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【重點產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展調(diào)研行】 氫能:發(fā)力應用場景 貫通產(chǎn)業(yè)鏈條

 時間:2023-08-16       大    中    小      來源: 呂梁市政府網(wǎng)

【解說】

氫是宇宙中最輕的元素,也是宇宙中含量最多的元素,地球上的氫主要以水(H?O)的形式存在。

別看氫不大,能量多到怕。每千克氫氣燃燒,釋放的能量,是每千克化石燃料的3倍左右,如果把海水中的氫全部提取出來,它們?nèi)紵a(chǎn)生的能量,是地球上所有化石燃料的9000倍。

【解說】

易獲取的氫,被譽為是21世紀最具潛力的清潔能源。根據(jù)國際氫能委員會的報告:目前全球已有31個國家提出了國家層面的氫能戰(zhàn)略。預計到2030年,全球氫能領域的投資將增至5000億美元;到2050年,全球氫能產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造3000萬個工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,創(chuàng)造2.5萬億美元的市場規(guī)模,并在全球能源消費占比中達到18%。

【主持人】

這個潛力無限的未來產(chǎn)業(yè),也潛藏著諸多發(fā)展的痛點與難點,比如生產(chǎn)成本高、應用場景少等等。不過,在能源大省山西,這些痛點正被一一攻克。

現(xiàn)在就跟隨我開啟一場破題之旅。

山西是能源大省,必然也是物流大省。從應用端發(fā)力,倒逼完善產(chǎn)業(yè)鏈,是山西發(fā)展氫能的思路。在山西,氫能的規(guī)?;瘧镁褪菑臍淠苤乜ㄩ_始的。

【解說】

氫能產(chǎn)業(yè)鏈由三個環(huán)節(jié)構成:上游制氫、中游儲運加和下游的終端消費。氫能重卡就屬于下游消費端。

氫氣替代汽油、柴油,驅(qū)動汽車,清潔無污染的同時,還因為它的腐蝕作用小,可以大大延長發(fā)動機的使用壽命。

在過去的一年里,全國氫能重卡的銷售額逐月增加,而且大約有13.7%是銷往山西,銷量僅次于河南。

雖說氫能車實現(xiàn)了零碳排放,不過至少在現(xiàn)階段,它有個最大毛病,就是成本昂貴。

比如我剛才乘坐的這輛氫能重卡,它的購車成本是普通柴油重卡的兩倍以上。

這里是位于臨汾曲沃的晉南鋼鐵集團。

這里有中國第一條“鋼-焦-化-氫”全閉環(huán)低碳產(chǎn)業(yè)鏈,1860m3大型高爐的氫冶金技術突破,讓它成為山西氫能產(chǎn)業(yè)鏈鏈主企業(yè)。

【解說】

為了打造一個綠色低碳高效的物流運輸體系。去年9月,晉南鋼鐵以租購方式一次性在廠區(qū)投放了300輛氫能重卡。可面對高昂的購車成本,如何才能讓這些氫卡盡快實現(xiàn)盈利呢?工程師李明和他的團隊,開始了長達4個多月的技術攻關。

李明:給我調(diào)一下司機的排班情況和車輛的運行情況。

【解說】

只要點點鼠標,300輛重卡的運營狀態(tài)就能一目了然。這就是李明他們忙活了4個月的成果,一座氫能零碳智慧物流平臺。

李明:把產(chǎn)品的效益、物流的效益和車的效益在平臺上實現(xiàn)價值最大化。我們也是唯一一家在全國通過市場化運作實現(xiàn)氫能車盈利的企業(yè)。

【解說】

300輛氫卡上陣,實現(xiàn)了物流環(huán)節(jié)的零碳排放。

今年2月,晉南鋼鐵被評為省級“環(huán)保績效A級企業(yè)”。在晉南鋼鐵的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃里,不僅要以氫能零碳智慧物流平臺為牽引打通下游的應用端,還要吸引上游的制造端、中游的儲運端落戶山西。

張?zhí)旄#〞x南鋼鐵集團總裁):打造氫能產(chǎn)業(yè)鏈,還是要引進外面的技術,上?!〗K南京 包括北京的,大伙都奔著我們山西有運營場景,都想來。我們和優(yōu)質(zhì)的貨源企業(yè)聯(lián)動起來,和鏈主企業(yè) 鏈核企業(yè)聯(lián)合起來,哪家企業(yè)需要打造環(huán)??冃級示范企業(yè),我們就給它配套,我們就給它建加氫站,給它配套氫能重卡。

【解說】

正是看中了廣泛的應用場景,越來越多中下游涉氫企業(yè)來到山西。杭氧集團與晉南鋼鐵合資建設了國內(nèi)最大的加氫站;上海重塑科技也計劃在曲沃興建氫燃料電池產(chǎn)業(yè)基地。目前,晉南鋼鐵一方面與氫璞創(chuàng)能簽訂一萬輛氫能重卡戰(zhàn)略合作協(xié)議,通過批量采購降低購車成本;另一方面通過技術創(chuàng)新不斷降低氫氣的生產(chǎn)成本,讓氫能重卡更普及。

荊文蓮:作為我們氫能產(chǎn)業(yè)鏈的鏈主企業(yè),您覺得我們要想把這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展好,需要在哪些關鍵環(huán)節(jié)上發(fā)力?

張?zhí)旄#〞x南鋼鐵集團總裁):一個是從政策上引導和扶持,如果建個加氫站給補貼多少,買個氫能重卡給補貼多少,那你不用管了,這個東西會批量生產(chǎn),這個產(chǎn)業(yè)風口就來了;第二個是創(chuàng)新,各個地方都有創(chuàng)新,加氫站得創(chuàng)新把成本降下來,氫能重卡得創(chuàng)新把氫耗給降下來,車價成本得降下來,燃料電池的材質(zhì)也得變換,是金屬板還是碳素板,用鉑金還是不用鉑金,都在創(chuàng)新,有材料的置換,創(chuàng)新結果就是成本降下來。這一切的創(chuàng)新都是圍繞兩個字:成本,這個成本能降下來的話,這個最后跟電車是一個競爭。

【解說】

面對這個萬億級的產(chǎn)業(yè)藍海,全國已有20多個省市、40多個地級市推出了各自的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。而能源大省山西,更是把氫能產(chǎn)業(yè)鏈確定為首批重點打造的十大產(chǎn)業(yè)鏈之一,并出臺了2022-2035年氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃。

史建陶(山西省重點產(chǎn)業(yè)鏈鏈長制領導小組辦公室氫能產(chǎn)業(yè)鏈工作專班成員)

從氫能產(chǎn)業(yè)鏈制、儲、運、加、用各個環(huán)節(jié)對氫能產(chǎn)業(yè)鏈進行了布局,重點突出了比如說氫能產(chǎn)業(yè)鏈的技術創(chuàng)新、加氫站建設以及制氫加氫、招商引資,包括與國際國內(nèi)一些頭部企業(yè)合作等方面進行了安排部署。

荊文蓮:這里是長治,全國最大的氫能裝備制造基地,海德利森的生產(chǎn)車間,我身后的這一臺就是由海德利森生產(chǎn)制造的全集成撬裝式加氫設備,這一臺設備可不一般,它是集壓縮冷卻加注于一體的,可以說是給客戶提供了一條龍式服務,有了這臺設備,就能讓車加氫像加油一樣方便。

張虎(生產(chǎn)總監(jiān)?。?/span>氫氣通過我們這臺設備增壓可以達到45兆帕,日加注量可以達到1000公斤,整臺設備的關鍵部位輔件我們的國產(chǎn)化率達到90%,核心技術和關鍵部輔件,擁有完全自主知識產(chǎn)權。

荊文蓮:大家看我身后的這個加氫站,它是集制 儲 運 加 用五位一體的綜合能源補給站,海德利森的氫能裝備產(chǎn)品占到70%以上,目前它的氫氣日加注能力達到1000公斤,氫源主要是來自潞寶集團的焦爐煤氣制氫。

荊文蓮:像這樣的一輛車,氫氣加滿的話大概需要多長時間?

侯亞鵬(加氫站站長):我們這臺加氫機它是3.6公斤每分鐘,這輛中巴大概能盛裝5到6公斤左右,續(xù)航大概在300公里以上。

【解說】

目前海德里森已經(jīng)生產(chǎn)了三大系列十幾種規(guī)格的加氫裝備,還能滿足企業(yè)的私人定制,產(chǎn)品客戶覆蓋了長三角、珠三角、京津冀等氫能發(fā)展領先的區(qū)域。

【荊文蓮】

氫氦鋰鈹硼碳氮氧氟氖,在化學元素周期表上,氫排在第一位。其實,人類社會每一次對能源利用的躍遷,都可以說是一個對氫的追求過程,氫越多,意味著能源越干凈、能量越大。從這些化學分子式中,就能找到答案。

你看,木炭,只有一個碳,沒有氫,;煤是一個碳、0.6個氫;到汽油,1個碳2個氫,熱值是不是更高一點了;再到天然氣,1個碳4個氫,熱值高了也更干凈了,到純氫那就沒有碳了。所以制氫是永恒的話題。

【解說】

按照制氫原料和生產(chǎn)過程中的碳排放情況,氫,又被分為灰氫、藍氫和綠氫。

灰氫,是指由石油、天然氣、煤炭等化石燃料燃燒產(chǎn)生的氫氣;藍氫,是在灰氫的基礎上,通過碳捕集和封存技術來減少碳排放制取的氫氣;綠氫,則是指使用太陽能、風能、核能等可再生能源制備出的氫氣。

【解說】

在呂梁鵬飛集團,鵬灣氫港氫能產(chǎn)業(yè)園高純氫制氫工廠用焦爐煤氣制備出了一種純度達到6個9的高純氫氣(999.999‰),但成本卻不到綠氫的三分之一。其實,4個9的氫氣已經(jīng)完全可以滿足氫燃料電池的需求,而6個9,則意味著打開了半導體、硅晶片、光導纖維等高科技行業(yè)的應用場景。

常成(制氫工廠負責人):咱們脫碳出來的氫氣,純度已經(jīng)達到99.9% 99.99%了,然后再進入這套高純氫裝置,這套裝置的最大優(yōu)勢就是成本,1m3高純氫氣成本不到1元錢。

【解說】

從國際市場看,2021年,德國的綠氫價格為74.4元/公斤,美國為106.35元/公斤,日本為70元/公斤,中國為60-70元/公斤,而山西的氫氣價格卻控制在25-40元/公斤。

在技術與成本的雙重制約下,綠氫的大規(guī)模應用尚需時日,而擁有成本優(yōu)勢的焦爐煤氣制氫,市場前景廣闊,這無疑為鵬飛集團在儲氫、加氫、用氫環(huán)節(jié)上布局產(chǎn)業(yè)鏈贏得了巨大空間。

荊文蓮:目前,鵬灣氫港氫能產(chǎn)業(yè)園進展到了什么程度?

鄭梓豪(鵬飛集團副總裁):對鵬灣氫港氫能產(chǎn)業(yè)園的整體規(guī)劃大概是五年投資780億,也是把它打造成全球 全國最大的一個集制儲運加用研裝備制造為一體的氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)?,F(xiàn)階段年產(chǎn)兩萬噸的焦爐尾氣制氫已經(jīng)完全應用起來,包括下半年會投建的年產(chǎn)300輛氫能重卡的一個整車制造廠,通過這個整車制造廠打造一個山西自己的氫能重卡品牌。

荊文蓮:說到這個氫能重卡,實際上在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上有非常多的環(huán)節(jié),我們?yōu)槭裁醋钕让闇试跉淠苤乜ㄟ@個環(huán)節(jié)?

鄭梓豪(鵬飛集團副總裁):山西去年的煤炭產(chǎn)能在13億多噸,這個也是全國第一,焦化產(chǎn)能也是全國第一,還有其它一些稀有金屬比如鋁,包括一部分的建材鋼材,所以說我們用在這個交通領域的氫氣是完全服務于大宗物料運輸?shù)膱鼍?,像我們目前這2萬噸的氫氣,都是來源于焦爐尾氣制氫,我們這個焦爐尾氣制氫目前也是全國最具有成本優(yōu)勢的一個藍氫,所以我們擁有供需兩頭最大的優(yōu)勢,一個是供給側(cè)氫氣的成本低,氫氣的量大,第二塊是需求側(cè)市場端這塊氫能交通的應用場景大。

荊文蓮:從你剛才的介紹中我們了解到,我們的制氫工廠已經(jīng)投產(chǎn),氫能重卡的生產(chǎn)線也在加緊建設中,那實際上在這個鏈條上還有一些空白的環(huán)節(jié)我們怎么去補它呢?

鄭梓豪(鵬飛集團副總裁):鵬飛集團已經(jīng)解決了制氫和用氫這兩端最難最難的問題,像其他中間一些氫能裝備的核心零部件,還有一些裝備研發(fā)這塊,這塊我們還是不具備能力,目前我們和上海的鯤華上市的氫晨浙江的藍能分別成立了合資公司,希望在我們的鵬灣氫港建立我們的學研用包括裝備的一個產(chǎn)線,然后將外部的企業(yè)引進到我們山西,然后將它們的產(chǎn)線引進到我們山西,將技術引進到山西,然后能實現(xiàn)在當?shù)匮邪l(fā),在當?shù)赝督?,在當?shù)赝懂a(chǎn),在當?shù)赝队玫囊粋€情況。

【解說】

不同于晉南鋼鐵和鵬飛集團扎根山西的發(fā)展思路,另一家鏈主企業(yè)美錦能源,卻致力于將氫能產(chǎn)業(yè)版圖從山西擴大到全國乃至全世界。通過在全產(chǎn)業(yè)鏈上補短板、鍛長板,他們正構建一條“研發(fā)—生產(chǎn)制造—商業(yè)化應用”的“氫能源全生命周期”創(chuàng)新生態(tài)鏈。??

可以概括為“五個一”:一點,即以飛馳科技為代表的整車制造;一線,即以鴻基創(chuàng)能為代表的燃料電池上下游產(chǎn)業(yè)鏈;一網(wǎng),就是綜合能源供應網(wǎng)絡;一中心,就是碳資產(chǎn)和大數(shù)據(jù)管理運營中心;一平臺,則是指氫能汽車智運平臺。

而在燃料電池這條線上,還同步延伸出了另一條“碳紙-氣體擴散層-膜電極-燃料電池電堆及系統(tǒng)一整車制造”的核心裝備產(chǎn)業(yè)鏈。

【結束語】

作為21世紀最具潛力的未來能源,發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)已上升為國家能源戰(zhàn)略。在山西,通過培育鏈主鏈核企業(yè),在全省布局制、儲、運、加、用各環(huán)節(jié),將實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈從無到有,由弱變強。到2025年形成比較完備的產(chǎn)業(yè)鏈體系,氫能全產(chǎn)業(yè)鏈營收突破1000億元;到2030年形成布局合理、產(chǎn)業(yè)互補、協(xié)同共進的氫能產(chǎn)業(yè)集群;到2035年,山西氫能產(chǎn)業(yè)集群將領先全國。輸入產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵詞,我們看到一幅動力澎湃的氫能產(chǎn)業(yè)未來圖景。