湖北建設全國氫能産業發展高地——“氫”風徐來氣象新
來源:湖北日報  |  2024-04-30 09:59:55

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  氫,位於元素週期表之首。這個人人皆知的元素,與氧發生奇妙化學反應後,就變成了世界上最乾淨的能源——氫能。

  氫能,燃燒産生的能量可達到等量汽油的3倍,但只排放出水,被譽為“21世紀終極能源”。

  全球正興起氫能發展熱潮,我國也將氫能産業作為未來國家能源體系的重要組成部分、戰略性新興産業。

  長江之濱,“氫”風習習。

  2022年,湖北省出臺《支持氫能産業發展的若干措施》,打造全國氫能産業發展高地,競速“綠色”新賽道,厚植新質生産力。

  氫能汽車産業集聚區初步形成

  北京冬奧會,因綠色環保新技術大量運用,被稱為“最綠色”的冬奧會,産生的碳排放量全部實現中和。“最綠色”背後,氫能是一大功臣。

  2022年,氫作為冬奧會火炬唯一燃料,氫燃料電池汽車成為運輸主力,氫能和氫燃料電池汽車開始規模化應用。

  截至2023年11月,全國氫燃料電池汽車保有量超過18000輛。從交通開始,氫能的應用場景正在冶金、供能、化工等領域多點開花。

  湖北是中部化工行業較發達的省份,在徐徐“氫”風中已佈局多時。

  4月11日,湖北日報全媒記者來到位於武漢市東西湖區的中國石化機械公司氫能裝備分公司,這裡也是中國石化氫能裝備製造基地。在廠區一處場地上,擺放著一排集裝箱,裏面是該公司研製的可再生能源制氫系統。從制氫、充裝、加氫、輸氫,該公司已形成整套産品系列。

  氫能産業鏈,甚至比鋰電池産業鏈更長、更複雜,商業化前景廣闊。

  在制氫方面,三峽集團、武鋼氣體、和遠氣體等企業有深厚的技術實力;中韓石化等企業的生産裝置産生的氫氣,不僅可自用,還可向外輸出,全省具備約50萬噸/年工業副産氫能力。

  儲氫方面,武漢氫陽能源有限公司專注于常溫常壓液態有機儲氫技術,擁有多項全球首創成果。

  在加氫方面,全省有10多座加氫站。其中,中國石化以多種方式在湖北發展了8座加氫站。

  在運氫上,武漢氫陽能源有限公司(以下簡稱“氫陽能源”)等企業正在積極攻克氫氣儲運難題。氫陽能源研發了有機液體氫儲能技術,即用“油”儲存氫氣,兩者混合後被稱為“氫油”,運輸到目的地,再使用催化劑將兩者分離。

  在氫能技術上,湖北也走在前列。氫燃料電池堆是提供動力的“心臟”,技術門檻極高。國家電投氫能科技有限公司可自主生産氫燃料電池質子交換膜、氣體擴散層、膜電極、雙極板、電堆等核心部件,武漢雄韜氫雄自主研發130千瓦燃料電池,武漢開沃汽車有限公司生産的氫燃料公交車已行駛在街頭。截至2023年底,氫能源公交車在湖北達121輛,分佈在武漢、荊門、襄陽等地。2023年10月11日,我國首艘氫燃料電池動力示範船“三峽氫舟1號”在宜昌首航。這標誌著氫燃料電池技術在我國內河船舶應用實現零的突破。

  “在技術研發、項目建設和産業集聚等方面,湖北省是全國氫能産業中的領先地區之一。”武漢理工大學(材料複合新技術國家重點實驗室)學科首席教授唐浩林説。特別是在新能源汽車領域,湖北已經形成一定規模的氫能汽車産業集聚區,涵蓋氫能汽車的研發、生産、銷售和服務等環節。這些企業為湖北在氫能産業中的地位提升提供了有力支撐。

  氫能成本技術難題加速破解

  “2023年是我國氫能産業爆發元年,氫能應用已形成較為完整的現代産業鏈,關鍵材料、器件和裝備製造基本國産化。”中國石化氫能應用現代産業鏈專家諮詢委員會副主任淩逸群説。

  業內人士分析,如今的氫能類似于十幾年前的鋰電,氫能目前面臨的問題,主要是生産成本、加氫站建設和氫能源運輸三大難題,一旦能突破産業化應用短板,氫能源應用推廣將會駛入快車道。

  在業內,最被看好的是電解水制氫,但電解水的過程中需要的電力必須是綠電,也就是必須利用可再生能源發電制氫,這樣生産出來的氫氣才能稱之為“綠氫”。

  在湖北,綠氫項目在路上。去年4月,綠電綠氫制儲加用一體化氫能礦場綜合建設項目落戶大冶,項目計劃建設綠電制氫工廠,配套建設光伏電站、綜合能源站,形成集制氫、儲氫、加氫、用氫于一體的全産業鏈生態。今年,該項目獲批國家發改委清潔低碳氫能創新應用工程項目。

  綠氫所需的綠電,在湖北已有良好基礎。截至去年底,全省新能源總裝機容量3323.77萬千瓦,佔總裝機容量近三成。今年一季度,全省新能源發電負荷六次創新高,其中最高的一次,新能源發電佔全省當時用電負荷的70.53%。隨著綠電成本不斷降低,綠氫成本也會隨之降低。

  隨著國內氫能關鍵裝備研發製造水準穩步提升,電解槽等裝備製造成本下降30%左右,供應商發展到目前300余家,燃料電池系統成本較2020年下降近80%。有專家認為,綠氫産業正處在為期10年左右的快速降本期。

  拓展氫能應用場景,有利於降低氫能成本。

  在潛江的江漢鹽化工業園區將鹽化工副産的氫氣通過管道輸送給光纖企業,用作光纖、光棒等産品的原材料和燃料。國家電力投資集團有限公司荊門綠動電廠在重型燃機商業機組上實施了摻氫燃燒改造和運行。

  産業生態培育亟需強化

  在孝感市雲夢縣鹽化工産業園,一條黃色管道直達廠區,將葛化華祥的工業副産品——氫氣引入,變成安耐吉的原料。安耐吉自主研發的二段加氫技術,將廢礦物油中的硫、氮、氯等雜質有效分離,生産出二類潤滑油標準的産品,變廢為寶。

  能源載體只是用氫的一個方向,它還有無窮可能。

  比如,鋼鐵行業嘗試在製造工藝中用氫替代碳來還原氧化物,原本排放二氧化碳的過程轉變為生成水,生産出“綠鋼”,有效促進高耗能行業減排;二氧化碳加氫可以人工合成澱粉,還能製成甲醇……隨著技術不斷進步,人們的思路將更加開闊。

  為加快培育氫能産業,從國家到地方都出臺了很多支持政策。據不完全統計,2023年國家部委出臺氫能相關政策超過30項,省區市發佈氫能相關支持文件超過400項,在2024年初的地方兩會上,有22個省份將發展氫能寫入《政府工作報告》。

  湖北高度重視氫能産業發展。

  2022年3月,省發改委、省能源局印發實施《湖北省氫能産業發展規劃(2021—2035年)》。2022年11月,又出臺《關於支持氫能産業發展的若干措施》。針對技術水準不高、基礎設施不足、管理機制不健全等堵點痛點,通過集成資金等,對氫能産業“制、儲、運、加、用”全鏈條的重點環節給予支持,補到關鍵處,力度和覆蓋面不弱于相關省市已出臺的政策,旨在助力氫能産業加速進入成長期。

  唐浩林説,目前,湖北已聚集100余家氫燃料電池及整車製造關聯企業和科研院所,需要引導這些科技企業串珠成鏈,打造“本地即協同”的産業集群。他建議,在現有政策繼續支持氫能産業研發、應用以及試點項目的基礎上,湖北需要引導氫能産業向價值鏈中高端發展,促進氫能産業良性循環和有序發展,可以引導社會資本通過産業基金等形式參與氫能産業發展。同時,發揮産業聯盟作用,做好做實氫能産業重大項目、龍頭企業服務,實現氫能産業全面高品質發展。(湖北日報全媒記者 彭一葦)

編輯:胡禮國
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