近期,北京延庆氢能产业园二期项目正式开工,湖北襄阳首辆氢能源公交车启动试运营,重庆市首批3座加氢站集中开工建设……
今年以来,我国各地纷纷加码氢能产业布局,氢能发展正驶入快车道。氢能是壮大我国绿色低碳产业体系的重要支撑力量,诸多政策、规划给予氢能产业发展强劲动力。当前,我国氢能产业发展风起云涌,已形成珠三角、长三角、京津冀等产业先行区,正不断攻克核心技术瓶颈、完善产业链布局,加快其商业化进程。
石油企业加紧氢能领域建设
2021年政府工作报告对于我国 “十四五” 时期主要目标任务,提出促进新型节能环保技术、装备和产品研发应用,培育壮大节能环保产业。氢能的利用具有低碳、环保的优势,顺应了国家保护生态环境、控制温室气体排放的 发展路径。
当前,我国原油对外依存度居高不下,氢能的推广与利用有助于优化能源利用结构,夯实我国能源安全基础。此外,我国是世界第一产氢大国,加之可再生能源领域正在蓬勃发展,氢能市场潜力巨大。
氢能产业具有广阔发展前景,日益受到石油企业青睐,石油企业加紧在氢能领域布局。
中国石化从资本运营、技术研发、生产储运、网点布局、社会合作等各领域全面推进氢能全产业链建设,已在加氢站、制氢技术、氢燃料电池、储氢材料等多个领域取得突破。“十四五”期间,中国石化将加快发展以氢能为核心的新能源业务,拟规划布局1000座加氢站或油氢合建站。
中国海油在氢能产业多有布局。中国海油旗下子公司中海油能源发展股份有限公司与林德集团于2020年7月签署了一份合作意向书。根据合作意向书,双方将共同投资和 探索氢能产业在工业领域的应用。中国海油旗下子公司中海石油气电集团有限责任公司与中国燃气于今年4月签订合作框架协议,将在天然气制氢方面,开展撬装天然气制氢项目合作;在天然气加气站方面,开展加氢站建设及安全评估、高压氢气储存和加注设备、加气站改建及扩建加氢设计等项目合作;及在综合能源供应方面,开展多能互补综合能源供应项目 合作。由原海油发展管道公司、新能源技术项目组整合而成的海油发展清洁能源公司于今年1月在天津揭牌成立,该公司将探索分布式能源、地热能、氢能等清洁能源的开发和利用。
中国石油合资建设的太子城服务区加氢站于今年2月正式投入使用,该站是中国石油首座加氢站,同时也是冬奥会首座加氢站,被《张家口氢能保障供应体系一期工程建设实施方案》列为冬奥氢能保供首批项目。今年6月底,中国石油在张家口赛区的第二座加氢 站——崇礼北油氢合建站将完工投产。未来, 中国石油还将在全国范围投运50座加氢站。
石油企业涉足氢能领域具有得天独厚优势。中国石油规划总院新能源发展研究中心博士朱新宇表示,氢能作为未来具有规模化发展潜力的重要二次能源,与传统油气产业链关系密切。氢能产业链所涉及的氢气制取、储运、加注和应用环节与传统油气业务相比具有高相似度、同类客户、共用基础设施等显著特征。制氢环节,石油企业具备炼厂副产氢、天然气制氢、可再生电解水制氢等多元供氢手段;储运氢环节,石油企业具备高压气态运输、低温液态运输、管道输送等综合储运基础以及有机化合物储氢、固态金属储氢的优势和潜力;加注环节,石油企业拥有数量庞大的加油站,区位优势显著,可部分改造为加油加氢一体站,具备快速布局的能力;燃料电池及装备材料环节,石油企业在车载储氢瓶碳纤维和树脂、燃料电池膜材料和催化剂、储运与加注设备等方面具备优势和能力;此外,石油企业在氢安全、危化品管理方面优势突出,并且具有大量的内部氢能应用场景和强大的资本实力。
对于石油企业深入开拓氢能领域,朱新宇认为,未来石油企业应将氢能业务发展与能源转型和“双碳”目标充分结合,加大对氢能重视程度,系统谋划氢能产业布局、技术创新方向,进一步结合石油企业优势拓展氢能业务范围。
氢能产业聚集地先行先试
各地积极探索氢能产业发展,当前已形成珠三角、长三角、京津冀等氢能产业聚集地。
发展氢能产业是推动京津冀能源结构转型,促进京津冀在全国范围率先实现碳达峰目标的重要支撑。京津冀地区是国内最早开展氢能与燃料电池产业研发和示范应用的地区之一,具备研发实力突出、产业基础完备、氢能供给多元、产业链完整、应用场景丰富等优势。
4月7日,北京市经济和信息化局发布公告,对《北京市氢能产业发展实施方案(2021~2025年)》(征求意见稿)公开征求意见。《征求意见稿》提出阶段性目标,将以冬奥会和冬残奥会重大示范工程为依托,2023年前,培育5~8家具有国际影响力的氢能产业链龙头企业,京津冀区域累计实现氢能产业链产业规模突破500亿元,减少碳排放100万吨。
珠三角地区依托强大的产业、资金和市场优势,大力推动氢能产业发展。
广东省发展和改革委员会于2020年11月发布《广东省加快氢燃料电池汽车产业发展实施方案》(以下简称《方案》),提出近期重点建设广州—深圳、广州—珠海、深圳—深汕特别合作区氢能运输走廊,逐步在沿海经济带打造氢能高速通道。氢燃料电池方面,《方案》提出,要依托广州开发区、佛山南海高新区、佛山(云浮)产业转移工业园等产业园区推进氢燃料电池产业发展,支持茂名发展以氢源供应、氢气储运及设备等为特色的氢能产业,培育形成错位竞争的氢燃料电池产业集群。加氢站方面,《方案》提出,在珠三角核心区、沿海经济带布局建设约300座加氢站。
加强生态保护、推动绿色发展是长三角一体化发展的重要内容。长三角地区氢能资源丰富、经济实力雄厚,具有良好的氢能产业发展基础。
中国汽车工程学会编写的《长三角氢走廊建设发展规划》(以下简称《规划》)指出,长三角各先行城市之间尚未有效达到车站协同、互通联动、共利共赢的局面。建设连接长三角城市的氢走廊可有效打破目前困局,以加氢基础设施网络化为主体,打通燃料电池汽车互通路径,有利于形成区域协同和示范效应、推进能源转型生态文明建设。《规划》提出近期发展目标(2019~2021年):此阶段立足于长三角现有氢能产业基础,示范推广氢燃料电池汽车。同时将以上海为龙头的产业先行城市打造成氢走廊的核心点,率先启动建设4条氢高速示范线路。
氢能和燃料电池汽车产业链持续完善
交通领域是氢能发展的重要着力点。氢燃料电池发电能将化学能直接转化为电能,具有较高的能量转换效率。
2020年4月,财政部、工信部、科技部、国家发展改革委联合发布了《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,提出争取通过4年左右时间,建立氢能和燃料电池汽车产业链,关键核心技术取得突破,形成布局合理、协同发展的良好局面。
目前,我国已初步形成京津冀、华东、华南、华中等氢能与燃料电池产业集群。佛山、上海、如皋等城市的氢燃料电池产业发展得如火如荼。
如皋是我国涉足氢能产业最早、企业集聚度最高的地区之一,一条集制储运氢、加氢、氢燃料电池研发生产、氢燃料电池汽车开发制造、氢能产品示范应用“五位一体”的氢能产业链已初步形成。全国唯一一个联合国开发计划署“氢经济示范城市”项目落户如皋,围绕氢能产品的一系列示范应用也在如皋先试探索。
上海拥有充足的工业副产氢,具备制氢的资源禀赋。上海早在“十五”期间就开始参与燃料电池汽车和关键设备的研发,技术装备国产化率正实现逐步提高。此外,上海氢燃料电池汽车制造能力强,示范运营经验丰富。
佛山目前已建成广东新能源汽车产业基地等三大氢能产业基地,构建起完整的氢能产业链。佛山还建成并运营了加氢站15座,开通氢能源公交线路28条,投运氢燃料电池汽车近1400辆,氢能终端应用推广规模全国最大。
氢能市场发展潜力大,但也要看到,当前产业发展还需要攻克各类瓶颈。国网能源研究院能源战略与规划研究所研究员王晓晨指出,氢燃料电池是交通等重点行业绿色低碳转型的关键技术之一,当前面临核心技术对外依存度高、全环节经济性不足等突出问题。氢能与燃料电池产业具有环节多、投资大、涉及面广等特点,单一企业通常独木难支。
王晓晨认为,未来氢能及燃料电池产业发展要发挥好我国“集中力量办大事”的制度优势以及政府规划引导的作用,着力打造国家级的氢能产业科技创新平台,构建产学研用深度融合的科技创新体系,通过联合攻关等方式加强基础创新,提高燃料电池电堆和关键材料等性能与技术经济性。依托大型能源央企等主体推动氢能产业基础设施建设,加强制、储、运、用等关键环节协同发展,避免全产业链“木桶效应”,通过规模化发展降低全环节成本。同时充分尊重企业的市场主体地位,发挥龙头企业的带头作用,提高核心环节关键技术的国产化自主能力,打造具有国际竞争力的氢能高端产业链。