鉅大LARGE | 點擊量:1104次 | 2021年12月11日
世界各國氫能戰(zhàn)略計劃和產(chǎn)業(yè)發(fā)展及國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展近況與思考
氫能在世界能源轉(zhuǎn)型中的角色價值日益凸顯,世界主要發(fā)達國家近年紛紛大力支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,越來越多的能源、汽車、金融公司開始涉足氫能相關(guān)業(yè)務(wù),多產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的新格局初現(xiàn)端倪。
目前,產(chǎn)量最大成本最低的制氫方式是煤氣化制氫和烴類蒸氣轉(zhuǎn)化制氫,可再生能源發(fā)電制氫有望在2030年開始逐步實現(xiàn)商業(yè)化。氫的大規(guī)模儲運高度依賴技術(shù)進步和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難點。
全球加氫站建設(shè)呈加速發(fā)展之勢,已建成加氫站數(shù)量最多的國家有日本、德國、美國、中國。氫燃料電池汽車已在一些國家小規(guī)模商業(yè)化,小型氫燃料電池熱電聯(lián)供裝置也成為發(fā)達國家備受關(guān)注的分布式能源利用技術(shù),相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最成功的國家是日本。
世界各國氫能戰(zhàn)略計劃和產(chǎn)業(yè)發(fā)展
近年來,美國、日本、歐盟等國家和地區(qū)相繼制定了氫能發(fā)展戰(zhàn)略。
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澳大利亞作為世界上最大的煤炭出口國和第二大液化天然氣(LNG)出口國,也開始計劃以太陽能、風能制氫并向東亞地區(qū)出口液氫,打造下一個能源出口產(chǎn)業(yè),目標是到2030年在中、日、韓、新加坡4國開發(fā)70億美元市場。
英國氣候變化委員會認為,到2030年,氫氣可能取代天然氣,成為低碳電力系統(tǒng)的備用能源,并呼吁新建的天然氣發(fā)電廠及早做好利用氫能的準備。
2016年,中國國家能源局發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》,部署“氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新”任務(wù)。一些地方政府開始把氫能產(chǎn)業(yè)作為經(jīng)濟發(fā)展新引擎,特別是東部、南部省份對氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推進力度較大。
江蘇省如皋市從2010年起開始布局氫燃料產(chǎn)業(yè),2016年被聯(lián)合國開發(fā)計劃署命名為“中國氫經(jīng)濟示范城市”。廣東省佛山市于2017年11月建成國內(nèi)首個商業(yè)化運營加氫站。上海市發(fā)布《上海市燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃》,山東省計劃在濟南建設(shè)“中國氫谷”,并于近日啟動了山東氫能源中長期發(fā)展規(guī)劃方案編制。武漢市于2018年3月出臺《武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)(漢南區(qū))加氫站審批及管理辦法》,這是全國首個加氫站審批及監(jiān)管的地方性政策。
大型能源企業(yè)氫能產(chǎn)業(yè)進展
在各類新能源中,氫能與傳統(tǒng)油氣產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系最為緊密,具有與油氣可類比的萬億美元級市場空間。石油公司具有資源規(guī)劃、煉化生產(chǎn)(制氫用氫)、油氣儲運以及零售終端建設(shè)與運維等多方面的技術(shù)基礎(chǔ)與整合優(yōu)勢。
早在1978年,BP公司就申請了第一件氫燃料電池相關(guān)專利。近十年來,以殼牌、BP、道達爾為代表的石油公司圍繞氫氣制取、儲運以及加氫站建設(shè)已有豐富的實踐案例,是世界氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的積極推動者。
BP認為,氫能兼有二次能源和儲能媒介雙重角色,并將在2030-2050年得到廣泛應(yīng)用。BP擁有超過40年的制氫經(jīng)驗和超過10年的汽車加氫站運營經(jīng)驗。BP已參與多個氫能示范項目,包括同戴姆勒克萊斯勒公司、福特公司合作研究先進燃料電池技術(shù),在北京建成座加氫站等。
殼牌全面進軍氫能領(lǐng)域。殼牌2013年發(fā)布的《新視野——世界能源轉(zhuǎn)型的視角》(NewLensScenarios)指出,未來石油在乘用車領(lǐng)域的占比將逐年下降;電能和氫能則將快速增長,2030年二者合計占比將達到5%,2050、2060年將分別達到40%和60%,到2070年,乘用車市場將全面脫離對化石燃料的依賴,電動汽車和氫燃料汽車將得到全面普及?;谏鲜鲱A(yù)測,殼牌開始在氫能領(lǐng)域全面發(fā)力。
2016年,殼牌與川崎重工簽署協(xié)議,合作開發(fā)液氫運輸船;殼牌還與日本巖谷產(chǎn)業(yè)、日本電源開發(fā)公司合作,將澳大利亞豐富的低質(zhì)褐煤轉(zhuǎn)化為氫氣,液化后船運至日本。2017年2月,殼牌與豐田正式達成合作協(xié)議,在加利福尼亞州建造7座加氫站,并將在2024年增加至100座。兩家公司將為該項目出資1140萬美元,加州能源委員會將出資1640萬美元[41]。殼牌在2018年發(fā)布的《能源轉(zhuǎn)型報告》中指出,將于2030年前在英國投資加氫設(shè)施。
道達爾積極推進加氫站布局。2013年在德國政府的主導下,道達爾與殼牌、戴姆勒等公司啟動了H2Mobility項目。該項目計劃在2023年前在德國建設(shè)400座加氫站。截至目前,道達爾已經(jīng)在德國建成了10座加氫站。道達爾還與林德公司、寶馬公司在氫氣加注技術(shù)等方面開展了合作。
中國傳統(tǒng)大型能源企業(yè)已加大在氫能領(lǐng)域的投入力度。
2018年2月,國家能源集團牽頭成立了中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(簡稱中國氫能聯(lián)盟),高調(diào)進軍氫能產(chǎn)業(yè),并已在江蘇如皋建成商業(yè)加氫站;10月,國家能源集團下屬3家單位(準能集團、氫能科技公司、低碳清潔能源研究院)與濰柴集團共同簽署了《200噸級以上氫能重載礦用卡車研發(fā)合作框架協(xié)議》。
中國石化在全國開展氫氣的制、儲、運、加整體布局,目前已確立10余座加氫站選址。借助2022年北京冬奧東風,公司與億華通公司簽訂協(xié)議,在氫氣供應(yīng)、車輛加氫、加氫站運營等方面展開合作,為北京-張家口冬奧會氫燃料電池車運營提供保障??紤]到氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期難以實現(xiàn)投資回報,中國石化于2018年7月成立了中國石化集團資本有限公司,專門支持氫能和其他新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
中化集團把氫能確立為公司新能源四大重點領(lǐng)域之一,于2018年10月在江蘇省如皋市成立了中化能源國際氫能與燃料電池科技創(chuàng)新中心,專注于研發(fā)氫燃料電池,其新能源業(yè)務(wù)進入了戰(zhàn)略突破和攻堅階段。
對中國氫能產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的建議
從世界各國的經(jīng)驗來看,氫能產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展需要解決技術(shù)突破、政策協(xié)調(diào)、產(chǎn)業(yè)配套、經(jīng)濟可行、社會認知等多方面問題。近年來,中國多地政府大力推進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,汽車企業(yè)、燃料電池供應(yīng)企業(yè)以及投資機構(gòu)熱情高漲,多家企業(yè)積極進入制氫供氫產(chǎn)業(yè)鏈。
然而,中國氫能產(chǎn)業(yè)尚存在缺乏國家氫能戰(zhàn)略、核心技術(shù)不足、加氫站審批與監(jiān)管法規(guī)缺失、技術(shù)標準與檢測體系滯后等問題,亟待加強頂層設(shè)計,推動氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
一是研究制定國家氫能戰(zhàn)略及相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策
氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展首先需要明確氫的能源屬性。當前,氫在中國被列為危險化學品,尚未納入能源管理體系,亟需在國家能源轉(zhuǎn)型藍圖中界定氫能角色。建議國家組織相關(guān)部委,研究發(fā)布國家氫能戰(zhàn)略及發(fā)展路線圖,制定產(chǎn)業(yè)政策,明確氫能發(fā)展的行業(yè)主管部門,完善監(jiān)管法規(guī)與檢測體系,鼓勵真正有資源優(yōu)勢、技術(shù)實力的地區(qū)和企業(yè)共同推動氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
二是切實攻克制約氫能產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵技術(shù)
中國氫能產(chǎn)業(yè)鏈部分關(guān)鍵零部件和產(chǎn)品技術(shù)與國外最先進技術(shù)存在較大差距,膜電極、空氣壓縮機、儲氫材料、加氫槍與軟管等關(guān)鍵零部件尚需進口。在發(fā)展模式上,一方面,建議部分借鑒中國高鐵技術(shù)創(chuàng)新以及油氣重大專項模式,組織氫能與燃料電池重大科技專項,加大國際科技合作力度,以龍頭企業(yè)帶動產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步;另一方面,考慮到全球范圍內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)尚處在發(fā)展初期,主導技術(shù)與設(shè)計尚未定型,建議成立風險投資基金,保持對相關(guān)技術(shù)的關(guān)注,切實以技術(shù)突破帶動市場繁榮,堅決防范投機炒作。
三是穩(wěn)妥有序推進氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是打通氫能產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。氫氣長輸管道與加氫站建設(shè)投入大、周期長?!豆?jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》提出,中國將在2025年建成300座加氫站,2030年建成1000座加氫站。建議國家充分利用現(xiàn)有油氣基礎(chǔ)設(shè)施,穩(wěn)妥有序推進氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),切實提高氫氣儲運和加注的安全性和經(jīng)濟性。油氣經(jīng)緯