美錦華盛化工新材料有限公司年產(chǎn)2萬噸工業(yè)高純氫項目。美錦能源/供圖
3月23日，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》（以下簡稱《規(guī)劃》）?！兑?guī)劃》首次明確了氫能的戰(zhàn)略定位，指出“氫能是未來國家能源體系的重要組成部分”“氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體”“氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向”。
“等了很久，‘靴子’終于落地了！氫能企業(yè)已經(jīng)蓄勢待發(fā)，無論是對專業(yè)企業(yè)還是整個行業(yè)而言，《規(guī)劃》的出臺都是重大利好。”“行業(yè)發(fā)展有了綱領性文件，期待氫能會像中國的光伏、風電一樣，在政策和市場的雙重發(fā)力下，成為全球領先行業(yè)。”國內(nèi)氫能企業(yè)普遍表示，在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵“窗口期”，《規(guī)劃》明確了氫能的能源屬性、產(chǎn)業(yè)定位及應用領域等關鍵問題，將進一步激活市場潛力，為企業(yè)創(chuàng)造良好的政策環(huán)境，為氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展注入前所未有的強心劑。
明確氫能能源屬性和產(chǎn)業(yè)定位
“氫能是未來國家能源體系的重要組成部分。”《規(guī)劃》明確了氫的能源屬性。對此，國家發(fā)改委高技術司副司長王翔指出，氫能與電能都是常見的二次能源，需要通過一次能源轉化獲得。“不同之處在于，氫能能量密度高、儲存方式簡單，是大規(guī)模、長周期儲能的理想選擇，為可再生能源規(guī)模化消納提供了解決方案。隨著燃料電池等氫能利用技術逐漸成熟，氫能—熱能—電能將實現(xiàn)靈活轉化、耦合發(fā)展。”
“多年來，我們一直就氫能發(fā)展向主管部門提出各方面建議，其中最主要的一條就是明確氫的能源屬性。”液化空氣（中國）投資有限公司（以下簡稱“液化空氣集團”）董事會主席路躍兵告訴記者，此前，受制于氫能危化品屬性，上游生產(chǎn)項目大多只能局限在化工園區(qū)內(nèi)。“化工園區(qū)大多建在郊區(qū)，人口稀疏，氫能項目落地后恰恰會脫離真正的消費和需求群體，長距離的氫氣儲運無形中提高了終端客戶用氫成本，進而影響氫能的推廣應用。”路躍兵表示，《規(guī)劃》正式認可氫的能源屬性，對相關企業(yè)將是重大利好。
國際氫能協(xié)會副主席、清華大學核能與新能源技術研究院教授毛宗強指出，明確氫的能源屬性，能夠讓加氫站、合建站及其它制氫項目走出化工園區(qū)，加快推進氫能項目建設速度。“當然，能源屬性雖已明確，但氫本身的?；沸再|不會變，因此對用氫安全的管理不能放松，運輸、加氣等環(huán)節(jié)都必須符合安全要求。”
“從企業(yè)層面而言，更需要格外關注氫能的安全生產(chǎn)、儲運、使用和管理。”申能（集團）有限公司董事長黃迪南表示，隨著氫的能源屬性得到認可，氫能的應用場景會進一步擴大。“走出化工園區(qū)，更加貼近終端用戶，意味著將有更多人接觸到氫能。一旦放松管理，可能帶來無法估量的損失。所以，氫能企業(yè)要比從前更加重視安全問題。”
因地制宜發(fā)展多元制氫
《規(guī)劃》指出，要構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系，重點發(fā)展可再生能源制氫，嚴格控制化石能源制氫。到2025年，初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應體系?？稍偕茉粗茪淞窟_到10萬噸/年-20萬噸/年，成為新增氫能消費的重要組成部分。到2035年，可再生能源制氫在終端能源消費中的比重明顯提升，對能源綠色轉型發(fā)展起到重要支撐作用。
路躍兵表示，《規(guī)劃》提出的多元制氫體系及相應時間節(jié)點，是結合國內(nèi)現(xiàn)實情況提出的有效轉型路徑。“現(xiàn)階段，可再生能源制氫規(guī)模還很小，要推動氫能廣泛應用，在制氫方式上也需循序漸進。而且，在氫能制備過程中，即便是化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)制氫，也已經(jīng)呈現(xiàn)出從高排放向低排放發(fā)展的態(tài)勢，這本身也是巨大的進步。”他介紹，根據(jù)相關部署，液化空氣集團將在低碳氫供應鏈方面投資約80億歐元，到2030年，計劃將水電解制氫總產(chǎn)能增至300萬千瓦。
記者注意到，今年3月初，液化空氣集團和申能集團旗下申能能創(chuàng)能源發(fā)展有限公司、上?；瘜W工業(yè)區(qū)投資實業(yè)有限公司簽署投資協(xié)議，成立三方合資公司，將分期建設上海規(guī)模最大的氣氫和液氫充裝中心。液化空氣（中國）投資有限公司總裁兼首席執(zhí)行官柏昊天表示，上?；瘜W工業(yè)區(qū)內(nèi)落戶了幾乎所有國際化工巨頭企業(yè)，利用園區(qū)豐富的工業(yè)副產(chǎn)氫資源，能夠生產(chǎn)更清潔的低碳氫產(chǎn)品，開拓中國化工行業(yè)的低碳發(fā)展路徑。
國家能源局科技司副司長劉亞芳指出，我國將結合資源稟賦特點和產(chǎn)業(yè)布局，因地制宜選擇和發(fā)展制氫技術。“在焦化、氯堿、丙烷脫氫等行業(yè)集聚地區(qū)，優(yōu)先利用工業(yè)副產(chǎn)氫；在可再生資源豐富地區(qū)，優(yōu)先開展可再生能源制氫示范，逐步擴大應用規(guī)模；同時，將推進固體氧化物電解池制氫、光解水制氫、海水制氫、核能制氫等技術研發(fā)。”
針對可再生能源制氫，隆基氫能科技有限公司副總經(jīng)理王英歌表示，當前，與煤制氫相比，可再生能源制氫成本還偏高。“煤價平穩(wěn)時，國內(nèi)煤制氫成本普遍在0.7元/方-0.8元/方左右，而光伏制氫則達2元/方-3元/方，即便在光照資源條件較好的地區(qū)，成本也在1.5元/方左右。”王英歌指出，可再生能源制氫的主要成本來自于電價、電耗和相應設備投資，相信隨著“十四五”期間可再生能源電價不斷下降和制氫技術升級帶來的電耗降低，電能成本會得到持續(xù)優(yōu)化。中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高團隊在張家口示范區(qū)嘗試開展從可再生能源制氫到終端應用的全鏈條工程驗證。歐陽明高表示，當可再生能源電價低于0.15元/千瓦時，就能保障其制氫的經(jīng)濟性。王英歌同時指出，隨著制氫設備供應鏈和配套裝備的完善成熟，系統(tǒng)投資也會下行，相信可再生能源制氫成本在“十四五”末期能夠更具競爭力。
“從長遠發(fā)展看，可再生能源制氫規(guī)模潛力更大，更加清潔可持續(xù)，隨著成本下降，將成為重要氫源。”王翔表示。
以燃料電池為突破口拓展應用場景
根據(jù)《規(guī)劃》設定的發(fā)展目標，到2025年，燃料電池車輛保有量將達到約50000輛，并同步部署建設一批加氫站?！兑?guī)劃》同時強調，要有序推進氫能在交通領域的示范應用，拓展在儲能、分布式發(fā)電、工業(yè)等領域的應用，推動規(guī)?；l(fā)展，加快探索形成有效的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)化路徑。
針對“2025年保有50000輛”的發(fā)展目標，毛宗強認為，按照現(xiàn)行的燃料電池汽車示范城市群規(guī)劃，2024年燃料電池汽車就將達到數(shù)萬輛，疊加目前已有的氫能汽車保有量，屆時燃料電池汽車總量大概率會突破50000輛。
當前，我國燃料電池汽車發(fā)展尚處于起步階段，但一些氫能企業(yè)已進行了諸多有益嘗試。美錦能源副總裁姚錦麗告訴記者，公司在5年前就著手布局氫燃料電池行業(yè)，公司旗下的氫燃料電池商用車已安全行駛超過4200萬公里。“作為國內(nèi)氫能發(fā)展的見證者和踐行者，我們已經(jīng)看到國內(nèi)燃料電池行業(yè)的持續(xù)進步。核心零部件不斷創(chuàng)新，具有自主知識產(chǎn)權的技術正通過一件件產(chǎn)品實現(xiàn)商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。氫燃料電池汽車的成本相比5年前已明顯下降。”姚錦麗還透露，未來5年，美錦能源將在氫能的制、儲、運、加、用等環(huán)節(jié)持續(xù)發(fā)力，爭取推廣5000輛以上燃料電池車。“對于2025年保有50000輛的目標，應該是國家基于多方面考慮設定的最基本要求，相信最終實際保有量會超過該數(shù)值。”
歐陽明高表示，在我國的北部、東北部、西北部地區(qū)，冬季氣溫普遍偏低，動力電池出力受限，純電動汽車的保有量相對較低。“相比之下，燃料電池受溫度影響較小，電池余熱可靈活轉化利用，而且這些地區(qū)可再生能源資源相對豐富，通過可再生能源制氫的能力強，燃料電池汽車應用潛能巨大。”
對于氫能應用，路躍兵指出，燃料電池汽車僅僅是一個突破口，要打破“一提到氫能就想到燃料電池，一想到燃料電池就想到汽車”的思維定式。“即便在交通系統(tǒng)中，除燃料電池車外，國際上對于氫能在船舶、航空飛行器等領域的應用已經(jīng)作出了積極探索和嘗試。”他還介紹，在電力、化工、冶金等領域，氫能都擁有豐富的應用空間和發(fā)展?jié)摿?，企業(yè)也有相對應的技術儲備和戰(zhàn)略布局。“讓氫能成為分布式的電源，成為煤化工、石油化工等碳基化工的替代品，成為綠色無碳的冶金還原劑，在這些場景下，氫能都將大展拳腳。”
黃迪南也表示，申能集團目前以燃料電池汽車示范應用為主的“制-儲-運-加-用”氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局已初步構建成型。未來，在能源、交通、工業(yè)和建筑等領域，氫能也將擁有更廣闊的應用空間。“例如，現(xiàn)在家庭中廣泛使用的天然氣，未來很可能也將引入氫氣作為替代補充，通過天然氣摻氫再到純氫逐步實現(xiàn)過渡。再如，隨著技術進步，高純度氫在芯片制造、清潔發(fā)電、航空航天等領域也會有更多用武之地。公司對氫能在這些領域的應用一直保持跟蹤研究并做好技術儲備。”
中國能源汽車傳播集團黨委書記、董事長譚介輝說，氫是宇宙中最常見的元素之一，氫能具有來源豐富、質量輕、能量密度高、綠色低碳、儲存方式與利用形式多樣等特點。全世界很多發(fā)達國家和地區(qū)，普遍把氫能作為推動能源創(chuàng)新發(fā)展的重要方向。我國氫能發(fā)展具有較好的基礎，但也存在一些比較明顯的短板和不足，《規(guī)劃》的出臺，對于加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進氫能在綠色低碳能源體系中發(fā)揮更重要的作用、服務碳達峰碳中和目標等方面具有十分重要的意義。氫能的春天來了！
