抓住戰(zhàn)略機遇推動氫能產業(yè)發(fā)展
【谷騰環(huán)保網訊】全球首個世界級動力電池行業(yè)盛會——2022世界動力電池大會7月21日在四川省宜賓市舉行。氫燃料動力電池亮相展會，受到廣泛關注。氫燃料動力電池有何優(yōu)勢？除了動力電池，氫能還可應用于哪些領域？我國氫能產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何？發(fā)展氫能產業(yè)面臨哪些制約因素？如何解決？本報記者采訪了中國國際工程咨詢有限公司高級工程師張建紅。
中國環(huán)境報：2022世界動力電池大會上，荷蘭展團由HyNed荷蘭氫能產業(yè)聯(lián)盟帶隊，展示了氫燃料動力電池領域的最新研發(fā)成果，引起廣泛關注。氫燃料動力電池有何優(yōu)勢？
張建紅：氫能燃燒只產生能量和水，被認為是最為清潔環(huán)保的燃料。氫能能量密度高、儲存方式簡單，適合大規(guī)模、長時間儲存。利用可再生能源電解水制取綠氫，能夠提升可再生能源消納能力，從而減少棄風、棄光問題。
氫燃料汽車具有加氫快、續(xù)航時間長等優(yōu)勢。今年4月，長安汽車推出的一款氫燃料轎車，理論上能做到加氫3分鐘續(xù)航700公里，只要建設足夠的加氫站，就可破解里程焦慮。此外，氫燃料汽車使用成本較低，廣汽旗下氫燃料汽車，100公里僅需0.8千克氫，按每千克60元計算，只需48元，而燃油車至少需要6升油，油費超過54元。
氫燃料汽車的這些優(yōu)勢，使其在商用車領域有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＮ覈苍诖罅Πl(fā)展氫燃料汽車。北京冬奧會期間，我國投入816輛氫燃料汽車作為主運力開展示范運營服務，取得了很好的效果。內蒙古自治區(qū)發(fā)布促進氫能產業(yè)高質量發(fā)展的意見，提出加速推進氫燃料汽車替代中重型燃油礦用卡車和公共服務車輛，2025年前，推廣氫燃料電池重卡5000輛以上。
中國環(huán)境報：除了動力電池，氫能還可應用于哪些領域？我國氫能產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何？
張建紅：目前全球氫能行業(yè)總體處于發(fā)展初期，我國氫能產業(yè)也是如此。
近年來，我國加速發(fā)展氫能產業(yè)。今年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，這是我國首個氫能產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃。各省市也加快推進氫能項目的落地，全國20多個省份已發(fā)布氫能規(guī)劃和指導意見共計200余份。
各地也在大力布局氫能產業(yè)園區(qū)，推動氫能產業(yè)發(fā)展。科技部與山東省政府2021年聯(lián)合啟動“氫進萬家”科技示范工程，已取得顯著成效，包括推廣燃料電池車輛1000余輛，涵蓋公交、渣土、冷鏈物流和港口集卡等，開通了30余條氫能公交專線等。
2021年，全球年產氫氣9000萬噸左右。我國氫氣的年產能約為4000萬噸，年產量為3300萬噸。我國幅員遼闊，具有豐富的太陽能、風能、潮汐能等可再生能源資源，在清潔低碳的氫能供給上具有很大潛力。目前，我國能源行業(yè)正在積極投資可再生能源制氫，例如，四川水電制氫、新疆光伏制氫、內蒙古風電制氫等，為規(guī)模化生產清潔低碳氫能奠定了良好的產業(yè)基礎。
中國環(huán)境報：目前制約我國氫能產業(yè)發(fā)展的因素有哪些？
張建紅：我國氫能產業(yè)發(fā)展面臨多方面的制約因素：
一是技術裝備水平不高。氫能關鍵材料及設備零部件要求高、工藝復雜、成本高。對于我國來說，一些關鍵技術仍然被國外壟斷。比如，電解水制氫工藝中的質子交換膜，作為核心材料，長期被國外企業(yè)主導，外資的全球市場占有率超過90%。
二是制備成本較高。電解水制氫理論上轉化效率高、獲得的氫氣純度高，但由于耗電量高，電價占總成本的60%—70%，目前在我國的氫能源結構中，電解水制氫占比不到2%。在“富煤、貧油、少氣”的能源稟賦條件下，國內煤制氫的占比超過60%。
三是儲運基礎設施嚴重不足。制氫與用氫往往距離較遠，加氫站、輸氫管道等基礎設施嚴重不足，尚未形成完善的氫氣儲運網絡渠道，產業(yè)鏈上下游銜接不暢。
四是使用場景較為單一。當前氫氣使用主要集中在氫燃料電池方面，目前國內成熟度不高、規(guī)模不大。而氫作為能源載體，在冶金、化工、電力等傳統(tǒng)能源密集型產業(yè)及儲能等新型應用場景中，還處于摸索階段。
五是氫能政策標準尚不完善。法律上，氫氣作為能源尚缺少上位法支撐。在技術標準方面，可再生能源制氫、儲運、加氫站建設等方面的技術標準還不夠健全，急需豐富完善相關標準，引領行業(yè)健康發(fā)展。
中國環(huán)境報：為進一步推動氫能產業(yè)發(fā)展，您有哪些建議？
張建紅：建議盡快完善相關法律法規(guī)和標準。比如，盡快制定制氫加氫一體化站建設國家標準，根據(jù)需要適時修訂加氫站建設國家標準，出臺運營管理辦法。加快立法立規(guī)，從法律上明確氫氣的能源屬性，在按危險化學品管理的基礎上，更好地以能源形式予以管理，明確加氫站的管理職能和監(jiān)管機構、管理辦法等。
氫能產業(yè)技術含量較高，要盡快構建氫能技術研發(fā)體系，特別是要突破一批關鍵性的技術瓶頸。打造完整的氫能產業(yè)鏈，才能催生氫能經濟的規(guī)模發(fā)展，推動氫能產業(yè)可持續(xù)發(fā)展。針對各類制氫技術在氫能行業(yè)的發(fā)展布局與規(guī)劃，應當綜合考慮制氫成本、技術水平、碳排放水平這3個關鍵因素，穩(wěn)步推進制氫的綠色化，促進氫能全產業(yè)鏈發(fā)展。為防止一哄而上造氫能車或建設加氫站，應統(tǒng)籌規(guī)劃氫能車發(fā)展和加氫站布局，“以需定站，以站定車”，以加氫站建設引導氫能車的消費。
氫能只有拓展到冶金、化工、電力等領域，才能充分發(fā)揮氫能在能源綠色低碳轉型和高排放、高污染行業(yè)綠色發(fā)展中的重要支撐作用。氫氣需求將會成為一個非常廣闊的市場。可以在氫能應用規(guī)模較大的地區(qū)設立制氫基地，將氫氣生產靠近市場，以降低運輸成本。儲能也是未來氫能的重要應用場景。可再生能源制氫可以調節(jié)電網負荷和儲能，減少棄水、棄風、棄光的現(xiàn)象。
安全是氫能產業(yè)發(fā)展的生命線。建議在不降低建設標準的前提下，適當簡化或加快加氫站等基礎設施建設審批流程，但運營過程仍按照危險化學品進行管理。
此外，要加強氫能知識的科普宣傳。由于氫氣作為能源使用時間尚短，關于氫能安全的宣傳仍不到位，社會對氫的使用安全性尚未建立信任。有必要加大氫能知識的科普宣傳力度，更加積極地宣傳未來氫社會的藍圖和價值，營造良好的安全用氫氛圍，加快氫能進入居民能源消費終端，發(fā)揮氫能對碳達峰、碳中和目標的支撐作用。
中國環(huán)境報：國外有哪些經驗值得借鑒？
張建紅：目前，全球已經有超過20個國家或聯(lián)盟發(fā)布或制定了《國家氫能戰(zhàn)略》。歐盟早期通過清潔能源立法，支持氫能發(fā)展與燃料電池。日本從1973年開始開展加氫站行業(yè)規(guī)劃，2014年發(fā)布《氫能源白皮書》，對加氫站建設的投資進行補助，2017年提出“要領先全球，實現(xiàn)氫能社會”的戰(zhàn)略。
國際上，氫能產業(yè)初期基本上都是超前發(fā)展基礎設施，如德國有100余座加氫站，走基礎設施優(yōu)先的路子，加快加氫站的網絡布局。
韓國在住宅和交通領域廣泛開展氫能制冷、供暖、供電三聯(lián)供，同時給予大力補貼。消費者購買氫燃料電池車也能獲得約一半購車款的補貼。
建議我國借鑒國外做法，提早布局，戰(zhàn)略先行，加快氫能基礎設施建設。在一些城市試點建設氫能社會，加大補貼力度或“以獎代補”，大力推廣氫能應用。
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