)的專(zhuān)業(yè)公司之一。目前正在進(jìn)行催化劑、氣體擴(kuò)散層、膜電極等關(guān)鍵零部件行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化替代。其運(yùn)營(yíng)的灣區(qū)氫能孵化中心聚集了多家氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)。
“氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的原理是，在催化劑的作用下，高純氫和空氣中的氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生純水、產(chǎn)生電，無(wú)其他排放物和污染?！毙鄞淠芨笨偨?jīng)理李榮軍說(shuō)。
膜電極被稱(chēng)為燃料電池的芯片，決定了燃料電池的性能、使用壽命和成本。鴻基創(chuàng)能科技（廣州）有限公司生產(chǎn)的膜電極基本滿足了工業(yè)應(yīng)用的需要。2019年批量生產(chǎn)，并提供給國(guó)內(nèi)外多家客戶，年產(chǎn)銷(xiāo)量超過(guò)100萬(wàn)片。
氫能發(fā)展布局多地，逐步形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈
根據(jù)《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)2020》，截至2020年底，占全球GDP總量52%的27個(gè)國(guó)家中，已有16個(gè)國(guó)家制定了全面的氫能戰(zhàn)略。
近年來(lái)，中國(guó)在許多產(chǎn)業(yè)政策中明確提出支持氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2019年，氫能首次寫(xiě)入政府工作報(bào)告，明確推進(jìn)加氫等設(shè)施建設(shè)。今年10月發(fā)布的《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》提出，全面推進(jìn)氫能制儲(chǔ)輸用全鏈發(fā)展；推進(jìn)加氫站建設(shè)；加強(qiáng)氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)存和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)、示范和大規(guī)模應(yīng)用。
在碳中和、碳達(dá)峰的背景下，氫能已被全國(guó)多個(gè)省份納入發(fā)展規(guī)劃，產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和布局逐步加快。
今年8月，北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局發(fā)布了《北京市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案(2021-2025年)》，明確2023年前，將培育5-8家具有國(guó)際影響力的氫能產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)，京津冀地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過(guò)500億元，碳排放將減少100萬(wàn)噸。
規(guī)劃到2023年，上海將有近100座加氫站，產(chǎn)出規(guī)模約1000億元，推廣近1萬(wàn)輛氫燃料電池汽車(chē)；廣東提出大規(guī)模推廣應(yīng)用氫燃料電池汽車(chē)，加快加氫站規(guī)劃建設(shè)。珠三角核心區(qū)、沿海經(jīng)濟(jì)帶布局建設(shè)約有300座加氫站。
廣州市黃浦區(qū)發(fā)改局局長(zhǎng)楊元師介紹，廣州市黃浦區(qū)作為國(guó)家新能源綜合利用示范區(qū)，已建成7座加氫站，引進(jìn)約40家氫能上下游企事業(yè)單位入駐，產(chǎn)業(yè)鏈初步完善。
根據(jù)《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)2020》，目前中國(guó)氫能每年約4100萬(wàn)噸，產(chǎn)量約3342萬(wàn)噸，是世界上第一個(gè)氫產(chǎn)國(guó)。中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì)到2050年，氫能將占中國(guó)終端能源系統(tǒng)的10%以上，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值將達(dá)到12萬(wàn)億元。
截至2020年底，我國(guó)已建成128座加氫站，共有7000多輛氫燃料電池汽車(chē)。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)逐漸形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)在全國(guó)各地遍地開(kāi)花。氫燃料電池汽車(chē)在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等城市的小規(guī)模示范應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展迫切需要加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃和技術(shù)突破
在氫能前景普遍樂(lè)觀的情況下，中國(guó)在產(chǎn)業(yè)鏈完善和核心技術(shù)研發(fā)方面取得了顯著進(jìn)展，但氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍存在制約瓶頸。
業(yè)內(nèi)人士指出，目前我國(guó)氫能技術(shù)儲(chǔ)備不足，應(yīng)用規(guī)模小、成本高、基礎(chǔ)設(shè)施不完善，仍需依靠補(bǔ)貼實(shí)現(xiàn)商業(yè)閉環(huán)；區(qū)域差異非常明顯，大多數(shù)地區(qū)不具備實(shí)現(xiàn)技術(shù)設(shè)備市場(chǎng)的能力和條件，氫能項(xiàng)目現(xiàn)象更加突出。
此外，氫能行業(yè)一些關(guān)鍵材料和核心部件嚴(yán)重依賴進(jìn)口的情況并沒(méi)有得到根本改善。鴻基創(chuàng)能首席技術(shù)官葉思宇表示，公司批量生產(chǎn)膜電極所需的催化劑、質(zhì)子交換膜和碳紙仍需進(jìn)口。
葉思宇說(shuō)：“中國(guó)對(duì)這些核心材料和技術(shù)的研究并不缺乏，難點(diǎn)在于如何通過(guò)工程驗(yàn)證轉(zhuǎn)化為終端產(chǎn)品?！?/span>
受訪企業(yè)和專(zhuān)家認(rèn)為，氫能產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展需要加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)調(diào)發(fā)展，加強(qiáng)核心技術(shù)突破。
李榮軍表示，氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要國(guó)家統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，鼓勵(lì)制氫資源豐富、財(cái)政相對(duì)充裕的地方優(yōu)先發(fā)展氫能，做好前期示范推廣應(yīng)用，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)化替代，降低成本和技術(shù)迭代。
葉思宇建議，通過(guò)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、創(chuàng)新平臺(tái)等形式，組織產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)與高校、研究所共同攻關(guān)，創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景，擴(kuò)大推廣規(guī)模，加強(qiáng)項(xiàng)目驗(yàn)證，開(kāi)辟科技成果轉(zhuǎn)化的“最后一公里”。
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