我国氢能产业“坐享”先天优势 补齐短板是发展关键
氢能作为一种高能量密度、清洁高效能源,在解决能源危机、全球变暖及环境污染等方面可发挥重要作用。
“寻找清洁能源发展战略”是目前全球的一个重要议题,而在我国“双碳”背景下,氢能作为一种高能量密度、清洁高效能源,在解决能源危机、全球变暖及环境污染等方面可发挥重要作用。
尤其是近年来,氢能以来源丰富、绿色低碳、应用前景广阔等优势在新能源领域广受关注。氢兼具原料和燃料双重属性,在新型电力系统中,氢能是可再生能源发电的重要载体,也是连接可再生能源电力及多元化终端用能需求的重要媒介。
此外,氢能将带动上下游产业的发展,形成新的经济增长引擎,助力我国经济高质量发展。但现阶段我国氢能产业的发展机遇与挑战并存,如何扩大优势、补齐短板,促进我国氢能产业长效发展成为关键问题。
我国氢能产业基础优势明显
我国是全球最大的氢生产国,丰富的资源为发展氢能产业奠定了物质基础,工业副产氢、可再生能源制氢和化石燃料制氢具有得天独厚的优势。得益于氯碱、焦化等行业的成熟发展,我国可实现大规模、高纯度、低成本的工业副产氢气制取。同时,我国的光伏发电、风力发电装机规模均为全球第一,核电等新能源发电的装机规模也位居前列,可以为氢气制取提供充足的清洁电力保障。
数据显示,2021年末我国已实现氢气产能约为4000万吨/年,产量约为3300万吨/年,可以为我国氢能产业的发展提供坚实的氢气原料基础条件。
同时,我国在氢能产业的优势体现在氢能全产业链规,目前我国氢能产业相关企业超过300家,集中分布在长三角、粤港澳大湾区、京津冀等区域,现有业务覆盖制氢、储运、燃料电池材料、燃料电池汽车及配套基础设施、系统集成等领域,能够产生强大的带动作用,促进氢能产业多元化发展。例如,华能集团和上海合既得分别为电解水制氢和化工原料制氢领域的领军企业,积累了丰富的技术经验;新源动力和上海神力分别深耕燃料电池和电堆领域,突破了众多技术瓶颈;武汉格罗夫和亿华通分别重点布局氢能乘用车和燃料电池发动机,为氢能的下游应用奠定了良好的产业基础。
多方合力让氢能产业加速发展
的确,氢能作为清洁低碳能源,近年来在国家政策的大力支持下,被广泛应用于化工、交通、能源电力、建筑等领域。而氢能产业则涵盖氢气制备、储存、运输、加注、燃料电池到终端应用的庞大产业链。我国已将氢能产业作为战略性新兴产业,从鼓励创新与投资、奖励与优惠等多方面颁布了多个支持政策,各级地方政府与企业积极开展产业布局和项目建设。
首先,我国通过加强顶层设计、推动技术攻关、强化试点示范等措施,积极引导氢能产业健康有序发展。2019年,氢能被首次写进《政府工作报告》,各地扶持政策逐步涌现;在能源法(征求意见稿)中,明确将氢能纳入能源体系管理;印发《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》,从氢能产业创新体系构建、基础设施建设、多元化示范应用、制度保障体系建设等方面制定政策措施,推动氢能产业发展。
其次,在政策的引导下,全国各地也加快了产业布局,我国氢能产业发展呈现良好发展势头。例如,目前已有超过三分之一的中央企业已经在布局包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链,并取得了一批技术研发和示范应用的成果。截至目前,全国20多个省(区、市)已发布氢能规划和指导意见共计200余份;长三角、粤港澳大湾区、环渤海三大区域氢能产业呈现集群化发展态势;我国累计生产燃料电池汽车超9000辆,建成加氢站超250座,在制氢、燃料电池商用车生产和加氢站布局三个方面已领先全球。电解水制氢和氢燃料电池两大关键技术取得重要突破,部分性能参数达到国际先进水平,成本大幅降低。北京冬奥会期间,搭载自主氢燃料电池电堆的200辆大巴车,出色完成了冬奥会延庆赛区和北京赛区交通保障任务,全面验证了自主氢燃料电池技术的耐受能力和安全性。
科技创新仍是氢能产业发展“第一要义”
那么,结合目前情况来看,我国氢能产业未来应该如何又好又快发展?首要任务在于技术的突破。我国制氢以化石燃料制氢为主,约占我国制氢产能的96%。生物制氢和太阳能光催化分解水制氢等技术仍处于开发阶段,我国制氢技术尚存在较大提升空间。
进一步来看,目前基于政策的驱动与引导,我国氢能行业虽已逐步建立起“制储运加用”等较完整的产业链,初步具备了规模化发展的基础,但由于我国氢能起步晚、基础较为薄弱,因此在液态储氢、燃料电池系统等核心技术,以及高端材料、装备制造等方面与国际先进水平还存在差距,面临“卡脖子”风险,以及产业配套能力不足等问题仍待解决。
专家建议,我国应该继续强化氢能产业链顶层设计,坚持绿氢原则,重点围绕氢能交通、绿氢化工,依托国有企业在绿色高纯氢制备、加氢站、氢气储运、氢燃料电池等领域超前布局,推动技术与市场、供应与需求“齐步走”。同时,要坚持攻克核心技术瓶颈、加快实现国产化。加快技术创新,集中上下游优势,在氢能储运装备、燃料电池等关键部件上提高国产化水平。此外,还需要制定氢能产业的整体目标和配套宏观政策,将氢能发展任务分解到各地区,作为约束性指标落实各级政府的目标责任制,推动国家整体目标实现。