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【重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展調(diào)研行】 氫能:發(fā)力應(yīng)用場(chǎng)景 貫通產(chǎn)業(yè)鏈條

 時(shí)間:2023-08-16       大    中    小      來源: 呂梁市政府網(wǎng)

【解說】

氫是宇宙中最輕的元素,也是宇宙中含量最多的元素,地球上的氫主要以水(H?O)的形式存在。

別看氫不大,能量多到怕。每千克氫氣燃燒,釋放的能量,是每千克化石燃料的3倍左右,如果把海水中的氫全部提取出來,它們?nèi)紵a(chǎn)生的能量,是地球上所有化石燃料的9000倍。

【解說】

易獲取的氫,被譽(yù)為是21世紀(jì)最具潛力的清潔能源。根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)的報(bào)告:目前全球已有31個(gè)國(guó)家提出了國(guó)家層面的氫能戰(zhàn)略。預(yù)計(jì)到2030年,全球氫能領(lǐng)域的投資將增至5000億美元;到2050年,全球氫能產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造3000萬個(gè)工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,創(chuàng)造2.5萬億美元的市場(chǎng)規(guī)模,并在全球能源消費(fèi)占比中達(dá)到18%。

【主持人】

這個(gè)潛力無限的未來產(chǎn)業(yè),也潛藏著諸多發(fā)展的痛點(diǎn)與難點(diǎn),比如生產(chǎn)成本高、應(yīng)用場(chǎng)景少等等。不過,在能源大省山西,這些痛點(diǎn)正被一一攻克。

現(xiàn)在就跟隨我開啟一場(chǎng)破題之旅。

山西是能源大省,必然也是物流大省。從應(yīng)用端發(fā)力,倒逼完善產(chǎn)業(yè)鏈,是山西發(fā)展氫能的思路。在山西,氫能的規(guī)?;瘧?yīng)用就是從氫能重卡開始的。

【解說】

氫能產(chǎn)業(yè)鏈由三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成:上游制氫、中游儲(chǔ)運(yùn)加和下游的終端消費(fèi)。氫能重卡就屬于下游消費(fèi)端。

氫氣替代汽油、柴油,驅(qū)動(dòng)汽車,清潔無污染的同時(shí),還因?yàn)樗母g作用小,可以大大延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

在過去的一年里,全國(guó)氫能重卡的銷售額逐月增加,而且大約有13.7%是銷往山西,銷量?jī)H次于河南。

雖說氫能車實(shí)現(xiàn)了零碳排放,不過至少在現(xiàn)階段,它有個(gè)最大毛病,就是成本昂貴。

比如我剛才乘坐的這輛氫能重卡,它的購(gòu)車成本是普通柴油重卡的兩倍以上。

這里是位于臨汾曲沃的晉南鋼鐵集團(tuán)。

這里有中國(guó)第一條“鋼-焦-化-氫”全閉環(huán)低碳產(chǎn)業(yè)鏈,1860m3大型高爐的氫冶金技術(shù)突破,讓它成為山西氫能產(chǎn)業(yè)鏈鏈主企業(yè)。

【解說】

為了打造一個(gè)綠色低碳高效的物流運(yùn)輸體系。去年9月,晉南鋼鐵以租購(gòu)方式一次性在廠區(qū)投放了300輛氫能重卡??擅鎸?duì)高昂的購(gòu)車成本,如何才能讓這些氫卡盡快實(shí)現(xiàn)盈利呢?工程師李明和他的團(tuán)隊(duì),開始了長(zhǎng)達(dá)4個(gè)多月的技術(shù)攻關(guān)。

李明:給我調(diào)一下司機(jī)的排班情況和車輛的運(yùn)行情況。

【解說】

只要點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo),300輛重卡的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)就能一目了然。這就是李明他們忙活了4個(gè)月的成果,一座氫能零碳智慧物流平臺(tái)。

李明:把產(chǎn)品的效益、物流的效益和車的效益在平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化。我們也是唯一一家在全國(guó)通過市場(chǎng)化運(yùn)作實(shí)現(xiàn)氫能車盈利的企業(yè)。

【解說】

300輛氫卡上陣,實(shí)現(xiàn)了物流環(huán)節(jié)的零碳排放。

今年2月,晉南鋼鐵被評(píng)為省級(jí)“環(huán)保績(jī)效A級(jí)企業(yè)”。在晉南鋼鐵的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃里,不僅要以氫能零碳智慧物流平臺(tái)為牽引打通下游的應(yīng)用端,還要吸引上游的制造端、中游的儲(chǔ)運(yùn)端落戶山西。

張?zhí)旄#〞x南鋼鐵集團(tuán)總裁):打造氫能產(chǎn)業(yè)鏈,還是要引進(jìn)外面的技術(shù),上?!〗K南京 包括北京的,大伙都奔著我們山西有運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景,都想來。我們和優(yōu)質(zhì)的貨源企業(yè)聯(lián)動(dòng)起來,和鏈主企業(yè) 鏈核企業(yè)聯(lián)合起來,哪家企業(yè)需要打造環(huán)???jī)效A級(jí)示范企業(yè),我們就給它配套,我們就給它建加氫站,給它配套氫能重卡。

【解說】

正是看中了廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,越來越多中下游涉氫企業(yè)來到山西。杭氧集團(tuán)與晉南鋼鐵合資建設(shè)了國(guó)內(nèi)最大的加氫站;上海重塑科技也計(jì)劃在曲沃興建氫燃料電池產(chǎn)業(yè)基地。目前,晉南鋼鐵一方面與氫璞創(chuàng)能簽訂一萬輛氫能重卡戰(zhàn)略合作協(xié)議,通過批量采購(gòu)降低購(gòu)車成本;另一方面通過技術(shù)創(chuàng)新不斷降低氫氣的生產(chǎn)成本,讓氫能重卡更普及。

荊文蓮:作為我們氫能產(chǎn)業(yè)鏈的鏈主企業(yè),您覺得我們要想把這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展好,需要在哪些關(guān)鍵環(huán)節(jié)上發(fā)力?

張?zhí)旄#〞x南鋼鐵集團(tuán)總裁):一個(gè)是從政策上引導(dǎo)和扶持,如果建個(gè)加氫站給補(bǔ)貼多少,買個(gè)氫能重卡給補(bǔ)貼多少,那你不用管了,這個(gè)東西會(huì)批量生產(chǎn),這個(gè)產(chǎn)業(yè)風(fēng)口就來了;第二個(gè)是創(chuàng)新,各個(gè)地方都有創(chuàng)新,加氫站得創(chuàng)新把成本降下來,氫能重卡得創(chuàng)新把氫耗給降下來,車價(jià)成本得降下來,燃料電池的材質(zhì)也得變換,是金屬板還是碳素板,用鉑金還是不用鉑金,都在創(chuàng)新,有材料的置換,創(chuàng)新結(jié)果就是成本降下來。這一切的創(chuàng)新都是圍繞兩個(gè)字:成本,這個(gè)成本能降下來的話,這個(gè)最后跟電車是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)。

【解說】

面對(duì)這個(gè)萬億級(jí)的產(chǎn)業(yè)藍(lán)海,全國(guó)已有20多個(gè)省市、40多個(gè)地級(jí)市推出了各自的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。而能源大省山西,更是把氫能產(chǎn)業(yè)鏈確定為首批重點(diǎn)打造的十大產(chǎn)業(yè)鏈之一,并出臺(tái)了2022-2035年氫能產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。

史建陶(山西省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(zhǎng)制領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室氫能產(chǎn)業(yè)鏈工作專班成員)

從氫能產(chǎn)業(yè)鏈制、儲(chǔ)、運(yùn)、加、用各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行了布局,重點(diǎn)突出了比如說氫能產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)創(chuàng)新、加氫站建設(shè)以及制氫加氫、招商引資,包括與國(guó)際國(guó)內(nèi)一些頭部企業(yè)合作等方面進(jìn)行了安排部署。

荊文蓮:這里是長(zhǎng)治,全國(guó)最大的氫能裝備制造基地,海德利森的生產(chǎn)車間,我身后的這一臺(tái)就是由海德利森生產(chǎn)制造的全集成撬裝式加氫設(shè)備,這一臺(tái)設(shè)備可不一般,它是集壓縮冷卻加注于一體的,可以說是給客戶提供了一條龍式服務(wù),有了這臺(tái)設(shè)備,就能讓車加氫像加油一樣方便。

張虎(生產(chǎn)總監(jiān)?。?/span>氫氣通過我們這臺(tái)設(shè)備增壓可以達(dá)到45兆帕,日加注量可以達(dá)到1000公斤,整臺(tái)設(shè)備的關(guān)鍵部位輔件我們的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%,核心技術(shù)和關(guān)鍵部輔件,擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

荊文蓮:大家看我身后的這個(gè)加氫站,它是集制 儲(chǔ) 運(yùn) 加 用五位一體的綜合能源補(bǔ)給站,海德利森的氫能裝備產(chǎn)品占到70%以上,目前它的氫氣日加注能力達(dá)到1000公斤,氫源主要是來自潞寶集團(tuán)的焦?fàn)t煤氣制氫。

荊文蓮:像這樣的一輛車,氫氣加滿的話大概需要多長(zhǎng)時(shí)間?

侯亞鵬(加氫站站長(zhǎng)):我們這臺(tái)加氫機(jī)它是3.6公斤每分鐘,這輛中巴大概能盛裝5到6公斤左右,續(xù)航大概在300公里以上。

【解說】

目前海德里森已經(jīng)生產(chǎn)了三大系列十幾種規(guī)格的加氫裝備,還能滿足企業(yè)的私人定制,產(chǎn)品客戶覆蓋了長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀等氫能發(fā)展領(lǐng)先的區(qū)域。

【荊文蓮】

氫氦鋰鈹硼碳氮氧氟氖,在化學(xué)元素周期表上,氫排在第一位。其實(shí),人類社會(huì)每一次對(duì)能源利用的躍遷,都可以說是一個(gè)對(duì)氫的追求過程,氫越多,意味著能源越干凈、能量越大。從這些化學(xué)分子式中,就能找到答案。

你看,木炭,只有一個(gè)碳,沒有氫,;煤是一個(gè)碳、0.6個(gè)氫;到汽油,1個(gè)碳2個(gè)氫,熱值是不是更高一點(diǎn)了;再到天然氣,1個(gè)碳4個(gè)氫,熱值高了也更干凈了,到純氫那就沒有碳了。所以制氫是永恒的話題。

【解說】

按照制氫原料和生產(chǎn)過程中的碳排放情況,氫,又被分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫。

灰氫,是指由石油、天然氣、煤炭等化石燃料燃燒產(chǎn)生的氫氣;藍(lán)氫,是在灰氫的基礎(chǔ)上,通過碳捕集和封存技術(shù)來減少碳排放制取的氫氣;綠氫,則是指使用太陽能、風(fēng)能、核能等可再生能源制備出的氫氣。

【解說】

在呂梁鵬飛集團(tuán),鵬灣氫港氫能產(chǎn)業(yè)園高純氫制氫工廠用焦?fàn)t煤氣制備出了一種純度達(dá)到6個(gè)9的高純氫氣(999.999‰),但成本卻不到綠氫的三分之一。其實(shí),4個(gè)9的氫氣已經(jīng)完全可以滿足氫燃料電池的需求,而6個(gè)9,則意味著打開了半導(dǎo)體、硅晶片、光導(dǎo)纖維等高科技行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景。

常成(制氫工廠負(fù)責(zé)人):咱們脫碳出來的氫氣,純度已經(jīng)達(dá)到99.9% 99.99%了,然后再進(jìn)入這套高純氫裝置,這套裝置的最大優(yōu)勢(shì)就是成本,1m3高純氫氣成本不到1元錢。

【解說】

從國(guó)際市場(chǎng)看,2021年,德國(guó)的綠氫價(jià)格為74.4元/公斤,美國(guó)為106.35元/公斤,日本為70元/公斤,中國(guó)為60-70元/公斤,而山西的氫氣價(jià)格卻控制在25-40元/公斤。

在技術(shù)與成本的雙重制約下,綠氫的大規(guī)模應(yīng)用尚需時(shí)日,而擁有成本優(yōu)勢(shì)的焦?fàn)t煤氣制氫,市場(chǎng)前景廣闊,這無疑為鵬飛集團(tuán)在儲(chǔ)氫、加氫、用氫環(huán)節(jié)上布局產(chǎn)業(yè)鏈贏得了巨大空間。

荊文蓮:目前,鵬灣氫港氫能產(chǎn)業(yè)園進(jìn)展到了什么程度?

鄭梓豪(鵬飛集團(tuán)副總裁):對(duì)鵬灣氫港氫能產(chǎn)業(yè)園的整體規(guī)劃大概是五年投資780億,也是把它打造成全球 全國(guó)最大的一個(gè)集制儲(chǔ)運(yùn)加用研裝備制造為一體的氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)。現(xiàn)階段年產(chǎn)兩萬噸的焦?fàn)t尾氣制氫已經(jīng)完全應(yīng)用起來,包括下半年會(huì)投建的年產(chǎn)300輛氫能重卡的一個(gè)整車制造廠,通過這個(gè)整車制造廠打造一個(gè)山西自己的氫能重卡品牌。

荊文蓮:說到這個(gè)氫能重卡,實(shí)際上在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上有非常多的環(huán)節(jié),我們?yōu)槭裁醋钕让闇?zhǔn)在氫能重卡這個(gè)環(huán)節(jié)?

鄭梓豪(鵬飛集團(tuán)副總裁):山西去年的煤炭產(chǎn)能在13億多噸,這個(gè)也是全國(guó)第一,焦化產(chǎn)能也是全國(guó)第一,還有其它一些稀有金屬比如鋁,包括一部分的建材鋼材,所以說我們用在這個(gè)交通領(lǐng)域的氫氣是完全服務(wù)于大宗物料運(yùn)輸?shù)膱?chǎng)景,像我們目前這2萬噸的氫氣,都是來源于焦?fàn)t尾氣制氫,我們這個(gè)焦?fàn)t尾氣制氫目前也是全國(guó)最具有成本優(yōu)勢(shì)的一個(gè)藍(lán)氫,所以我們擁有供需兩頭最大的優(yōu)勢(shì),一個(gè)是供給側(cè)氫氣的成本低,氫氣的量大,第二塊是需求側(cè)市場(chǎng)端這塊氫能交通的應(yīng)用場(chǎng)景大。

荊文蓮:從你剛才的介紹中我們了解到,我們的制氫工廠已經(jīng)投產(chǎn),氫能重卡的生產(chǎn)線也在加緊建設(shè)中,那實(shí)際上在這個(gè)鏈條上還有一些空白的環(huán)節(jié)我們?cè)趺慈パa(bǔ)它呢?

鄭梓豪(鵬飛集團(tuán)副總裁):鵬飛集團(tuán)已經(jīng)解決了制氫和用氫這兩端最難最難的問題,像其他中間一些氫能裝備的核心零部件,還有一些裝備研發(fā)這塊,這塊我們還是不具備能力,目前我們和上海的鯤華上市的氫晨浙江的藍(lán)能分別成立了合資公司,希望在我們的鵬灣氫港建立我們的學(xué)研用包括裝備的一個(gè)產(chǎn)線,然后將外部的企業(yè)引進(jìn)到我們山西,然后將它們的產(chǎn)線引進(jìn)到我們山西,將技術(shù)引進(jìn)到山西,然后能實(shí)現(xiàn)在當(dāng)?shù)匮邪l(fā),在當(dāng)?shù)赝督ǎ诋?dāng)?shù)赝懂a(chǎn),在當(dāng)?shù)赝队玫囊粋€(gè)情況。

【解說】

不同于晉南鋼鐵和鵬飛集團(tuán)扎根山西的發(fā)展思路,另一家鏈主企業(yè)美錦能源,卻致力于將氫能產(chǎn)業(yè)版圖從山西擴(kuò)大到全國(guó)乃至全世界。通過在全產(chǎn)業(yè)鏈上補(bǔ)短板、鍛長(zhǎng)板,他們正構(gòu)建一條“研發(fā)—生產(chǎn)制造—商業(yè)化應(yīng)用”的“氫能源全生命周期”創(chuàng)新生態(tài)鏈。??

可以概括為“五個(gè)一”:一點(diǎn),即以飛馳科技為代表的整車制造;一線,即以鴻基創(chuàng)能為代表的燃料電池上下游產(chǎn)業(yè)鏈;一網(wǎng),就是綜合能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò);一中心,就是碳資產(chǎn)和大數(shù)據(jù)管理運(yùn)營(yíng)中心;一平臺(tái),則是指氫能汽車智運(yùn)平臺(tái)。

而在燃料電池這條線上,還同步延伸出了另一條“碳紙-氣體擴(kuò)散層-膜電極-燃料電池電堆及系統(tǒng)一整車制造”的核心裝備產(chǎn)業(yè)鏈。

【結(jié)束語】

作為21世紀(jì)最具潛力的未來能源,發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)已上升為國(guó)家能源戰(zhàn)略。在山西,通過培育鏈主鏈核企業(yè),在全省布局制、儲(chǔ)、運(yùn)、加、用各環(huán)節(jié),將實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈從無到有,由弱變強(qiáng)。到2025年形成比較完備的產(chǎn)業(yè)鏈體系,氫能全產(chǎn)業(yè)鏈營(yíng)收突破1000億元;到2030年形成布局合理、產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)、協(xié)同共進(jìn)的氫能產(chǎn)業(yè)集群;到2035年,山西氫能產(chǎn)業(yè)集群將領(lǐng)先全國(guó)。輸入產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵詞,我們看到一幅動(dòng)力澎湃的氫能產(chǎn)業(yè)未來圖景。