近日,佛山市南海區(qū)丹灶鎮(zhèn)仙湖氫谷多了一批特別的共享自行車,藍白色的車身讓人第一時間想起了“純凈”二字。
這是佛山首批投放的25輛氫能兩輪車,也是國內首款氫能共享單車,采用金屬氧化物固態(tài)儲氫技術,再次拓寬了氫能在交通領域的示范應用場景。這款單車最高時速可達25公里,續(xù)航里程80多公里,騎行15分鐘僅需1元。
在“雙碳”目標下,氫能產業(yè)風口突至,越來越多的企業(yè)加速入場布局,氫能的應用場景和產業(yè)鏈條正在迅速完善。
廣東氫能產業(yè)的發(fā)展值得關注。作為全國首批燃料電池汽車示范應用城市群之一,廣東氫能產業(yè)的發(fā)展為全國提供了不少經驗做法。以佛山為牽頭城市的廣東城市群目前已初步形成氫能全產業(yè)鏈,基本覆蓋氫能制儲運加供應鏈、燃料電池關鍵基礎材料及核心零部件、燃料電池系統和終端應用等各個環(huán)節(jié)。
歷經十余年的發(fā)展,廣東氫能產業(yè)從探路到進階,通過探索制定了全國首個加氫站行政審批驗收流程,出臺了全國首個加氫站建設運營及氫能源車輛運行扶持政策等舉措爭創(chuàng)先鋒,打開氫能產業(yè)萬億市場。
今年是廣東佛山舉辦中國氫能產業(yè)大會的第六年。會上,中國科學技術協會主席萬鋼表示,廣東通過有序發(fā)展來高質量打造區(qū)域氫能的產業(yè)和應用體系。牽頭城市佛山綜合考慮資源稟賦、產業(yè)發(fā)展需求、從清潔氫能制取、高效氫能供給設施建設、多場景氫能應用協同示范等方面,全產業(yè)鏈保障了區(qū)域氫能綠色低碳發(fā)展。
探路:氫能產業(yè)第一個“吃螃蟹的人”
燃料電池汽車曾被比作將氫作為能源來使用的“火車頭”。2003年,我國自主開發(fā)的燃料動力鋰電池動力汽車平臺“超越一號”通過科技部驗收?!俺揭惶枴敝苯硬捎脡嚎s氫的車載供氫方式,并提出利用上海鋼鐵、化工工業(yè)副產氣體制氫的思路,為氫燃料電池汽車的技術突破埋下了一顆火種。
解決了“從無到有”的問題之后,氫能產業(yè)該如何“做強做優(yōu)”?各地亟需一個可借鑒的模板。
佛山正因此被高度關注。
佛山市南海區(qū)早在2009年悄然入局,引進廣順新能源燃料電池空壓機生產項目,探索燃料電池車核心零部件的研發(fā)。2011年,南海在丹灶設立廣東新能源汽車產業(yè)基地,布局新能源汽車及核心零部件產業(yè)。
以此為起點,佛山逐漸為氫能的產業(yè)政策、示范化推廣、基礎設施建設探索出一條可行的道路。國內首座商業(yè)化加氫站、國內首條中外合資的燃料電池電堆生產線、世界首條商業(yè)氫能有軌電車... ...佛山接連創(chuàng)下多個氫能行業(yè)內的“第一”,成為國內燃料電池汽車推廣規(guī)模最大,產業(yè)體系最完善的地區(qū)之一。
佛山作為廣東氫能產業(yè)第一個“吃螃蟹的人”,在壯大自身的同時也輻射帶動了周邊地區(qū)的發(fā)展。2014年,佛山、云浮兩市以產業(yè)共建為抓手,在佛山(云?。┊a業(yè)轉移工業(yè)園超前打造氫能這一戰(zhàn)略性新興產業(yè),主攻氫能技術研發(fā)、商業(yè)應用模式等方向。
近年來,在佛山、云浮兩市的超前謀劃和推動下,佛山(云?。┊a業(yè)轉移工業(yè)園已成為國內“氫能發(fā)展基礎最好、發(fā)展步伐最快、產業(yè)集聚度最高”的專業(yè)化園區(qū)之一,吸引了上中下游的氫能源產業(yè)項目,集聚了近20家氫能核心企業(yè),基本形成了覆蓋氫能源產業(yè)全生命周期的產業(yè)梯隊。
2021年,氫能被正式寫入“十四五”規(guī)劃,同年9月,財政部、工業(yè)和信息化部、科技部、國家發(fā)展改革委、國家能源局正式批復燃料電池汽車示范應用首批示范城市群,京津冀、上海、廣東入選;同年年底,河北、河南獲批復。其中,廣東城市群包括佛山、廣州、深圳、珠海、中山、陽江、云浮、東莞,牽頭城市定為佛山。
事實上,佛山率先“起跑”后,廣東多個城市都開始布局氫能產業(yè)。
目前,廣東已有佛山、廣州、深圳、中山、珠海等市發(fā)布了氫能產業(yè)發(fā)展專項規(guī)劃,東莞、茂名等市也將氫能納入“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃之中。
截至2021年年底,廣東匯集了氫能企業(yè)超400家,產業(yè)產值超100億元,涵蓋燃料電池電堆、系統及關鍵核心零部件制造,燃料電池汽車整車制造以及氫氣制備、儲運、加注等領域,年產值超100億元;累計推廣燃料電池車超3000輛,以物流車和公交車為主,累計運營里程超3000萬千米,推廣數量與運營里程均居全國第一。
“在國家首批啟動的三個燃料電池汽車示范應用城市群中,由佛山市牽頭聯合廣州等11個城市的廣東城市群區(qū)域跨度最大、示范城市數量最多,在制度創(chuàng)新、基礎設施布局、產業(yè)鏈完整度、技術水平和示范應用經驗均居領先地位,創(chuàng)新鏈與產業(yè)鏈的融合發(fā)展是佛山氫能產業(yè)發(fā)展的一大特色?!敝袊茖W院院士、佛山仙湖實驗室理事長兼主任張清杰在2022年中國氫能產業(yè)大會現場做主旨演講時表示。
進階:城市群聯動互補發(fā)展
率先“探路”之后,廣東各地區(qū)將氫能產業(yè)作為一張嶄新的城市名片,不斷進階發(fā)展。
就廣東而言,產業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)的燃料電池關鍵材料及核心零部件領域,以及下游環(huán)節(jié)的氫能終端應用場景的拓展,成為其在燃料電池汽車示范應用城市群建設和氫能產業(yè)整體發(fā)展中的重點突圍方向。
目前,廣東城市群聚集大量燃料電池產業(yè)鏈相關企業(yè),以佛山為代表的地區(qū)長期深耕高附加值的燃料電池產品。今年1月,總投資100億元的國家電投華南氫能產業(yè)基地項目落地佛山南海,圍繞質子交換膜、碳紙、燃料電池、動力系統等開展技術研發(fā)。
國家電投氫能公司創(chuàng)新總監(jiān)剛直向南方財經全媒體記者介紹,華南氫能產業(yè)基地主要面向三個方面實現攻克。一是依托產業(yè)基地,重點實現碳紙、膜材料等關鍵材料的自主化和產業(yè)化,達到氫燃料電池產業(yè)鏈補鏈強鏈的作用。二是推動更加先進的電堆系統產品研發(fā),滿足未來氫燃料電池商業(yè)化運作后各個領域對于相關產品的需求。三是依托廣東區(qū)域氫能產業(yè)發(fā)展,推動燃料電池示范應用和商業(yè)模式創(chuàng)新,推動全產業(yè)鏈降成本,盡早實現商業(yè)化。
“圍繞燃料電池‘八大件’,我們目前已在佛山實現了其中‘六大件’的自主化,正在推進產業(yè)化,今年也在抓緊建設碳紙這條產線。”剛直表示。
同時,廣東各地正在不斷拓展氫能的終端應用場景。在目前最主要的交通應用端口,廣東城市群在第一個示范年內已累計推廣燃料電池汽車200多臺;建成加氫站50多座,在獲批城市群中走在前列。
分布式功能應用上,廣東主要探索冷熱電聯供的示范應用。廣東省能源集團和潮州三環(huán)聯合攻關廣東惠州燃氣電廠示范運行的百千瓦SOEC發(fā)電系統目前總裝機功率達到105千瓦,主要技術指標達到國際先進水平,提振了廣東乃至國內SOFC產業(yè)領域的信心。而佛山南海的“氫能進萬家項目”目前投放的熱電聯供系統總裝機電力容量達2兆瓦,熱力總功率達到4.13兆瓦,位居全國首位。
佛山環(huán)境與能源研究院院長、佛燃能源科技顧問趙吉詩表示,氫能廣受關注后,不僅是佛山,全國領域內氫能的技術自主度都有了很大的提升,從制儲運到中游的燃料電池系統和核心零部件,再到終端系統的應用均明顯進步。
客觀來說,交通領域的應用對于技術的迭代具有很大的促進作用,而建筑、工業(yè)儲能、分布式供能等示范領域的拓展,以及綠氫和綠氫的多元化應用為氫能的發(fā)展提供了廣闊市場。
8月12日,廣東省發(fā)改委等部門聯合印發(fā)《廣東省加快建設燃料電池汽車示范城市群行動計劃(2022-2025年)》,提出實現推廣1萬輛以上燃料電池汽車目標,年供氫能力超過10萬噸,建成加氫站超200座,車用氫氣終端售價降到30元/公斤以下,示范城市群產業(yè)鏈更加完善,產業(yè)技術水平領先優(yōu)勢進一步鞏固,推廣應用規(guī)模大幅提高,全產業(yè)鏈核心競爭力穩(wěn)步提升。
對于廣東而言,要實現示范期內的推廣目標,完成在氫能產業(yè)上的進階,需要各地區(qū)共同發(fā)力,聯動互補發(fā)展,從而形成合力。
目前,廣東正在打造“廣州-深圳、廣州-珠?!睔淠苓\輸走廊,并在規(guī)劃中提出以廣州、深圳、佛山、東莞、中山、云浮為重點建設燃料電池汽車產業(yè)創(chuàng)新走廊;以廣州、深圳、佛山燃料電池技術創(chuàng)新和產業(yè)高地為引擎,聯動東莞、中山、云浮等關鍵材料、技術及裝備研發(fā)制造基地,依托東莞、珠海、陽江等氫源供應基地,加快產業(yè)項目布局,推動形成產業(yè)集群。
佛山仙湖實驗室副主任盧熾華表示,廣州、深圳、佛山等城市發(fā)展氫能產業(yè)鏈的中下游特別是氫能應用端較為合適,如燃料電池汽車、“氫進萬家”、冷熱電三聯供等,同時這些地區(qū)也具備雄厚的資金支持和產業(yè)政策支持。但在氫氣的制取和儲運產業(yè)方面,粵東西北地區(qū)更具備優(yōu)勢。
“結合廣東各地資源稟賦實現氫能產業(yè)的錯位發(fā)展,將有利于形成合力,推動廣東盡快實現打造氫能產業(yè)發(fā)展高地的目標。”盧熾華說。
破局:綠氫體系破題氫源短缺之困
在提速發(fā)展的同時,廣東的氫能產業(yè)也面臨著亟待解決的難題,其中氫源供應短缺和氫氣成本高的問題首當其沖。
以國內氫燃料電池汽車和加氫站規(guī)模最大的城市之一佛山為例。數據顯示,全市已開通29條氫能公交線路,投運的氫能公交車、氫能物流車、氫能客車合計超1500輛。每天氫車的用氫需求量在16-18噸,但現階段只能供應5噸。
“上海具有很多的化工大型企業(yè),能夠獲取較低的氫氣生產成本,進而把氫氣價格降下來。但廣東不占優(yōu)勢。目前,廣東城市群的用氫成本屬于最高的?!蔽挥谡憬臍渫究萍技夹g副總監(jiān)劉志祥表示,氫氣儲運技術的不夠成熟和成本的居高不下,嚴重影響了氫氣從制取端向應用端的流通。
氫時代相關負責人曾算過一筆賬,氫氣從制氫工廠出廠(副產氫)的價格在20元/kg左右,加上中間的儲、運、加環(huán)節(jié)之后,終端用氫價格一般漲到50-60元/kg以上,這在無形中會增加了企業(yè)的運營成本。
據其透露,去年該公司配套氫能重卡在深圳鹽田港及周邊港口實際試運行了兩個多月,試運營的時候,需要從東莞運來氫氣,加氫和運氫的成本都過于高昂,這種模式在缺乏補貼的情況下是很難持續(xù)的。
值得注意的是,2021年我國氫氣產量約3300萬噸,居全球第一。產氫強國遭遇缺氫難題的根本原因是供需錯位。一方面,用氫地區(qū)不產氫或產氫少;另一方面產氫地區(qū)氫能產業(yè)不發(fā)達,缺乏示范運營的條件;受制于儲運技術和成本,氫能一般以周邊地區(qū)制備和就近消納為主的特征必然決定了氫氣供需的不平衡。
廣東省燃料電池重點實驗室主任廖世軍曾向南方財經全媒體記者表示,目前廣東的氫能產業(yè)以“點”的形式發(fā)展,重點在于燃料電池產業(yè),燃料電池電堆技術、發(fā)動機技術以及燃料電池汽車的示范應用等方面發(fā)展較快,但在低成本制氫、氫氣儲運和核心材料和關鍵零部件的自主化等方面還比較薄弱。
目前,中國的氫能產業(yè)都存在氫能制、儲、運環(huán)節(jié)較薄弱的問題,但廣東更為突出,造成了當地氫源供應不穩(wěn)定的現狀。從制氫方面來看,廣東的工業(yè)副產氫還存在其他的用途,導致氫氣供應短缺和部分地區(qū)氫氣終端價格上漲,很多燃料電池汽車開發(fā)出來,受制于高昂的氫氣價格沒有辦法運行起來。從儲運角度來看,運輸的氫氣質量太小,運輸效率太低,導致運送成本太高。
在探索解答氫源問題的同時,業(yè)內紛紛把目光聚焦到了另一個解題思路上——“綠氫”。這不僅將解決氫能供應問題,也能更好地實踐“雙碳”戰(zhàn)略。
“從能源的角度來說,目前還沒有找到比氫能更好的能源。但我們也不可能一直用化石能源來制氫,所以氫能一定要步入綠氫時代,當產業(yè)技術成熟后,整個氫能的應用也會快速增長?!眲⒅鞠橄嘈牛M管在氫能領域仍有許多待突破的技術,但等產業(yè)鏈上的堵點難點被打通后,氫能將會對現有的能源網絡體系帶來革命式的變化。
事實上,在追求“雙碳”目標的道路上,廣東城市群已經開展了不少探索。2019年,聯合國開發(fā)計劃署率先與佛山開啟全球第一所氫能經濟職業(yè)技術學院,積極推動中國的高質量發(fā)展實現“雙碳”目標。接下來還將謀劃“率先在相應的典型區(qū)域開展一個綠氫示范基地”、“打造一個國際創(chuàng)新實驗室”、“打造一個平氫產業(yè)服務平臺”、“制造一個職業(yè)教育體系”的五個一工程,助推國內氫能產業(yè)實現高質量發(fā)展。
通過城市群的協同發(fā)力或是廣東綠氫發(fā)展的最好出路。
深圳氫藍時代動力研究院副院長、系統專業(yè)總師何杰認為,佛山作為廣東氫能產業(yè)的先行軍,已經很好地履行了其示范引領作用使命,在公交車、環(huán)衛(wèi)車、物流車、叉車等方面的應用積累了很多經驗,接下來,該由廣州、深圳兩個龍頭城市再加一把火,發(fā)揮人才、資金方面的優(yōu)勢,結合佛山制造業(yè)基礎雄厚,生產成本相對較低的優(yōu)勢,協同作戰(zhàn)。
本次氫能產業(yè)大會上,氫能世界國際綠氫生態(tài)總部基地項目、佛山市南海區(qū)光伏氫儲綠色零碳項目、綠氫體系建設項目合作等多個綠氫項目簽約落戶佛山南海,全國首批綠色零碳示范醫(yī)院群項目也在南海啟動,計劃在南海區(qū)內5家具備條件的醫(yī)院安裝16臺440千瓦商用燃料電池分布式熱電聯供設備。在產業(yè)、社會公共服務兩大體系開展探索。