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培育中国氢能创新生态

来源:中国石化报 时间:2023-07-10 10:00

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为积极落实《氢能产业发展中长期规划(2021~2035 年)》有关要求,强化氢能企业创新主体地位,优化科技创新创业生态,促进科技和金融深度融合,6月28~29日,2023氢能专精特新创业大赛首场预赛于内蒙古自治区鄂尔多斯市隆重开赛,这也是当地政府主办的2023世界新能源新材料大会的重要组成部分。大赛秉承以赛引资、以赛兴业的理念,旨在促进氢能深度融合,助力成果转化,对推动我国氢能产业高质量发展具有重要意义。


□本报记者 马 玲

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。目前,世界主要经济体均将氢能作为脱碳能源体系的重要组成部分和绿色经济复苏的新引擎。2022年3月,国家发展改革委和国家能源局出台《氢能产业发展中长期规划(2021~2035 年)》,正式将氢能纳入我国能源管理体系,成为碳达峰碳中和“1+N”政策体系的重要支撑。

我国是世界上最大的制氢国,年产量约3300万吨,氢能产业基础良好,未来发展前景广阔。“十四五”以来,26个省、自治区、直辖市公开发布氢能及燃料电池产业专项政策316项,积极开展先行先试。京津冀、长三角、大湾区积极开展燃料电池汽车城市群示范应用,氢能产业集群初具规模。

目前,我国已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺,在部分区域实现燃料电池汽车小规模示范应用,在终端应用领域逐步展开全面布局。山东、湖北、四川等地汇集多家氢能企业及研发机构,全产业链发展态势良好,北京、上海、广东、河北、河南五个燃料电池汽车示范应用城市群已获批复,涵盖产业规划、应用示范、科技支撑的“1+N”政策体系初步建成。

氢能产业的高质量发展需要围绕技术研发与创新、产业投资、产业应用等搭建平台,助力产业加速发展。

全球正进入“氢2.0”时代

全球能源绿色低碳转型的趋势是资源开发利用方式从矿藏资源消耗型向天然资源再生型转变,碳氢燃料的开发利用方式从高碳燃料向低碳燃料转变。

我国拥有全球最大的能源系统,也是最大的能源生产和消费国,需依靠科技进步走出具有中国特色的绿色低碳化发展道路,传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠的替代基础上。

氢能作为全球能源技术革命和产业发展的重要方向,各国氢能发展各具特色,不同的发展目标决定了不同的技术路线和发展模式。

截至去年底,全球“纯氢”产量7500万吨/年,主要用于化工精炼、合成氨等领域。我国作为世界上最大的制氢国,2022年氢气产量约3353万吨,氢气供需格局保持稳定,化工及炼化用氢快速增长。

从制氢路线来看,美国氢气主要通过无CCS技术的天然气制成;我国以煤制氢为主,其次分别为天然气制氢和工业副产氢。

氢的转化方式是燃料电池,燃料电池的转化效率高。燃料电池出货类型以质子交换膜燃料电池(PEMFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)为主,车用和固定式发电应用是目前两大热点。

截至去年底,全球氢燃料电池汽车保有量达67315万辆,国外基本都是以乘用车为主、商用车为辅;我国燃料电池汽车主要是商用车,保有量达到12682辆。

氢能不利于存储、液化成本高等难题限制了氢能远距离输送,全球正进入“氢2.0”时代,氢能产业向绿氨、绿色甲醇、天然气管网掺氢等方向发展。美国、日本、阿联酋、澳大利亚等国已将“氨”纳入政府能源战略;中国作为传统合成氨生产大国,在绿氨生产和氨能利用方面正在积极发力。“氢经济”与“甲醇经济”是能源革命的重要组成部分。

中国工程院院士、中国氢能联盟战略指导委员会委员彭苏萍指出,从固定式燃料电池发电产业动态来看,电力是目前除交通应用外发展最好的领域。燃料电池可在固定发电、备用电源等多个领域得到应用。

截至去年底,全球共有727座在营加氢站。我国在营加氢站245座(建成358座),供氢产业的社会投入强度显著加大,加氢站数量持续增长,除西藏、青海、甘肃外,实现了加氢站覆盖。

我国需依靠科技进步走出具有中国特色的绿色低碳化发展道路,传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠的替代基础上。

未来10~20年将是我国氢能源与燃料电池产业发展的重要机遇期,需紧密联系我国能源发展实际,从战略、政策、技术、资金、国际合作等方面积极谋划,通过改革创新破解发展难题,助力氢能源与燃料电池产业高质量发展。

为了更好地保障发展,彭苏萍建议加强氢能源与燃料电池产业发展顶层设计;建立健全产业政策、安全监管及技术标准体系;加大对氢能基础设施全产业链的补贴政策及金融支持力度;国有资本应坚持稳妥有序进入、有所为有所不为原则;建立氢能基础设施关键技术攻关与核心装备自主化长效机制。

创新是氢能发展的第一动力

能源是国之大者,关乎国家安全和经济发展,创新是能源发展的第一动力。我国氢能产业处于发展初期,较国际先进水平仍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、产业发展形态和发展路径尚需进一步探索等问题和挑战。国家能源局科技司能效与储能处处长徐梓铭说:“必须坚持创新发展道路,持续加强技术研究,鼓励技术创新,不断突破关键核心技术,并在工程应用中迭代升级,努力加快从跟跑、并跑到领跑的转化。”

科技是支撑绿色发展的根本途径,创新是实现“双碳”目标的关键支撑。氢能产业链长、利用领域广,涉及技术包罗万象,需要强有力的应用基础和前沿技术研究做支撑,准确把握氢能产业创新发展方向,以需求为导向,带动产品创新、应用创新和商业模式创新。 

国家能源局高度重视氢能工作,推动关键技术装备攻关,探索多场景高效利用,积极推动氢能技术产业发展,会同相关部门联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》《“十四五”能源领域科技创新规划》,联合组织实施并批复第一批清洁低碳氢能创新应用工程,启动燃料电池汽车示范应用,强化技术攻关和前瞻性技术创新,鼓励探索多场景应用高效利用模式;会同国家发展改革委组织实施并批复第一批清洁低碳、氢能创新应用工程;会同财政部启动燃料电池汽车示范应用,鼓励探索氢能多场景高效利用模式。

“北疆氢都”成为氢能示范区

发展氢能已成为全球推动绿色转型、应对气候变化,以及保障能源安全的共同战略选择。《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,战略性新兴产业和未来产业重点发展方向,在国家顶层设计的指引下,以京津冀、长三角、大湾区为代表的氢能先行区域加快构建产业集群,以国家能源集团、中国石化、国家电投为代表的企业加快能源布局。

内蒙古自治区鄂尔多斯市作为国家重要的能源资源基地,深入推进能源科技创新,积极探索资源型城市转型发展新路径,加快新能源和氢能产业协同发展步伐,推进构建“风光氢储融”全产业链集群,是首批参与国家燃料电池汽车示范应用城市群的城市。助力打造“北疆氢都”,伊金霍洛旗先行区成为我国氢能规模化发展的代表性示范区。

鄂尔多斯市作为我国北方重要生态安全屏障和国家重要能源基地,境内氢能重卡应用场景广阔,煤化工加氢耦合潜力巨大,新能源大基地建设可提供丰富的低价绿电,构筑“制、储、运、加、用”氢能全产业链优势明显。近年来,该市牢牢把握第三次能源革命机遇,抢抓加入燃料电池汽车示范应用城市群契机,布局风、电、氢、储、车全链条产业集群。抢滩氢能赛道,布局氢能产业,抢占氢能大规模商用制高点。设立10亿元绿色低碳产业引导基金,引进落地国鸿氢能、中船718所、捷氢科技、上海清枫等一大批国内知名的氢能行业领军企业,率先开通6条新能源矿卡专用线,建成西部地区首家绿电制氢工厂,建成17座加氢制氢站,日供氢能力达到26吨。氢能重卡应用场景走在了全国前列,初步形成了全链条、全方位、全场景应用的氢能产业雏形和发展格局。

内蒙古自治区鄂尔多斯市常委、伊金霍洛旗委书记、成吉思汗陵旅游区党工委书记华瑞峰表示,下一步将以鄂尔多斯零碳产业园为载体,全力支持专精特新企业参与氢能全产业链关键核心技术、材料和装备创新攻关,加快建设全国氢能生产应用示范基地和氢能装备制造基地,让北疆绿氢城成为鄂尔多斯的崭新名片。

直击现场

评审团都关注了什么?

“时间到!请选手停止演讲!”在现场倒计时归零的瞬间,主持人果断打断了台上侃侃而谈的创始人选手,把舞台的主导权从企业选手转移到了现场评委。

紧张的节奏、技术的干货、商业应用的交流与探讨……一场氢能企业的路演在2023氢能专精特新创业大赛的首场预赛现场上演,选手与评委针对氢能全产业链领域的不同问题各抒己见,你来我往。

2023氢能专精特新创业大赛分为报名、初审、预赛、总决赛4个阶段,计划围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链,助推氢能关键核心技术攻关,促进科技成果产业化,推进大中小型企业融通发展。

首站鄂尔多斯为本年度首场预赛之地,30余家优秀企业和项目分为制氢组和分销与安全组进行激烈比赛,20余位行业、龙头企业、投资机构专家组成评审团,他们都关注了什么?

制氢组——

中国科学院大连化学物理研究所研究员俞红梅、中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司总经理张玉广、隆基氢能科技有限公司副总裁王英歌等3位技术专家对氢能技术的创新与应用十分关注。当参赛企业和项目提到碱性电解水制氢体系、SOEC(固体氧化物电解池)制氢技术、太阳能电解海水制氢技术等多个绿氢技术路线时,3位专家针对绿氢技术路线的安全性、高效性等细节频频发问:新技术产品的寿命考察了吗?公司技术的优势在哪里?跟其他技术路线相比,在安全、成本、效率、效能等方面有什么优势?面对评委们的提问,大部分参赛企业的选手给出了专业、客观的答复,以数据或事实佐证观点。比如有选手回复:“在成本、效率方面,我们通过优化隔膜材料,进一步拓宽了利润空间,目前已实现了4千瓦时/标准立方米的目标。”

中国船舶集团投资有限公司首席投资总监吴荣斌、中国石油集团昆仑资本有限公司总经理助理袁娅等6位投资机构专家,则更关注制氢技术背后的商业市场。中金资本运营有限公司副总刘昀非常关注企业的商业模式,并就企业的战略规划落地、近年目标市场、经营收入和利润趋势进行了提问。

分销与安全组——

中国氢能联盟副秘书长、同济大学教授、国家燃料电池汽车级动力系统工程技术中心主任马天才,华北电力大学氢能技术创新中心主任、中国氢能联盟专家委员会委员刘建国,合肥通用机械研究院有限公司特聘专家、研究员李海文等3位技术专家,以及国华投资开发资产管理 (北京)有限公司副总经理张力、中国华能投资管理有限公司研究发展部总经理党政、国创基金管理有限公司执行董事李冰等6位投资机构评委,则更关注参赛企业在行业中的核心竞争力是什么?有选手从技术的角度回答:“核心竞争力第一是硬件水平,第二是有自己的燃料电池测试实验室。”有选手从商业的角度回答:“商业竞争力主要体现在三个方面,第一是价格,第二是产量,第三是消纳。”

一场场争分夺秒的比赛紧张进行,电解槽、复合隔膜、隔膜压缩机等专业名词,以及盈亏平衡点、市场占有率等商业用词,都在选手与评委们的交流与对话中不断重复出现。当最后一场项目路演落幕,2023氢能专精特新创业大赛的首场预赛圆满结束。本次大赛为氢能产业搭建了探讨产业未来的交流平台,通过“创新驱动”战略,共同见证了中国氢能创新生态力量的诞生。

新闻延伸

2018年2月,中国氢能联盟由国家能源集团牵头,联合19家我国能源生产、装备制造、交通运输、基础材料等领域的大型骨干企业、知名高校科研院所、金融机构共同发起成立。2021年,中国石化被选举为中国氢能联盟联席理事长单位。作为中国氢能产业的倡导者、推动者、践行者,中国氢能联盟成立5年来,与氢能行业发展共成长,成员单位从20家发展为200余家,遍布全国25个省市区,涵盖了氢能全产业链重点企业、研究机构和服务平台,在政策编制、科技攻关、产业培育、国际合作和社会科普等方面取得了扎实成效。先后打造了氢能产业白皮书、氢能大数据、氢能领跑者、与氢同行等品牌活动,得到了业界的积极响应和肯定。

2022年,我国首个氢能全领域创业大赛——首届氢能专精特新创业大赛成功举办。大赛以“氢创未来”为主题,全国有130家企业和项目、15个氢能产业园区、12个区域氢能组织和30家投资机构积极参与,主席团、评委和技术专家汇聚了40余位院士、产业学者,30强榜单覆盖“制储运加用”氢能产业链,有力推动了氢能产业链和创新链融合发展,纵深加速科技创新创业,高效激发经营主体活力,助力提升我国氢能产业化水平和竞争力,对我国氢能产业发展起到了很好的整合、宣传和促进作用。

2023氢能专精特新创业大赛创新驱动再升级,凝聚中国氢能产业核心力量,汇聚氢能中小企业创新主体,走进氢能产业发展重点城市,助推创新成果优化完善和迭代升级,激活“以赛引企、以赛引才、以赛引资、以赛兴产”的氢能产业高质量发展无限活力。

(本版文图除署名外由 卢常佳 提供)

(责任编辑:蒋文娟 )