為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,近期,工業和信息化部、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《實施方案》)。
工業和信息化部節能與綜合利用司負責人表示,加快工業領域清潔低碳氫應用,是完整準確全面貫徹新發展理念的重要舉措,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。
可再生能源制氫
潛力巨大
清潔低碳氫的概念正在加速構建與明晰。2023年10月,中國氫能聯盟研究院牽頭申請的《清潔低碳氫能評價標準》行業標準獲得國家能源局立項批復。2024年7月,該標準已完成初稿編制。
“清潔低碳氫與綠氫在概念上有所重疊,但也有所區別。”北京市社會科學院副研究員王鵬告訴中國城市報記者,綠氫是指通過可再生能源(如太陽能、風能等)電解水制得的氫氣,其全生命周期碳排放極低,甚至為零,是氫能利用的理想形態。而清潔低碳氫的概念更為寬泛,不僅包括綠氫,還包括通過其他低碳或零碳技術制得的氫氣,如工業副產氫的提純利用等。這些氫氣的碳排放量相較于傳統化石能源制氫顯著降低,因此也被視為清潔低碳的能源形式。可以說,綠氫是清潔低碳氫的一種,但清潔低碳氫的范疇更廣。
工業是清潔低碳氫應用的重要領域。據國際能源署預測,到2030年氫冶金可實現規模化應用,全球年用氫需求達到660—1400萬噸;綠色甲醇、綠氨的年用氫需求超過4800萬噸。
“2023年,我國氫氣產量超3500萬噸,同比增長約2.3%,占全球產量1/3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。”工業和信息化部節能與綜合利用司負責人說。
中國國際經濟交流中心能源與綠色低碳發展研究部部長景春梅認為,工業領域清潔低碳氫應用抓住了工業脫碳的關鍵。重工業中,鋼鐵、建材、化工行業是高能耗、高排放的重點行業,但也是典型的流程工業,能源消費類型與方式受工業流程限制,現有流程體系下碳減排空間較小,屬于典型的難脫碳行業。氫具有工業原料和能源產品的雙重屬性,被認為是解決工業脫碳的重要可行方案。可再生能源制氫是難脫碳行業實現低碳與零碳發展的重要媒介,不僅能解決可再生能源儲存問題,通過工業流程再造,還能有效解決電氣化無法減少的碳排放,推進難脫碳行業的低碳與零碳化改造。
中國電子信息產業發展研究院總工程師秦海林表示,在工業領域清潔低碳氫應用萌動之際,《實施方案》的出臺將引導我國氫能產業做大做寬,以氫燃料電池汽車為先導加快向工業領域拓展,把我國良好制氫基礎和大規模應用市場優勢轉化為強勁的發展動能,引領我國氫能產業發展走上新臺階,進一步彰顯清潔低碳氫作為促進節能降碳的重要載體、推進新型工業化的重要路徑、培育新質生產力的重要抓手的意義。
在王鵬看來,《實施方案》將帶動氫能產業鏈上下游協同發展,形成較為完整的產業鏈和產業體系,提升我國氫能產業的國際競爭力;還將促進技術創新和產業升級,推動相關企業和科研機構加大研發投入,提升我國氫能技術的整體水平。
相關企業
將迎來發展機遇
在總體要求上,《實施方案》明確到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,形成一批氫能交通、發電、儲能商業化應用模式。
但工業領域清潔低碳氫實現大規模應用仍存在諸多挑戰。薩摩耶云科技集團首席經濟學家鄭磊告訴中國城市報記者,首先,需要解決氫氣制備、儲存和運輸過程中的安全問題,確保氫氣在生產、儲存和運輸過程中的安全性和穩定性。其次,需要加強基礎設施建設,包括建設更多的氫氣儲存和運輸設施,以滿足大規模應用的需要。此外,需要加強技術研發和推廣應用,提高清潔低碳氫的品質和效率,降低成本,使其更具競爭力。最后,需要加強政策支持和市場引導,促進清潔低碳氫的應用和推廣。
《實施方案》還要求,到2027年培育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,初步構建較為完整的產業鏈和產業體系。
秦海林表示,《實施方案》提出“制定實施水電解制氫裝備制造行業規范條件”,著眼于當前技術成熟度高、規模潛力大、行業發展快的制氫裝備,率先制定行業規范條件,引導生產要素向優勢企業集中,有利于增強企業內生動力。《實施方案》提出在氫能領域加快培育專精特新中小企業和中小企業特色產業集群,把中小企業作為提升產業創新力和競爭力的關鍵基礎力量,有利于加快形成完整產業鏈和產業體系。
政策催化下,地方和企業將迎來發展機遇。
“工業領域清潔低碳氫的大規模應用將帶動相關產業的發展,為地方和企業帶來新的經濟增長點。隨著清潔低碳氫的應用推廣,將催生新的產業集聚區。這些集聚區將成為氫能產業的重要載體,培育一批產業生態主導力強的龍頭企業和產業集聚區。為了順利實現產業轉型升級,地方和企業需要加強技術創新和人才培養,提高清潔低碳氫制備、儲存、運輸和應用等環節的技術水平和效率,同時加強產業鏈的協同發展,形成產業生態圈。”鄭磊說。
燃料電池汽車
是重要應用方向
隨著氫能示范穩步推進,我國清潔低碳氫應用更加多元化。
“在加快推動燃料電池汽車示范應用等政策支持下,以燃料電池汽車為代表的交通領域已率先初步實現規模化應用。”中國汽車技術研究中心有限公司副總經理龔進峰表示,經過3年示范,我國燃料電池汽車應用場景已從早期單一的公交領域示范應用,向通勤客車、城市配送、倒短運輸、冷鏈運輸、干線物流、市政環衛、共享出行等多場景拓展,車型供給已基本覆蓋全譜系燃料電池商用車。
景春梅表示,氫燃料電池技術是可以跨界整合能源、材料、汽車、裝備制造等多個領域的顛覆性技術。氫能產業科技含量高、帶動能力強,既能有效促進傳統產業轉型升級,又能催生綠色低碳新產業鏈;既是戰略性新興產業,又是未來產業,還是促進可再生能源大規模消納的綠色產業,是新質生產力的典型代表。
但總體看,氫能產業目前仍處于發展初期,處于小規模示范向大規模產業化發展過渡的關鍵期。氫燃料電池汽車等應用場景當前對氫能的需求規模還有限,經濟性不足。景春梅進一步稱,目前,在持續加大科技創新的基礎上,亟需進一步在規模上實現放量,盡快把成本降下來,讓產業盡快具備商業化發展的條件,而工業領域則是最好的場景。加快工業領域清潔低碳氫應用,將推動我國氫能實現規模化和產業化發展,帶動大功率清潔低碳氫制備技術與裝備、管道輸送以及大規模儲氫技術的發展,快速攤薄氫能應用成本、放大應用場景,并進一步加速技術迭代,實現全產業鏈降本增效。
針對氫燃料電池汽車應用,《實施方案》提出多項舉措。“燃料電池汽車是清潔低碳氫應用的重要方向,高質量建設示范城市群將引領和帶動氫能產業發展。《實施方案》提出‘高質量推進燃料電池汽車示范城市群建設,加快車輛推廣和氫能供給體系建設,推動氫燃料電池汽車產業鏈技術、產品迭代開發應用’,與燃料電池汽車示范政策形成聯動,進一步明確了高質量推進示范城市群建設的重要方向,堅定了行業未來發展信心。”龔進峰說。
“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。”工業和信息化部節能與綜合利用司負責人表示,下一步,將有序發展可再生能源制氫,支持先進技術裝備市場化應用,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,培育氫能領域專精特新中小企業和專精特新“小巨人”企業。
《中國城市報》(2025年01月13日第12版)
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