超40家央企布局 氢能产业链加速构建

本文转自：中国改革报

□ 吴 昊

近日，氢能应用现代产业链高质量发展推进会暨专家咨询委员会成立大会在北京举行。中国石化董事长马永生致辞表示，发展氢能产业，是保障国家能源安全的重要举措，是构建未来国家能源体系的重要方向，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，对于优化能源结构、提升我国能源自保能力、实现碳达峰碳中和目标，具有十分重要的意义。

当前，在能源科技革命的加速演进下，氢能逐渐成为新兴产业的重要培育方向。近年来，在“双碳”目标牵引下，在能源转型变革推动下，国内企业加快布局氢能全产业链，取得了一批技术研发和示范应用成果，为我国经济高质量发展赋予了新动能。

政策持续加码

央企氢能布局提速

随着政策端、产业端的不断投入，我国氢能产业迎来蓬勃发展期。当前，在相关部门的指导推动下，已有超过40家中央企业布局氢能产业链。

在制氢方面，中国石化、国家能源集团、航天科技集团等在化石能源制氢及应用方面优势突出，主导或参与了国内绝大部分的绿氢项目。以中国石化绿氢项目为例，目前，新疆库车2万吨/年绿氢项目正在加快建设；鄂尔多斯3万吨/年绿氢项目已于2023年2月启动建设；乌兰察布一期10万吨/年绿氢项目将启动，所产绿氢通过建设“西氢东送”工程输送至燕山石化，可就近供应京津冀地区氢能交通及工业用氢需要。

在储运方面，国家电投、中国建材等的部分车用储氢容器材料、技术、装备处于示范阶段，中国石化纯氢管道输送技术趋于成熟。

在加氢站建设方面，中国石化累计发展加氢站98座，国内网络占有率超30%，成为全球拥有、运营加氢站数量最多的企业；中国石化、国家能源集团、国机集团均已完成压缩机、加氢机等关键设备研发。此外，东方电气集团、中国一汽、东风公司等布局燃料电池商用车装备制造。

国务院国资委副主任赵世堂在会上透露，下一步，国务院国资委将指导推动中央企业加大氢能等战略性新兴产业布局力度，加快氢能产业技术创新体系构建，加强氢能基础设施建设，加大重点领域的应用示范，培育多元氢能应用生态。通过创新驱动、基础支撑、示范引领、需求牵引，支撑构建完整的氢能供应链和产业体系，助力碳达峰碳中和目标实现。

立足全产业链

解决瓶颈与安全风险

在政策的持续发力和一大批企业的布局下，氢能产业链近年来发展迅猛。中国石化集团有限公司副总经理李永林表示，2022年，全球绿氢项目装机容量达611兆瓦，其中我国202兆瓦，位列全球第一。同时，在中游储运环节，我国形成以长管拖车为主的多元化运输体系。在下游应用环节，我国燃料电池汽车累计保有量达到12682辆，位居全球第三，累计建成加氢站358座，同比增长40.4%，其中在营245座，数量居全球第一。

目前，我国氢能产业仍处于起步阶段，产业发展需要打破瓶颈和应对挑战。中国科学院院士、国际氢能与燃料电池协会理事长、清华大学学术委员会副主任、清华大学车辆与运载学院教授欧阳明高指出，储运和加注是氢能产业目前面临的主要瓶颈。同时，氢能和燃料电池要推广，还要面对成本这一瓶颈。

在氢系统集成与氢储能方面，欧阳明高认为，氢能的优势和挑战在于产业链长，每一个环节都有很多技术，面临多元化的困境。“氢能系统集成技术需要适合国情的集中式氢储能发电系统。”他表示，我国合适的氢发电技术路线是锅炉氢掺烧，并逐步提高掺氢比例。我国可先针对西北部大型能源基地，尤其是集中式大型风电光伏基地的调峰煤电厂灵活性改造，开展锅炉氢掺烧。

此外，对于氢能的长期健康发展，安全风险是必须面对的问题。中国工程院院士曹湘洪指出，“双碳”目标下，氢气的清洁能源属性备受重视，新的应用场景纷沓而至，由此也为氢能安全风险管控带来新的挑战。例如，在制氢过程中，如何做好各类大规模电解水制氢装置和大规模储氢装置的安全防控；在氢气运输过程中，如何应对高压气瓶运输中氢气装瓶、车辆行驶、氢气卸车全过程的安全风险等。

曹湘洪强调，管控氢能安全风险要以预防为主、防患未然，同时坚持本质安全、系统防控。从技术角度讲，一方面要系统开展氢能安全技术研究，修订和完善氢能安全国家标准；另一方面要建立进行氢能系统各种设备、管道管件、阀门、仪器、仪表等检测检验的机构。

打造系统工程

“剥洋葱”推动研发突破

推进氢能产业健康有序发展，持续的研发和创新十分重要。马永生指出，打造氢能应用现代产业链，构建以链带面、织链成网的产业发展新格局，是一项全新而又复杂的系统工程，既充满机遇，更富有挑战，没有成熟经验可循，需要产业链伙伴更加紧密携起手来，不断探索、积极创新、大胆实践。

近年来，我国氢能行业的技术研发不断加快，制氢、储运和应用技术都在快速突破。从制氢端来看，中国石化石油化工科学研究院有限公司（以下简称“石科院”）副院长林伟指出，制约PEM电解水技术发展的最大瓶颈是贵金属催化剂，特别是阳极催化剂，依托石科院技术制备的催化剂在降低贵金属含量的同时，提高了电流密度，在大电流的情况下也具有良好的性能。同时，石科院开发了兆瓦级电解槽，在工业系统里采用了最为严格的设计标准，采用多级安全的连锁控制，并且采用智能云控制。

在储运端，上海交通大学氢科学中心副主任邹建新介绍了固态储氢技术。该技术通过将氢固化在材料中从而获得较高的储氢密度。同时，在储运过程中罐体内的氢气含量又相对较低，因此具有可逆性和安全性高的优势。“镁基固态储氢具有低成本、高容量、高纯度的优势。”他表示，镁基固态储氢以其运输灵活性等优势，未来将应用于氢运输、氢冶金、氢电储能等领域。

在应用端，目前，工业和交通领域发展较为迅猛。其中，交通应用作为氢能产业发展的“先导领域”，近年来得到快速推广。而作为氢能交通应用核心的燃料电池，则成为与电解水制氢并列的两大备受关注的环节。“要以绿氢制备和燃料电池为龙头，带动氢能全产业链商业化。”欧阳明高认为，在氢能技术链方面，当前，技术创新核心环节是燃料电池/电解装置，必须率先突破，突破需要基础科学研究发现。

据悉，在燃料电池研发方面，亿华通科技股份有限公司（以下简称“亿华通”）已完成从膜电极、双极板、电堆到发动机的完全自主可控技术链条布局，逐步实现氢燃料电池发动机及其关键材料、核心部件的自主化、国产化、产业化。亿华通副总经理李飞强表示，亿华通将沿循“从整车动力系统、发动机、电堆到双极板和膜电极”的“剥洋葱”路线，层层深入、逐环解耦。