■中國工業報記者 曹雅麗
清潔氫的快速發展,有助于提升我國能源安全和自主創新能力,還將增強我國引領全球清潔能源革命的能力。
1月17日,工業和信息化部發布《關于組織開展2025年未來產業創新任務揭榜掛帥工作的通知》,提出面向量子科技、原子級制造、清潔氫的3個未來產業,布局一批核心基礎、重點產品、公共支撐、示范應用創新任務,發掘培育一批掌握關鍵核心技術、具備較強創新能力的優勢單位,突破一批標志性技術產品,加速新技術、新產品落地應用。華南氫能產業技術創新聯盟理事長蔡德權表示,工信部首次將清潔氫產業納入榜單,進一步增強氫能企業和各界發展氫能的信心和動力。
此前,為落實《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》,積極拓展清潔低碳氫在工業領域應用,加快技術裝備產品升級,促進氫能產業高質量發展,工信部、國家發展改革委、國家能源局聯合印發《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》(以下簡稱《方案》)。
《方案》要求,到2027年,工業領域清潔低碳氫應用裝備支撐和技術推廣取得了積極進展,清潔低碳氫在冶金、合成氨、合成甲醇、煉化等行業實現規模化應用,在工業綠色微電網、船舶、航空、軌道交通等領域實現示范應用,形成了一批氫能交通、發電、儲能商業化應用模式。培育出了一批產業生態主導力強的龍頭企業和產業集聚區,以及專業水平高、服務能力強的系統解決方案供應商,初步構建出了一套較為完整的產業鏈和產業體系。
聚焦工業領域
氫能發展步入全新階段
近年來,在碳達峰碳中和目標驅動下,我國氫能產業步入全面發展新階段。2022年,《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》將氫能正式納入我國能源戰略體系,統籌推進氫能制、儲、輸、用全鏈條發展。各地積極制定氫能產業發展相關規劃,并出臺制氫加氫一體站不再限制于化工園區、對氫能車輛免收高速公路通行費、對可再生能源制氫項目給予優惠等支持政策,氫能產業發展的政策體系逐步完善。
《方案》聚焦清潔低碳氫替代,氫冶金,氫碳耦合制綠色甲醇,氫氮耦合制綠色合成氨,氫燃料電池汽車,氫動力船舶、航空、軌道交通裝備,氫電融合工業綠色微電網等應用場景,系統提出了30項具體工作任務。同時,《方案》從優化行業管理、加快技術攻關、培育重點企業、完善標準規范等方面,提出保障舉措。
工信部節能與綜合利用司負責人表示,工業是氫能應用的重點領域,是促進節能降碳、推進新型工業化的重要路徑,是推動氫能產業高質量發展、培育新質生產力的重要方向。
“《方案》既立足實際又面向未來,聚焦冶金、化工、交通等重點行業領域,提出清潔低碳氫七大應用場景,并從技術創新、產業化示范、模式探索、清潔低碳氫源、其他關鍵原料來源等方向明確30項具體任務。在《方案》有序引導下,工業領域清潔低碳氫應用場景建設和市場培育將加快進行,成為氫能規模化發展的重要突破口,有力拓展氫能產業發展空間,激發綠色低碳發展新動能。”中國電子信息產業發展研究院總工程師秦海林表示。
“氫氣生產平穩增長,可再生能源制氫潛力大。”上述工信部負責人表示,2023年我國氫氣產量超3500萬噸,同比增長約2.3%,占全球產量三分之一左右。我國可再生能源裝機規模全球第一,利用可再生能源制氫潛力巨大。據有關單位測算,截至2024年6月,我國可再生能源制氫產能突破10萬噸/年,規劃及在建產能約800萬噸/年。
同時,氫能示范穩步推進,清潔低碳氫應用更加多元。上述工信部負責人表示,我國氫能應用以氫燃料電池汽車示范應用為先導,逐步向冶金、化工、船舶等行業領域拓展。河北張家口、廣東湛江百萬噸級氫基豎爐冶金、新疆庫車萬噸級綠氫耦合煉化等項目陸續運行,可再生能源制氫耦合綠色合成氨、合成甲醇、航空煤油等技術快速發展。
升級裝備
鞏固氫能產業發展基礎
1月6日,中國華電科工集團有限公司500標方/小時質子交換膜電解槽、3300標方/小時堿性電解槽產品正式下線,2.5兆瓦質子交換膜電解槽實證平臺投用。中國工程院院士彭蘇萍在活動中表示,本次下線的電解槽產品性能達到國際先進水平,樹立了行業標桿。“2.5兆瓦PEM電解槽實證平臺的正式啟用,標志著我國在大功率PEM電解水制氫設備測試方面邁出了關鍵一步,填補了國內空白,為后續技術研發提供了堅實的數據支持。”
此外,作為目前行業功率最大的質子交換膜電解槽測試平臺,2.5兆瓦質子交換膜電解槽實證平臺對氫能行業兆瓦級電解槽測試和驗證能力發展具有重要意義,將為我國大功率質子交換膜電解槽產品研發和技術更新提供堅實基礎。
《方案》提出以拓展清潔低碳氫在工業領域應用場景為著力點,加快技術裝備產品升級,打造產業轉型升級新增長點。
秦海林介紹,目前我國在突破氫能關鍵核心技術難題上取得積極進展,已具備制氫電解槽、氫燃料電池等氫能裝備的研發制造、工藝集成能力,可再生能源制氫耦合綠色合成氨、甲醇、航空煤油等相關技術快速發展。據中國氫能聯盟預測,到2030年,清潔低碳氫將成為鋼鐵、化工等行業重要零碳原料,年消費量分別達到174萬噸、376萬噸。
“加強技術裝備攻關,持續升級氫能裝備,進一步鞏固產業發展基礎。”上述工信部負責人表示,電解水制氫技術路線逐步成熟,催化劑、膜電極等核心零部件實現量產,堿性電解槽大型化、高效化發展持續推進。截至2023年底,水電解槽相關企業超300家、產能達到38吉瓦,大功率長壽命質子交換膜燃料電池、高溫固體氧化物燃料電池等技術水平快速提升。
上述工信部負責人表示,著力提升高效制氫電解槽、大功率長壽命燃料電池、高壓氫氣儲氫容器等重點產品性能指標和批量化生產能力,推進產品迭代升級。加快突破純氫冶金、合成氨寬負荷柔性生產工藝、氫電耦合全流程協同控制等關鍵技術工藝。
中國電子信息產業發展研究院節能與環保研究所綠色制造研究室副主任李歡在接受中國工業報記者采訪時也表示,2023年以來,我國百萬噸級氫基豎爐冶金、萬噸級綠氫耦合煉化等一批具有標志性示范意義的項目投產運行,可再生能源制氫耦合綠色合成氨、甲醇、航空煤油等相關技術快速發展,工業領域規模化應用清潔低碳氫可行性得到驗證。
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