编者按:在碳达峰碳中和战略驱动下,氢能产业发展热潮势不可挡。近期,随着一系列利好政策出台,北京、广东、安徽等各地氢能产业专项政策也快速跟进,我国氢能开发和应用驶入发展快车道。本期新闻洞察就氢能源发展趋势、发展瓶颈以及如何更好抓住“氢”机遇,进行了深入分析。敬请关注。 氢能是一种绿色、高效的二次能源,被视为“21世纪终极能源”。近年来,政策、资本赋能各地氢能产业,氢能已正式纳入我国能源战略体系,我国氢能产业发展正在进入新的历史时期。 近日,工业和信息化部、国家发展改革委、生态环境部印发《工业领域碳达峰实施方案》,提出鼓励有条件的地区利用可再生能源制氢,不断优化原料结构,产业发展又迎重磅利好。 我国氢能开发和应用驶入发展快车道 “我国发展氢能相对于其他国家来说,具有很多优势,其中一大优势就在于‘制储运加用’全产业链的布局与潜力。”中国科学院大连化学物理研究所研究员王集杰在接受中国经济时报记者采访时表示。 在王集杰看来,氢能是二次能源,上游来源还是可再生能源,我国可再生能源丰富,风光发电潜力巨大,足以支撑我国氢能产业发展。如日本也在发力发展氢能产业,但日本风光资源有限,日本氢能的发展很多还需要贸易完成,而我国则不存在这样的问题。 据记者了解,制氢的过程可以分为三种氢,一是灰氢,由煤、天然气化石资源制氢叫做灰氢,每制一吨氢就相当于排放15-20吨的二氧化碳。二是蓝氢,通过这个过程制氢能把二氧化碳捕集封存起来,蓝氢可以用,但代价是要把二氧化碳封存起来,二氧化碳的量巨大,成本非常高。三是绿氢,用非化石能源制氢,或者是利用可再生能源制氢,该过程不需要排放二氧化碳,绿氢就是我国将来重点发展的方向。 “氢能产业链中的制氢、储氢、运氢、加氢,任何一个细分环节都可以造就若干个千亿级规模的市场,发展氢能,市场极为广阔。”北京特亿阳光新能源总裁祁海珅对本报记者表示。 在碳达峰碳中和战略驱动下,近期,我国氢能产业发展掀起新一轮热潮,我国氢能开发和应用驶入发展快车道。北京市、上海市、广州市、浙江省、江苏省等地都把氢能发展列入重要工作部署,涉及燃料电池汽车推广、加氢站建设、产业链打造等多个领域。此外,多地都明确拿出“真金白银”促进氢能产业发展。 在王集杰看来,氢能是可再生能源与下游工业应用的桥梁,当前多地都把氢能发展列入重要工作部署,更多的是下游应用场景,如交通领域的氢燃料电池汽车等。从交通领域来看,需要积极发展氢燃料电池技术,从关键材料、部件、电堆等各个技术环节入手,不断完善技术和降低成本,这样氢燃料电池汽车才有大发展。 祁海珅表示,氢能可以满足多样性的能源需求,例如,在汽车燃料电池、住宅供暖、钢铁冶炼等领域,未来很有可能超越光伏、风电和锂电池储能等,成为新能源领域的领头羊。 三个方面问题亟待解决 近年来,我国氢能源产业发展加快,产业规模不断增大。国家能源局科技司副司长刘亚芳4月8日在“中国国际经济交流中心—联合国开发计划署氢能产业高峰论坛”上表示,我国已累计建成加氢站超过250座,约占全球数量的40%,加氢站数量位居世界第一。从研发投入来看,尽管我国的氢能源布局较晚,但正逐渐成为研发预算投入增幅最大的国家。 虽然当前我国氢能产业发展迅速,但也要看到,我国氢能仍然处于发展初期,存在产业创新能力不强、技术装备水平不高、支撑产业发展的基础性制度滞后等诸多问题。 祁海珅认为,当前我国“制氢环节”基本不存在什么问题了,“卡脖子”问题主要出现在中游环节的“储氢、运氢”上,加氢站和下游的应用端体量小和数量少,匹配不均衡,造成氢能供需体系不健全、不完善。氢气主要以高压气态、低温液态等方式存储和运输,这种危化品的属性也制约着“制氢-加氢一体化”发展,这是目前客观存在的不足之处,但更是氢能产业发展的大好机遇。 在王集杰看来,要想解决当前氢能发展的诸多挑战,推动氢能产业高质量发展,需要解决以下三个方面问题。 第一,加大氢气储运技术研发。我国能源发展历来有西气东输、西煤东运,未来可再生能源利用也会有西电东输、西氢东运情况。因此,氢气的储运显得尤为重要。当下已经发展了气态高压储运、低温液氢储运等技术,但储氢密度、成本、安全等方面仍须进一步提高。目前正在发展的氢管道运输、氨、甲醇储运均需要大力推进,须根据应用场景分类实施。 第二,正确理解大氢能的概念。从整个氢能应用场景来看,氢气作为原料的场景更大,如合成氨、合成甲醇、氢冶炼等。我国目前氨、甲醇消费类每年消费巨大,但目前主要靠煤制氢,未来要做好可再生能源制氢的替代。 第三,氢能需要和一些碳减排有机结合。水泥行业的碳减排、存量钢铁行业的碳减排等,按技术路线分析,只有靠二氧化碳捕集利用和封存技术来实现碳中和,利用还是封存要根据实际场景分类实施。氢气可以在二氧化碳资源化利用方面发挥重要作用,譬如二氧化碳加氢制甲醇技术被认为是在各个领域可发挥重要作用的技术路径。