氫能，被稱為“終極能源”，根據國際氫能源委員會發(fā)布的《氫能源未來發(fā)展趨勢調研報告》，2050年全球氫能源需求將增至目前的10倍，全球氫能產業(yè)鏈產值將超過2.5萬億美元。去年3月國家出臺的《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》（以下簡稱《規(guī)劃》），把氫能列為未來國家能源體系的重要組成部分。據中國氫能聯(lián)盟預計，至2025年，我國氫能產業(yè)產值將達到1萬億元。2050年氫能在我國終端能源體系中占比超過10%，產業(yè)鏈年產值達到12萬億元。
 

 

氫能發(fā)展已經步入了毫無疑問的快車道，巨大的想象空間使得氫能產業(yè)的投資已開始飛速增長。但目前很多人對氫能的理解顯然太狹隘了，僅僅聚焦于氫能車，資本也蜂擁而入大量投資于氫燃料汽車，讓本來就不寬廣的賽道顯得更加擁擠。“氫能產業(yè)鏈其實很長，橫跨能源、電力、交通、工業(yè)等領域，包括制備、儲運、應用等環(huán)節(jié)。”中國工程院院士、中國南方電網公司首席科學家饒宏表示。

 

氫能車的示范與試探

 

“廣東是氫能推廣比較早的省份。廣東的氫能落地有個很重要的特點，就是政府推動力度大，相關企業(yè)的行動也非常快。”中國石化廣東石油分公司有關負責人表示。作為制氫產氫大戶，中石化早早開始與地方政府合作推動加氫站建設。

 

據了解，早在2009年，佛山市政府已經著手氫能產業(yè)布局，在國內首先打造“一主四副”氫能源產業(yè)基地，這也是為什么國內首座油氫合建站會建在佛山的重要原因。2016年，國內首條自主研發(fā)的氫燃料電池城市客車正式在佛山亮相。2017年，國內首座商業(yè)化加氫站——瑞暉加氫站在南海建成，拉開了佛山地區(qū)加氫網點建設的序幕。 2019年7月，中國石化在佛山南海建成國內首座油氫合建站——樟坑油氫合建站。“使用油氫合建站的方式建設氫能網點，被業(yè)界認為是‘最合適’的建站方式。在加油站現(xiàn)有網點基礎上增加加氫業(yè)務，一來節(jié)省土地資源，二來可以充分發(fā)揮油品銷售企業(yè)在管理、人才上的優(yōu)勢。2020年，運營一年即實現(xiàn)商業(yè)化盈利。”該負責人介紹。

 

 

根據《規(guī)劃》，2025年我國氫燃料電池車輛保有量要達到約5萬輛，布局一批加氫站。《廣東省加快建設燃料電池汽車示范城市群行動計劃（2022-2025年）》提出，到2025年廣東示范城市群要形成一批技術領先并具備較強國際競爭力的龍頭企業(yè)，實現(xiàn)推廣1萬輛以上燃料電池汽車目標，年供氫能力超過10萬噸。

 

氫燃料電池汽車作為氫能應用重要示范窗口，眾多企業(yè)加速布局這一賽道，氫燃料汽車作為重要商業(yè)應用場景關注度也毋庸置疑。但是，從汽車領域看，經過十多年發(fā)展，電動乘用車已經形成了完善的產業(yè)鏈，無論從經濟性和配套設施，還是從轉化效率來說，電動汽車比氫燃料汽車更有競爭力，發(fā)展氫燃料汽車，只能作為電動汽車的補充。

 

此前，佛山首條氫燃料電池城市客車運行首日引來市民紛紛嘗鮮，氫燃料電池公交車大規(guī)模投入應用似乎即將成為現(xiàn)實。不過，國家能源局數(shù)據顯示，目前國內氫燃料電池汽車的保有量達到10561輛，在廣東擁有2370輛，占全國總量22%，但實際運營數(shù)量不到600輛。而且目前很多氫燃料汽車都靠補貼生存，一旦地方財政吃緊，補貼跟不上，推廣積極性將打折扣。

 

如果僅僅作為車用動力，氫能車已然很難復制電動車的榮光。但是，氫能作為一種清潔能源和工業(yè)原料，它的用途應該有更廣闊的情景。

 

氫燃料電池是一個發(fā)電裝置

 

“將燃料電池汽車這一交通端應用作為示范窗口，其重要性是不言而喻的。但有部分人容易將氫能簡單等同于燃料電池，將燃料電池等同于燃料電池汽車，然后去與電動汽車作比較，這樣的理解存在偏頗，也降低了整個氫能產業(yè)的重要性。”加拿大國家工程院院士、鴻基創(chuàng)能副董事長兼首席技術官葉思宇強調，氫能產業(yè)除了在交通領域外，在工業(yè)、農業(yè)、發(fā)電等領域都有其獨到的用處。從能源結構的轉型和調整來說，氫能很好地起到了串聯(lián)從能源制取到能源使用兩端的作用，在雙碳目標下的重要性不言而喻。

 

比如作為燃料用氫，主要場景除了重型道路交通外，船運、航空、發(fā)電等領域也可使用氫能；作為原料用氫，主要場景包含鋼鐵、化工等領域，可用于多種化學反應，同時也是眾多化合物的基礎元素之一，氫氣可以代替焦炭和天然氣作為還原劑，消除煉鐵、煉鋼過程中的大部分碳排放，同時氫作為十分重要的化工原料可用于合成氨、甲醇、煉化、煤制油氣等生產過程，生成綠色甲醇和綠氨，既可以作為綠色能源，也可以用到農業(yè)化肥的制造；氫能還可作為儲能用氫，主要場景包含電力儲能領域等。

 

“氫能未來的爆發(fā)點很多，比如在發(fā)電領域、化工領域，事實上這些領域的大量需求反而可以帶動交通領域用氫成本下降。”葉思宇指出。

 

在廣東，氫能應用場景正在不斷拓展。在寶鋼股份湛江鋼鐵基地，百萬噸級氫基豎爐本體鋼結構已順利封頂，正在加快建設施工，計劃2023年底建成投產。氫基豎爐是“減碳神器”，這座氫基豎爐將使用天然氣、焦爐煤氣和大比例氫氣生產100萬噸年產量的優(yōu)質直接還原鐵，相對傳統(tǒng)鐵前全流程高爐煉鐵工藝同等規(guī)模鐵水產量，每年可減少二氧化碳排放50萬噸以上，這也是國內首座百萬噸級氫基豎爐。

 

“氫氣在電網的應用場景在南沙小虎島智慧能源站幾乎齊活了。”廣州供電局氫能源研究中心總經理雷金勇告訴記者，能源站通過氫能的制取、存儲、發(fā)電、加氫一體化，很好地解決了新能源發(fā)電的隨機性、季節(jié)性波動強的難題。同時，能源站是能源網和交通網融合的新型能源基礎設施，對于粵港澳大灣區(qū)構建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系有重要意義。

 

氫儲能與電化學儲能具有本質的區(qū)別，氫燃料電池本質是一個發(fā)電裝置。雷金勇介紹，能量維度上，氫儲能容量大，容量規(guī)模可達百吉瓦級別；時間維度上放電時間長，可實現(xiàn)小時至季度，甚至更長周期的放電調節(jié)；空間維度上氫儲運方式靈活多樣，不需要特定的地理條件且不會破環(huán)生態(tài)環(huán)境。“氫儲能可大規(guī)模長周期能量存儲，作為良好的調峰電源；氫儲能可大規(guī)模大范圍能量轉移，解決源荷空間錯配問題；氫儲能可大規(guī)模跨行業(yè)能量消費，實現(xiàn)全社會深度脫碳。”

 

“整個氫能產業(yè)鏈可以分為上游制氫、中游運氫、下游用氫，上中下游共同打開一個氫能大市場，也互為動力和制約。”廣東碳中和發(fā)展研究院能源咨詢部部長文婷表示。

 

綠氫的未來

 

近日，國家標準委與國家發(fā)改委、工信部、生態(tài)環(huán)境部、應急管理部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產業(yè)標準體系建設指南（2023版）》（以下簡稱《指南》）。這是我國國家層面首個氫能全產業(yè)鏈標準體系建設指南。

 

從2019年3月，《政府工作報告》首次提及氫能開始，發(fā)展氫能產業(yè)無疑已成為保障國家能源安全、優(yōu)化能源生產、消費結構、推進能源清潔低碳轉型、落實雙碳目標和引領帶動經濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措。

 

全國各地對發(fā)展氫能產業(yè)的意愿不斷增強，密集出臺支持政策。以廣東為例，2020年《廣東省培育新能源戰(zhàn)略性新興產業(yè)集群行動計劃》提出推進可再生能源制氫，此后又陸續(xù)發(fā)布了《廣東省加快氫燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展實施方案》《廣東省構建新型電力系統(tǒng)推動電力高質量發(fā)展行動方案（2021-2025年）》《廣東省加快建設燃料電池汽車示范城市群行動計劃（2022-2025年）》，各地市也陸續(xù)發(fā)布了多項政策及規(guī)劃支持氫能產業(yè)發(fā)展。

 

“按照產業(yè)發(fā)展常規(guī)的階段劃分來看，氫能產業(yè)目前正處在發(fā)展的初期階段。”安永大中華區(qū)能源與資源行業(yè)業(yè)務合伙人魯欣指出，氫能在低碳轉型以及未來能源結構中的重要性得到了充分的重視，氫能的定位越發(fā)明晰，支持氫能發(fā)展的國家和地方性政策不斷推出，對氫能發(fā)展的商業(yè)性機遇、路徑以及挑戰(zhàn)的認識也不斷深入，圍繞氫能產業(yè)的全價值鏈投資活躍，特別是下游在交通運輸領域的應用等方面，圍繞創(chuàng)新技術研發(fā)、商業(yè)化試點和應用的資源投入不斷增多。但是氫能發(fā)展的過程中還面臨著政策、市場和運營等方面的諸多挑戰(zhàn)，需要以系統(tǒng)性思維統(tǒng)籌產業(yè)的健康快速發(fā)展。

 

“廣東省在支持和推動氫能發(fā)展方面走在全國前列，已經積累了較為豐富的經驗。在此基礎上，可以進一步深化和細化區(qū)內氫能產業(yè)的規(guī)劃，特別是注重現(xiàn)有和新出政策的配套和協(xié)調，進一步打通部門之間和區(qū)域之間的‘堵點’，使政策執(zhí)行更為通暢和高效，進一步降低政策（包括執(zhí)行層面）的不確定性，增強投資者的信心。”魯欣建議，圍繞氫能制、儲、輸、加、用等環(huán)節(jié)，要發(fā)揮氫能消納能力強、應用場景豐富的優(yōu)勢，例如氫能重卡、氫能船舶、P2X等，政府還可以通過類如政策傾斜和激勵等手段，強化需求側的培育，以需求帶動價值鏈前端的發(fā)展。

 

此外，魯欣特別提到，在供給側方面，建議加大力度探索海上風電電解水制氫的發(fā)展路徑，縮短供給側短中期內依賴灰氫的時間。通過可再生能源發(fā)展綠氫，才是未來方向。隨著可再生能源的技術發(fā)展，綠電成本在快速下降，綠電制綠氫的成本也在下降，在非洲、中東一些地區(qū)，綠氫的成本甚至低于灰氫。而且，在歐洲，碳邊境調節(jié)機制（CBAM，碳關稅）還將把氫和氨納入關稅征收產品，如果不是綠氫，產品還面臨關稅征收可能。
 

南方+記者 劉倩

【作者】 劉倩

綠動廣東