鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:4409次 | 2019年10月18日
世界各國(guó)氫能戰(zhàn)略計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)發(fā)展及國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與思考
氫能在世界能源轉(zhuǎn)型中的角色價(jià)值日益凸顯,世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家近年紛紛大力支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,越來(lái)越多的能源、汽車(chē)、金融公司開(kāi)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(lèi)蒸氣轉(zhuǎn)化制氫,可再生能源發(fā)電制氫有望在2030年開(kāi)始逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。氫的大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)高度依賴(lài)技術(shù)進(jìn)步和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難點(diǎn)。
全球加氫站建設(shè)呈加速發(fā)展之勢(shì),已建成加氫站數(shù)量最多的國(guó)家有日本、德國(guó)、美國(guó)、中國(guó)。氫燃料電池汽車(chē)已在一些國(guó)家小規(guī)模商業(yè)化,小型氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供裝置也成為發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)家是日本。
世界各國(guó)氫能戰(zhàn)略計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)發(fā)展
近年來(lái),美國(guó)、日本、歐盟等國(guó)家和地區(qū)相繼制定了氫能發(fā)展戰(zhàn)略。
澳大利亞作為世界上最大的煤炭出口國(guó)和第二大液化天然氣(LNG)出口國(guó),也開(kāi)始計(jì)劃以太陽(yáng)能、風(fēng)能制氫并向東亞地區(qū)出口液氫,打造下一個(gè)能源出口產(chǎn)業(yè),目標(biāo)是到2030年在中、日、韓、新加坡4國(guó)開(kāi)發(fā)70億美元市場(chǎng)。
英國(guó)氣候變化委員會(huì)認(rèn)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(zhǔn)備。
2016年,中國(guó)國(guó)家能源局發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)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(kāi)始把氫能產(chǎn)業(yè)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展新引擎,特別是東部、南部省份對(duì)氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推進(jìn)力度較大。
江蘇省如皋市從2010年起開(kāi)始布局氫燃料產(chǎn)業(yè),2016年被聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署命名為“中國(guó)氫經(jīng)濟(jì)示范城市”。廣東省佛山市于2017年11月建成國(guó)內(nèi)首個(gè)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)加氫站。上海市發(fā)布《上海市燃料電池汽車(chē)發(fā)展規(guī)劃》,山東省計(jì)劃在濟(jì)南建設(shè)“中國(guó)氫谷”,并于近日啟動(dòng)了山東氫能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃方案編制。武漢市于2018年3月出臺(tái)《武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)(漢南區(qū))加氫站審批及管理辦法》,這是全國(guó)首個(gè)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(jìn)展
在各類(lèi)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(lèi)比的萬(wàn)億美元級(jí)市場(chǎng)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(chǔ)運(yùn)以及零售終端建設(shè)與運(yùn)維等多方面的技術(shù)基礎(chǔ)與整合優(yōu)勢(shì)。
早在1978年,BP公司就申請(qǐng)了第一件氫燃料電池相關(guān)專(zhuān)利。近十年來(lái),以殼牌、BP、道達(dá)爾為代表的石油公司圍繞氫氣制取、儲(chǔ)運(yùn)以及加氫站建設(shè)已有豐富的實(shí)踐案例,是世界氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的積極推動(dòng)者。
BP認(rèn)為,氫能兼有二次能源和儲(chǔ)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(guò)40年的制氫經(jīng)驗(yàn)和超過(guò)10年的汽車(chē)加氫站運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。BP已參與多個(gè)氫能示范項(xiàng)目,包括同戴姆勒克萊斯勒公司、福特公司合作研究先進(jìn)燃料電池技術(shù),在北京建成中國(guó)第一座加氫站等。
殼牌全面進(jìn)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(lái)石油在乘用車(chē)領(lǐng)域的占比將逐年下降;電能和氫能則將快速增長(zhǎng),2030年二者合計(jì)占比將達(dá)到5%,2050、2060年將分別達(dá)到40%和60%,到2070年,乘用車(chē)市場(chǎng)將全面脫離對(duì)化石燃料的依賴(lài),電動(dòng)汽車(chē)和氫燃料汽車(chē)將得到全面普及?;谏鲜鲱A(yù)測(cè),殼牌開(kāi)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(kāi)發(fā)液氫運(yùn)輸船;殼牌還與日本巖谷產(chǎn)業(yè)、日本電源開(kāi)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(yùn)至日本。2017年2月,殼牌與豐田正式達(dá)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(xiàng)目出資1140萬(wàn)美元,加州能源委員會(huì)將出資1640萬(wàn)美元[41]。殼牌在2018年發(fā)布的《能源轉(zhuǎn)型報(bào)告》中指出,將于2030年前在英國(guó)投資加氫設(shè)施。
道達(dá)爾積極推進(jìn)加氫站布局。2013年在德國(guó)政府的主導(dǎo)下,道達(dá)爾與殼牌、戴姆勒等公司啟動(dòng)了H2Mobility項(xiàng)目。該項(xiàng)目計(jì)劃在2023年前在德國(guó)建設(shè)400座加氫站。截至目前,道達(dá)爾已經(jīng)在德國(guó)建成了10座加氫站。道達(dá)爾還與林德公司、寶馬公司在氫氣加注技術(shù)等方面開(kāi)展了合作。
中國(guó)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(guó)家能源集團(tuán)牽頭成立了中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)氫能聯(lián)盟),高調(diào)進(jìn)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(guó)家能源集團(tuán)下屬3家單位(準(zhǔn)能集團(tuán)、氫能科技公司、低碳清潔能源研究院)與濰柴集團(tuán)共同簽署了《200噸級(jí)以上氫能重載礦用卡車(chē)研發(fā)合作框架協(xié)議》。
中國(guó)石化在全國(guó)開(kāi)展氫氣的制、儲(chǔ)、運(yùn)、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(fēng),公司與億華通公司簽訂協(xié)議,在氫氣供應(yīng)、車(chē)輛加氫、加氫站運(yùn)營(yíng)等方面展開(kāi)合作,為北京-張家口冬奧會(huì)氫燃料電池車(chē)運(yùn)營(yíng)提供保障??紤]到氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期難以實(shí)現(xiàn)投資回報(bào),中國(guó)石化于2018年7月成立了中國(guó)石化集團(tuán)資本有限公司,專(zhuān)門(mén)支持氫能和其他新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
中化集團(tuán)把氫能確立為公司新能源四大重點(diǎn)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(guó)際氫能與燃料電池科技創(chuàng)新中心,專(zhuān)注于研發(fā)氫燃料電池,其新能源業(yè)務(wù)進(jìn)入了戰(zhàn)略突破和攻堅(jiān)階段。
對(duì)中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的建議
從世界各國(guó)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,氫能產(chǎn)業(yè)實(shí)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(jì)可行、社會(huì)認(rèn)知等多方面問(wèn)題。近年來(lái),中國(guó)多地政府大力推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,汽車(chē)企業(yè)、燃料電池供應(yīng)企業(yè)以及投資機(jī)構(gòu)熱情高漲,多家企業(yè)積極進(jìn)入制氫供氫產(chǎn)業(yè)鏈。
然而,中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)尚存在缺乏國(guó)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(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)體系滯后等問(wèn)題,亟待加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
一是研究制定國(guó)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(dāng)前,氫在中國(guó)被列為危險(xiǎn)化學(xué)品,尚未納入能源管理體系,亟需在國(guó)家能源轉(zhuǎn)型藍(lán)圖中界定氫能角色。建議國(guó)家組織相關(guān)部委,研究發(fā)布國(guó)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(mén),完善監(jiān)管法規(guī)與檢測(cè)體系,鼓勵(lì)真正有資源優(yōu)勢(shì)、技術(shù)實(shí)力的地區(qū)和企業(yè)共同推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
二是切實(shí)攻克制約氫能產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵技術(shù)
中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈部分關(guān)鍵零部件和產(chǎn)品技術(shù)與國(guó)外最先進(jìn)技術(shù)存在較大差距,膜電極、空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫材料、加氫槍與軟管等關(guān)鍵零部件尚需進(jìn)口。在發(fā)展模式上,一方面,建議部分借鑒中國(guó)高鐵技術(shù)創(chuàng)新以及油氣重大專(zhuān)項(xiàng)模式,組織氫能與燃料電池重大科技專(zhuān)項(xiàng),加大國(guó)際科技合作力度,以龍頭企業(yè)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)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(dǎo)技術(shù)與設(shè)計(jì)尚未定型,建議成立風(fēng)險(xiǎn)投資基金,保持對(duì)相關(guān)技術(shù)的關(guān)注,切實(shí)以技術(shù)突破帶動(dòng)市場(chǎng)繁榮,堅(jiān)決防范投機(jī)炒作。
三是穩(wěn)妥有序推進(jìn)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(zhǎng)輸管道與加氫站建設(shè)投入大、周期長(zhǎng)?!豆?jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖》提出,中國(guó)將在2025年建成300座加氫站,2030年建成1000座加氫站。建議國(guó)家充分利用現(xiàn)有油氣基礎(chǔ)設(shè)施,穩(wěn)妥有序推進(jìn)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),切實(shí)提高氫氣儲(chǔ)運(yùn)和加注的安全性和經(jīng)濟(jì)性。