來源:中國石化報 時間:2023-10-09 08:00
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近日,在2023中國(嘉興)氫能產(chǎn)業(yè)大會暨2023氫能專精特新創(chuàng)業(yè)大賽決賽上,中國氫能聯(lián)盟發(fā)布了《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2022》(以下簡稱《白皮書2022》)。該報告由人民日報出版社正式出版。
黨的二十大報告將確保能源資源安全作為維護國家安全能力的重要內(nèi)容,提出加強重點領(lǐng)域安全能力建設(shè),確保能源資源及產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全;堅持先立后破、有計劃分步驟的工作總基調(diào),推進工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域清潔低碳轉(zhuǎn)型。
在《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》的科學(xué)部署下,各省市氫能產(chǎn)業(yè)政策體系加快建立,全產(chǎn)業(yè)鏈示范應(yīng)用穩(wěn)步推進,氫能支撐能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型進入新階段。
在國家能源局科技司指導(dǎo)下,中國氫能聯(lián)盟研究院組織行業(yè)相關(guān)機構(gòu)和專家共同編制《白皮書2022》,緊扣二十大報告要求,系統(tǒng)梳理2022年全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)及趨勢,通過翔實的事實和數(shù)據(jù),解析中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的新形勢、新挑戰(zhàn)、新任務(wù)、新要求,并就中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑進行了詳細分析,旨在為我國的氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)提供行業(yè)參考和理論支持,助力中國氫能產(chǎn)業(yè)加快規(guī)?;?、一體化、生態(tài)化和市場化發(fā)展。本版文字由 本報記者 馬 玲 整理
2022年國內(nèi)外氫能發(fā)展情況
各國持續(xù)發(fā)布規(guī)劃政策,支持和推進力度不斷加大
多國持續(xù)出臺國家氫能發(fā)展戰(zhàn)略,制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標,明晰產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線,以期把握“氫能浪潮”機遇。包括美國、德國、日本在內(nèi)的41個國家和地區(qū)制定發(fā)布了國家級氫能發(fā)展戰(zhàn)略;包括中國、南非在內(nèi)的13個國家和地區(qū)出臺了國家規(guī)劃。歐美等國家和地區(qū)在支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中持續(xù)發(fā)力,不斷追加資金投入,制定了相對差異化的政策措施。
中國可再生氫產(chǎn)能倍增,在“三北”地區(qū)實現(xiàn)密集落地
2022年中國氫氣產(chǎn)能約4882萬噸/年,比上年增長約1.2%;產(chǎn)量約3533萬噸,比上年增長約1.9%??稍偕茉粗茪漤椖考铀偻七M,西北、華北、東北等地區(qū)引領(lǐng)大型可再生氫基地示范工程規(guī)劃建設(shè)。已規(guī)劃超過300個可再生能源制氫項目,建成運營項目達到36個,累計可再生氫年產(chǎn)能約5.6萬噸;新增建成運營可再生氫項目23個,新增年產(chǎn)能約3.3萬噸,比上年增長超過140%。
氫氣價格穩(wěn)中有降,交通示范保持較高熱度,工業(yè)、發(fā)電領(lǐng)域進度加快
據(jù)“中國氫價指數(shù)”跟蹤統(tǒng)計,2022年,生產(chǎn)側(cè)和消費側(cè)指數(shù)整體持穩(wěn),重點區(qū)域氫價穩(wěn)中有降。各地圍繞電價、項目建設(shè)運營等方面加大補貼力度,或通過整合供需資源實現(xiàn)規(guī)?;?yīng),促進消費側(cè)價格進一步降低。以規(guī)?;I(yè)應(yīng)用推動供應(yīng)鏈建設(shè),成為中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要抓手。燃料電池汽車加速推廣,依托“燃料電池汽車示范城市群”等重大示范項目,2022年中國燃料電池汽車銷售量比上年增長約36%,加氫站增幅超過40%。重型交通領(lǐng)域加快試點,工業(yè)領(lǐng)域示范項目陸續(xù)開建,累計建成運營發(fā)電/熱電聯(lián)產(chǎn)項目55個,總規(guī)模超12兆瓦,比上年增長118%。
氫能關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)迭代,裝備制造成本進一步下探
部分制氫技術(shù)路線達到國際先進水平,電解槽出貨量大幅增長。主流廠家各類電解槽產(chǎn)能超過8吉瓦,出貨量約800兆瓦。堿性電解槽成本優(yōu)勢仍然顯著。燃料電池汽車推廣聚焦商用車,運輸車、自卸車、牽引車等重型商用車裝載的燃料電池功率以110~130千瓦為主,客車、公交車功率以60~90千瓦為主。大功率燃料電池取得突破,多個企業(yè)發(fā)布的燃料電池產(chǎn)品功率超過200千瓦。
政策和標準體系持續(xù)強化,氫能管理規(guī)范陸續(xù)出臺
地方政府圍繞項目投資、裝備制造、企業(yè)引進等方面完善政策體系以引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。26個省、區(qū)、市公開發(fā)布氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)專項政策316項,比上年增長約65%,新增政策中明確給予財政補貼的政策占比超過40%。氫能項目審批流程制度逐步明確。38個地方政府發(fā)布加氫站建設(shè)審批規(guī)范文件,山東、吉林、廣東、上海等多個省市非化工園區(qū)制加氫項目管控放開。氫能標準體系逐步健全,已發(fā)布氫能相關(guān)國家標準102項、行業(yè)標準30項、團體標準136項。
中國氫能發(fā)展面臨的新形勢新要求
清潔氫發(fā)展成全球共識,國際競合面臨新形勢
世界主要經(jīng)濟體對建設(shè)安全穩(wěn)定的綠色能源保障體系達成共識,持續(xù)加碼清潔氫產(chǎn)業(yè)投資與創(chuàng)新。歐洲、日本、美國等發(fā)達地區(qū)著力布局清潔氫產(chǎn)業(yè),非洲、拉美等發(fā)展中地區(qū)依托資源稟賦優(yōu)勢推動清潔氫項目落地。在全球清潔氫產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展的趨勢下,各國依托自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢,加速全球范圍內(nèi)的要素流動,廣泛開展多方位競爭合作。中國氫能發(fā)展須充分整合國內(nèi)產(chǎn)業(yè)資源和國際市場,引導(dǎo)行業(yè)主體深度參與全球清潔氫產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈建設(shè),增強國家的競爭力和話語權(quán)。
技術(shù)裝備短板風(fēng)險尚存,產(chǎn)業(yè)安全面臨新挑戰(zhàn)
中國氫能產(chǎn)業(yè)裝備自主化發(fā)展迅速,但在氫液化、儲氫容器、燃料電池等關(guān)鍵技術(shù)和零部件方面仍存在一定短板。質(zhì)子交換膜、膜電極等原材料受制于制備工藝復(fù)雜、技術(shù)難度高及資源稀缺等因素的影響,自主化產(chǎn)品面臨產(chǎn)能規(guī)模不足、產(chǎn)品性能亟待提升的問題。多種基礎(chǔ)原材料和制造工藝,國內(nèi)尚處于技術(shù)引進和研發(fā)階段。前瞻性技術(shù)的核心設(shè)計、部件制造、控制系統(tǒng)等方面尚未實現(xiàn)自主化。同時,國際競爭、技術(shù)封鎖及貿(mào)易管控等對進口渠道的穩(wěn)定性、可控性和安全性帶來潛在風(fēng)險。加強以大項目建設(shè)帶動科技創(chuàng)新和新技術(shù)推廣,通過市場主體的協(xié)同合作,集中力量突破氫能產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)及裝備瓶頸,保障產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)和裝備自主可控,是中國氫能發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)。
標準和測評體系滯后,市場化推廣面臨新任務(wù)
在中國當前氫能裝備市場中,各主體產(chǎn)品性能指標參差不齊,缺乏第三方視角準確、公正的檢測評價體系。行業(yè)層面對于各技術(shù)路線發(fā)展、各企業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃布局尚缺乏有效的統(tǒng)計分析,導(dǎo)致研發(fā)相對滯后于市場需求。同時,氫能在新型電力系統(tǒng)中作為長時儲能手段及在工業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模替代化石能源等,也都需要建立完善氫能及相關(guān)裝備標準化檢測體系。雖然中國當前已發(fā)布的氫能行業(yè)國家標準已過百項,但仍有較大缺口,“技術(shù)引導(dǎo)標準,標準規(guī)范技術(shù)”的循環(huán)格局尚未形成。加快建立完善氫能標準及檢測評價體系、推動氫能產(chǎn)品與技術(shù)的更新迭代、完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,是中國氫能發(fā)展面臨的新任務(wù)。
經(jīng)濟性不足制約項目啟動,示范部署面臨新要求
內(nèi)蒙古、寧夏、吉林等可再生資源富集地區(qū)對可再生能源制氫及合成氨、甲醇等載體熱情高漲,前瞻性示范項目布局顯著提速,相關(guān)規(guī)劃項目持續(xù)發(fā)布,以期搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機。但從整體氫氨醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢來看,部分地方項目建設(shè)重復(fù)苗頭顯現(xiàn)。當前,可再生氫氨較傳統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)和應(yīng)用成本高,下游消費市場積極性和競爭力較低,產(chǎn)品消納渠道和方向尚不明確,導(dǎo)致規(guī)劃項目實際建設(shè)進展緩慢,已建成的項目也存在運行質(zhì)量不高的問題,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展質(zhì)量有待提高。統(tǒng)籌資源和產(chǎn)業(yè)布局,加強可再生氫氨醇項目一體化、差異化、精準化部署,并有序推動工程化示范,找到綠色氫氨醇產(chǎn)業(yè)可行的盈利路徑,是中國氫能發(fā)展面臨的新要求。
中國氫能發(fā)展重點方向
廣泛開展國內(nèi)外交流溝通,探索清潔氫國際合作新模式新業(yè)態(tài),保障產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢
歐盟、美國、日本等國家和地區(qū)已全面推進清潔能源未來發(fā)展戰(zhàn)略,加快部署清潔氫產(chǎn)業(yè)體系。我國應(yīng)在“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略指導(dǎo)下,依托在場景開發(fā)、示范規(guī)模和商業(yè)化探索等方面的廣泛部署,以新模式、新業(yè)態(tài)開展與重要國家和地區(qū)之間的交流合作,聯(lián)合國際龍頭企業(yè)推動國內(nèi)和海外布局,共同打造國際清潔氫供應(yīng)鏈。依托國際示范項目引領(lǐng),在清潔氫關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈合作、國際標準制定、氫基能源貿(mào)易等方面制定系統(tǒng)合作框架,探索多元化合作模式,在可再生能源高效制氫、氫氣液化、氫燃料電池等關(guān)鍵領(lǐng)域加大布局力度,持續(xù)引領(lǐng)國內(nèi)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)龍頭拓展國際市場,提升中國氫能產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。
建立“揭榜掛帥”“賽馬爭先”等機制,聚焦產(chǎn)業(yè)鏈重點環(huán)節(jié),加大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)力度
通過“揭榜掛帥”和“賽馬爭先”等激勵機制,推動企業(yè)聚焦關(guān)鍵技術(shù)工藝及核心器件領(lǐng)域的研發(fā)和突破,構(gòu)建政產(chǎn)學(xué)研用一體化的攻關(guān)組織模式,并推動相關(guān)技術(shù)在示范工程中的先行先試,實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的批量化驗證。以強化短板技術(shù)攻關(guān)和前瞻性技術(shù)創(chuàng)新為抓手,通過集中攻關(guān)一批、試點示范一批、應(yīng)用推廣一批,推動創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。支持氫能關(guān)鍵裝備、氫安全、氫檢測等領(lǐng)域國家氫能創(chuàng)新平臺、全國重點實驗室、工程技術(shù)中心、創(chuàng)新協(xié)同中心建設(shè),引導(dǎo)能源、制造等骨干企業(yè)牽頭打造創(chuàng)新聯(lián)合體,加快推進高水平科技自立自強。
打造氫能產(chǎn)品質(zhì)量化保障體系,完善裝備及品質(zhì)檢測,支撐產(chǎn)業(yè)市場化發(fā)展
以氫能標準制定和檢測認證為抓手,積極打造氫能質(zhì)量保障體系。標準制定方面,對標國際氫能相關(guān)標準制修訂工作,梳理中國氫能產(chǎn)業(yè)標準體系缺口,聯(lián)合多方行業(yè)主體開展相關(guān)氫能標準制修訂,構(gòu)建面向氫電耦合、綠氫化工、氫冶金等多元應(yīng)用場景的標準體系;重視參與國際標準的制修訂,將中國的技術(shù)和標準與國際接軌。檢測認證方面,加快推動氫能“領(lǐng)跑者”行動實施,圍繞氫能重點裝備、氫氣品質(zhì)等方面推動檢測認證技術(shù)研發(fā),建立國家級氫能關(guān)鍵裝備檢測實證基地,形成完善的氫能技術(shù)裝備檢測認證體系、全周期氫氣品質(zhì)管控體系,貫通基礎(chǔ)前瞻、共性關(guān)鍵、工程應(yīng)用和檢測評估環(huán)節(jié),實現(xiàn)氫能標準治理和創(chuàng)新迭代協(xié)同,進一步夯實氫能市場化發(fā)展的質(zhì)量基礎(chǔ)。
安全、有序地推動氫能工程示范,統(tǒng)籌謀劃供應(yīng)鏈基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),降低產(chǎn)業(yè)發(fā)展成本
在保障氫能產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈安全、穩(wěn)定、有序發(fā)展的重要前提下,圍繞可再生氫耦合煤化工、氫電融合等領(lǐng)域部署一批“可再生能源制氫+儲運+綜合應(yīng)用”全鏈條重大工程示范,以解決上下游聯(lián)動不足、消納場景不明確等問題,探索市場化運作商業(yè)模式。著眼未來發(fā)展需求,超前探索“沙戈荒”和“深遠?!钡葓鼍翱稍偕茉粗茪涫痉俄椖坎季郑苿印鞍僬救f輛”和“氫能高速”等交通應(yīng)用場景部署,結(jié)合能源基地綠色轉(zhuǎn)型需求探索煤摻氨、摻氫/燃氫輪機發(fā)電等先行示范。依托項目布局推動重點區(qū)域加氫站建設(shè),并從能源監(jiān)管角度明確基礎(chǔ)設(shè)施審批管理制度,持續(xù)優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)布局,提高設(shè)施應(yīng)用的便利性,降低氫能供應(yīng)鏈成本。
2023年中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展
供需預(yù)測
氫能在交通、貿(mào)易等增量空間將不斷滲透,預(yù)計2023年中國氫氣消費總量增速穩(wěn)中有升,約3600萬噸??稍偕茉粗茪涫痉俄椖砍掷m(xù)投運,累計年產(chǎn)能將突破15萬噸。氫燃料電池汽車交通示范場景不斷增多,需求將進一步釋放。東部地區(qū)重點在冷鏈、環(huán)衛(wèi)、乘用車等領(lǐng)域突破,西部地區(qū)則實現(xiàn)重卡應(yīng)用部署,非燃料電池示范城市群地區(qū)車輛落地、副產(chǎn)氫豐富區(qū)域熱電聯(lián)供示范或?qū)⒊蔀槭袌鲋匾隽俊nA(yù)計2023年燃料電池汽車銷量6000輛,加氫站保有量500座,新增燃料電池裝機700兆瓦左右。
技術(shù)創(chuàng)新
2023年,電解槽產(chǎn)品將保持快速迭代,1000標準立方米/小時以上堿性電解槽和兆瓦級質(zhì)子交換膜電解槽產(chǎn)品將成為主流,自主化千瓦級固體氧化物電解槽產(chǎn)品將投入市場。在氫氣降本和資源匹配需求驅(qū)動下,管網(wǎng)和液氫等規(guī)?;瘍\環(huán)節(jié)核心技術(shù)加速突破,百公里以下純氫和摻氫管道建設(shè)和驗證加速;氫液化裝備單套容量倍速提升,預(yù)計具備超過10噸/日的液氫生產(chǎn)能力。以燃料電池、燃氫輪機為代表的終端應(yīng)用設(shè)備性能將穩(wěn)定提升。重載車用燃料電池系統(tǒng)主流產(chǎn)品功率將超過240千瓦,基本覆蓋全場景應(yīng)用需求,產(chǎn)品銷售價格有望下降20%。中型燃氫輪機技術(shù)突破有望加快氫電耦合項目部署。
產(chǎn)業(yè)布局
2023年,環(huán)渤海、大灣區(qū)和長三角等地區(qū)的燃料電池汽車示范城市群依托氫能及燃料電池裝備產(chǎn)業(yè)集聚、氫能消費中心、政策機制創(chuàng)新優(yōu)勢,在氫能技術(shù)創(chuàng)新和新型應(yīng)用場景保持全國領(lǐng)跑。示范城市群氫燃料電池汽車保有量有望突破萬輛,建成運營加氫站超過230座,同時持續(xù)推動多元場景耦合交通、儲能等項目建成投產(chǎn),強化區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢。西北、華北等地區(qū)將持續(xù)推進“可再生氫基地”建設(shè),以內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、吉林等為代表的可再生能源資源富集區(qū)域?qū)⒊掷m(xù)推動大型“風(fēng)光氫儲一體化”“源網(wǎng)荷儲一體化”項目落地,以制氫成本的進一步下探帶動區(qū)域傳統(tǒng)氫能應(yīng)用領(lǐng)域綠色替代和氫儲能/氫發(fā)電場景突破,促進下游交通、化工、冶金、儲能等領(lǐng)域價值挖掘,吸引氫能相關(guān)裝備企業(yè)落地。
標準體系
2023年,隨著質(zhì)子交換膜電解水制氫、固體氧化物電解水制氫等多種制氫技術(shù)路線的示范應(yīng)用,在制氫技術(shù)要求及條件、能效限定值及等級方面的標準將逐步完善;天然氣摻氫、液氫儲運等場景技術(shù)標準有望加快規(guī)范;加氫站設(shè)施設(shè)備在70兆帕、液氫、制加氫一體站等細分場景的管理標準有望進一步完善。氫能的市場化提速將推動氫質(zhì)量和氫檢測認證等公共服務(wù)及氫安全方面標準的制定。依托“氫能領(lǐng)跑者行動”,預(yù)計氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)與裝備檢測認證技術(shù)規(guī)范加快出臺,逐漸向關(guān)鍵零部件延伸;產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)氫系統(tǒng)的安全保障標準和行業(yè)標準有望完善及立項。
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