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魏锁会长在经济日报解读氢能产业如何健康有序发展

时间:2022-06-23

我会会长魏锁近日应经济日报邀请围绕氢能产业健康有序发展进行研讨,深度解读世界氢能利用及发展趋势,以及我国氢能产业发展有特点。

 

内容如下:

在全球能源转型、实现碳中和过程中,氢能承担着不可替代的重要角色。我国具有良好制氢基础和大规模应用市场,氢能产业呈现积极发展态势。2022年,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,从战略层面对氢能产业发展进行了顶层设计。本期邀请专家围绕氢能产业健康有序发展进行研讨。

世界氢能产业加速布局

主持人(经济日报理论部主任、研究员徐向梅):世界氢能利用及发展趋势如何?我国氢能产业发展有哪些特点?

魏锁(中国产业发展促进会氢能分会会长):全球能源结构正在向以清洁能源为主体的新型能源系统方向转变,氢能作为最具发展潜力的清洁能源之一,一方面能有效解决可再生能源大规模发展面临的消纳问题,另一方面也是实现交通、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的有效路径。各国积极布局氢能产业,全球已有20个国家和地区发布氢能发展战略,氢能产业发展呈现以下趋势。

氢燃料电池产业化浪潮加速。经过近30年持续研发,燃料电池在能量效率、功率密度、低温启动等方面取得突破性进展,新一轮燃料电池汽车产业化浪潮正在迫近。国际领先企业已开展燃料电池电堆、催化剂、质子交换膜及燃料电池汽车等商业布局,燃料电池产业正从小规模示范转向大规模商业化应用。

低碳氢能呈现巨大发展空间。当前,传统化石能源制氢仍是主要制氢方式,占全球氢气产量的78%以上,但低碳制氢取代传统能源制氢的速度正在加快。包括蓝氢和绿氢在内的低碳制氢技术快速发展,全球各大能源公司多倾向将化石能源制氢和副产氢配备碳捕获、封存及利用技术(CCUS)作为向绿氢过渡阶段的主要制氢技术,同时电解制氢设备运营规模提升,2021年全球低碳制氢产能达55万吨/年,新增电解制氢设备运营规模468MW(兆瓦)。在全球节能减排大背景下,“可再生能源+氢能”替代化石能源成为能源变革的重要方向,据不完全统计,截至2021年,全球约有500个氢能项目,其中约120个在建绿氢项目,全球规划中的吉瓦级绿氢项目规模合计达144.1GW(装机容量)。

储运技术成为氢能产业链发展的关键。从全球氢储运技术来看,主要以管道、高压气态、低温液态等形式为主,各国依托既有产业技术和基础采取不同储运方式。欧洲以发展管道输氢为主,利用现有天然气基础设施逐步建设泛欧洲氢气管网,预计2040年总长度达2.3万公里;美国管道输氢和液态储运技术成熟,拥有全球一半里程的输氢管道,运营15座以上液氢工厂,总产能超过326吨/天,居全球首位;日本和韩国正发展有机化合物、液氨和液氢的跨洋运输供应链。

加氢站建设稳步推进。全球加氢网络建设加快,截至2021年全球建成加氢站800多座,其中30%为液氢加氢站,主要分布在日本和美国,欧洲大多数加氢站采用站内电解水制氢技术,我国35MPa(车载储氢瓶压力等级)商用车加氢站及混合加氢站布局速度居全球首位。从各国发展战略看,预计2030年全球加氢站数量将超过4500座,形成多元化、网络化氢能基础设施体系。

氢能应用领域逐渐拓宽。随着产业技术快速发展,氢能能源属性逐渐明确,有望在氢冶金、绿氢化工、氢储能、综合能源、智慧能源系统中全面应用。同时,国际氢能标准体系日趋完善,截至2021年ISO(国际标准化组织)氢能技术现行标准为89项,主要涉及氢能储运、氢能安全、氢能检测试验方法、氢能制取设备和加注环节关键部件;IEC(国际电工委员会)燃料电池方面技术现行标准26项,主要围绕燃料电池术语、燃料电池模块以及不同类型燃料电池的安全性、相关试验及测试方法等方面。

近年来,我国已初步形成较为完整的氢能产业链,自主化水平快速提升,氢能技术基本能够支撑产业发展。具体看,一是政策体系不断完善。目前已启动两批燃料电池示范城市群建设,“氢进万家”等一系列支持产业发展政策相继出台,各省(区、市)因地制宜布局氢能产业,累计出台相关政策164项。二是产业规模快速增长。2021年我国氢气总产量达3300万吨,应用场景进一步扩大,交通领域燃料电池汽车保有量近9000辆,工业、建筑、分布式能源领域应用正加快布局。三是氢能技术研发持续突破。制氢环节,可再生能源电解水制氢是主要发展方向,我国碱液制氢技术全球领先,质子交换膜制氢技术正加速发展;储运环节,目前氢气运输以20MPa高压气态储运为主,管道输氢、液氢储运技术和装备处于研发验证阶段,化合物储氢在局部地区实现应用;应用环节,氢燃料电池领域快速突破,催化剂、质子膜、碳纸、膜电极、电堆等多项技术已实现国产化。与国际先进技术相比,我国在氢能各个环节装备及产品性能、使用寿命、制造工艺等方面还有一定差距,特别是高性能材料和精密制造部件仍存在“卡脖子”现象,在产业规模、技术水平、材料研发、生产工艺、专利和标准输出等方面仍需加强创新攻关。

总体来看,国际氢能产业尚处于培育期。我国虽起步较晚但发展较快,具备快速推进氢能规模化应用与技术迭代升级的能力和条件,有着巨大的市场空间,有望在2030年前达到国际先进水平。

来源:经济日报