全球首款“可換氫”重卡,5分鐘快速換氫、單次運營里程達(dá)500公里、補(bǔ)能效率媲美傳統(tǒng)燃油車;一體化智能加氫機(jī)器人,可長時間不間斷自主加氫,真正取代人工降低成本;氫動力無人機(jī),具備超長續(xù)航、耐受低溫等優(yōu)點;海水制氫裝備,可節(jié)省寶貴的淡水資源,為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟新途徑……在近日舉辦的2025國際氫能大會暨國際氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)展覽會上,一系列綠色、高效、前沿的氫能新產(chǎn)品、新技術(shù)和新解決方案讓人目不暇接。
隨著我國新型能源體系加速構(gòu)建,如何積極有序推進(jìn)氫能開發(fā)利用備受關(guān)注。
“制儲輸用”呈積極態(tài)勢
當(dāng)前,全球能源格局深刻調(diào)整,綠色轉(zhuǎn)型進(jìn)入新階段,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起。氫能作為一種綠色低碳、轉(zhuǎn)換靈活的能源品種,是世界主要經(jīng)濟(jì)體推進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要選擇。
我國作為全球最大的氫氣生產(chǎn)和消費國,將氫能作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來能源重點培育。2022年3月,國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》,首次明確了氫能的戰(zhàn)略定位,以及建立氫能供應(yīng)體系、開展應(yīng)用推廣等目標(biāo)。2025年1月正式實施的《中華人民共和國能源法》明確了氫能能源主體地位,主管部門先后出臺多條具體措施支持氫能高質(zhì)量發(fā)展,進(jìn)一步推動氫能產(chǎn)業(yè)化提擋加速。
可再生能源制氫技術(shù)快速進(jìn)步。此次展會上,眾多知名氫能廠商展示其電解槽新品,呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢。
氫能技術(shù)與設(shè)備在交通領(lǐng)域密集落地。在燃料電池展區(qū),多家企業(yè)展示了新一代高功率密度電堆和長壽命膜電極技術(shù),性能指標(biāo)已達(dá)國際頂尖水平。作為氫燃料電池重卡的最新成果,廣州海珀特科技的旗艦車型H49續(xù)航里程超千公里,標(biāo)志著我國氫能商用車技術(shù)實現(xiàn)突破。
國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司副司長邊廣琦介紹,目前,我國在氫能產(chǎn)業(yè)“制儲輸用”各環(huán)節(jié)均呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢,新疆庫車、寧夏寧東一批規(guī)模化可再生能源制氫項目建成,貫通可再生氫制取—儲運—應(yīng)用全流程,發(fā)揮了較好的示范作用。2024年,全球可再生能源制氫項目累計建成產(chǎn)能超25萬噸,我國占比超50%,已逐步成為全球可再生能源制氫及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)地區(qū)。
2025年,是“十四五”規(guī)劃的收官之年,也是“十五五”規(guī)劃的謀劃之年,如何持續(xù)落實氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃要求?邊廣琦表示,將加大政策供給,在“十五五”能源發(fā)展規(guī)劃中進(jìn)一步明確氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)路徑,推動氫能項目和產(chǎn)業(yè)科學(xué)布局,推進(jìn)氫能“制儲輸用”全鏈條協(xié)調(diào)發(fā)展。同時,加強(qiáng)行業(yè)管理,推動各地建立健全氫能項目管理規(guī)范,持續(xù)完善氫能標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系,推動氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展。
有規(guī)模有效益推進(jìn)
《中華人民共和國能源法》明確規(guī)定,積極有序推進(jìn)氫能開發(fā)利用,促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。將氫能寫入能源法,一方面體現(xiàn)了國家發(fā)展氫能、推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的決心和意志,另一方面也指明了氫能產(chǎn)業(yè)制度體系完善的總體方向,對產(chǎn)業(yè)發(fā)展和行業(yè)管理提出更高要求。
“總體來看,氫能產(chǎn)業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)化初期階段,還面臨諸如經(jīng)濟(jì)性等很多現(xiàn)實困難和挑戰(zhàn)。”國家能源集團(tuán)黨組成員、副總經(jīng)理閆國春表示,這就更需要共同營造開放創(chuàng)新生態(tài),推動全球氫能產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈開放合作,利用全球創(chuàng)新資源、全球創(chuàng)新成果,共同務(wù)實推進(jìn)有規(guī)模有效益的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
經(jīng)濟(jì)性是氫能大規(guī)模替代的關(guān)鍵。在中國工程院院士干勇看來,綠氫降本有三大抓手:制氫環(huán)節(jié),在新能源資源豐富地區(qū),進(jìn)行規(guī)模化靈活高效制氫;運氫環(huán)節(jié),對于氫能消費量大的地區(qū),超大容量的管網(wǎng)輸氫非常重要;儲氫環(huán)節(jié),地質(zhì)儲氫尤為關(guān)鍵,如果有適合的巖穴或者廢舊的坑道、礦坑都可以儲氫。
推動氫能產(chǎn)業(yè)持續(xù)降本,核心在于加快科技創(chuàng)新,加強(qiáng)對能源科技創(chuàng)新平臺、科技攻關(guān)、集成應(yīng)用示范等方面的支持,推動技術(shù)與產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展?!拔覈汛罱艘慌鷼淠墚a(chǎn)業(yè)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和創(chuàng)新平臺,初步建立了氫能全產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)鏈,并積極開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)攻關(guān)。根據(jù)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)特點,形成三大技術(shù)板塊:氫能制取與轉(zhuǎn)存技術(shù)、氫能存儲與輸配技術(shù)以及氫能原料與動力技術(shù)?!敝袊こ淘涸菏?、中國氫能聯(lián)盟戰(zhàn)略指導(dǎo)委員會委員彭蘇萍說。
中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的《中國氫能技術(shù)發(fā)展路線圖研究》顯示,到2035年,可再生能源發(fā)電離網(wǎng)制氫將成為重要的發(fā)展趨勢,可再生能源發(fā)電電價持續(xù)下降,電解水制氫技術(shù)加速迭代,終端用氫成本持續(xù)優(yōu)化,該階段氫的應(yīng)用場景仍將主要集中在交通與工業(yè)領(lǐng)域,氫能在發(fā)電與建筑領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展會進(jìn)一步提升。
彭蘇萍建議,持續(xù)加大氫能技術(shù)創(chuàng)新支持力度,針對我國當(dāng)前氫能技術(shù)短板或弱點,結(jié)合國內(nèi)外最新進(jìn)展和未來發(fā)展趨勢,要強(qiáng)化綜合、規(guī)范與頂層設(shè)計的指導(dǎo)作用,研究制定國家層面的氫能發(fā)展技術(shù)路線圖,不斷完善氫能技術(shù)創(chuàng)新體系,推動氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
向深海征程再跨一步
海洋氫能是關(guān)乎能源革命和海洋強(qiáng)國建設(shè)相互交融的戰(zhàn)略性命題,是全球氫能供應(yīng)體系的重要組成,也是深遠(yuǎn)海風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)破局點。通過將風(fēng)光資源就地轉(zhuǎn)化為綠氫及氫基燃料,不僅能破解深遠(yuǎn)海可再生能源消納難題,價值鏈向氫基綠色燃料延伸,還將有力支撐全球綠色航運走廊建設(shè),成為保障國家能源安全、推動氫基燃料國際貿(mào)易的戰(zhàn)略性抓手。
3月27日,我國首個海洋氫氨醇一體化項目在山東煙臺建設(shè)完工,正式進(jìn)入調(diào)試階段,為項目投運及海上制氫全流程實證檢驗奠定基礎(chǔ)。該項目由國家能源集團(tuán)氫能科技有限責(zé)任公司、煙臺中集來福士海洋工程有限公司和國能氫創(chuàng)科技(北京)有限公司共同建設(shè)。項目可以利用海上新能源離網(wǎng)制氫,并將綠氫進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為容易儲存的氨和甲醇,這兩種化工產(chǎn)品既是船舶的清潔燃料,也是重要的工業(yè)原料,能廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)和能源領(lǐng)域。
我國沿海地區(qū)和海域具有較為豐富的風(fēng)能、太陽能和海水資源,具備綠電生產(chǎn)綠氫的資源優(yōu)勢。利用海水直接電解制氫,可將不穩(wěn)定且較難儲存的綠電資源就地轉(zhuǎn)化為相對容易儲存和消納的綠氫資源,而且還能節(jié)省寶貴的淡水資源,為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟新途徑。
首個海洋氫氨醇一體化項目的順利推進(jìn),標(biāo)志著我國海上制氫技術(shù)正實現(xiàn)全鏈條突破。中集集電推出耐腐蝕堿性電解槽技術(shù)、深圳清華大學(xué)研究院研發(fā)的兆瓦級直接電解海水裝置突破傳統(tǒng)淡水電解限制、清華大學(xué)分布式工業(yè)級制氫裝備的成功應(yīng)用驗證了模塊化技術(shù)在真實海洋場景的可靠性、金風(fēng)科技提出風(fēng)電制氫與儲能協(xié)同調(diào)度模型實現(xiàn)能源高效消納、中國船級社發(fā)布的《海洋制氫平臺設(shè)計指南》為全球首個針對海上制氫設(shè)施的設(shè)計規(guī)范填補(bǔ)了行業(yè)空白、申能集團(tuán)提出了“海上風(fēng)電浮式平臺制氫”工程示范計劃。
隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的逐步降低,海水制氫技術(shù)有望在未來實現(xiàn)規(guī)模化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。目前,我國正加快推進(jìn)海水制氫的技術(shù)研究。國內(nèi)高校、科研機(jī)構(gòu)積極在海水制氫領(lǐng)域開展技術(shù)攻關(guān)。
中國氫能聯(lián)盟秘書長、國家能源集團(tuán)氫能事業(yè)部主任、國華投資(氫能公司)總經(jīng)理劉瑋表示,海洋氫能的三大場景是近岸“半海半陸式”海風(fēng)陸制助力工業(yè)脫碳、遠(yuǎn)?!叭J健焙I蠚浒贝季C合能源樞紐、“零碳島嶼”海洋氫能一體化供能解決方案。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟對路徑的思考,海洋氫能有望實現(xiàn)海上能源樞紐愿景,建議從技術(shù)、裝備、法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策維度推動海洋氫能發(fā)展,打造海洋氫基能源網(wǎng)絡(luò),推動全球海洋氫能法律框架和國際公約的建立。(記者 王軼辰)