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        張建紅
        作者:編輯部 來源:中國環保協會 發布時間:2022-07-22 13:03:24 瀏覽()次

             全球首個世界級動力電池行業盛會——2022世界動力電池大會7月21日在四川省宜賓市舉行。氫燃料動力電池亮相展會,受到廣泛關注。氫燃料動力電池有何優勢?除了動力電池,氫能還可應用于哪些領域?我國氫能產業發展現狀如何?發展氫能產業面臨哪些制約因素?如何解決?本報記者對中國國際工程咨詢有限公司高級工程師張建紅進行了采訪。

        中國環境報:2022世界動力電池大會上,荷蘭展團由HyNed荷蘭氫能產業聯盟帶隊,展示了氫燃料動力電池領域的最新研發成果,引起廣泛關注。氫燃料動力電池有何優勢?

        張建紅:氫能燃燒只產生能量和水,被認為是最為清潔環保的燃料。氫能能量密度高、儲存方式簡單,適合大規模、長時間儲存。利用可再生能源電解水制取綠氫,能夠提升可再生能源消納能力,從而減少棄風、棄光問題。

        氫燃料汽車具有加氫快、續航時間長等優勢。今年4月,長安汽車推出的一款氫燃料轎車,理論上能做到加氫3分鐘續航700公里,只要建設足夠的加氫站,就可破解里程焦慮。此外,氫燃料汽車使用成本較低,廣汽旗下氫燃料汽車,100公里僅需0.8千克氫,按每千克60元計算,只需48元,而燃油車至少需要6升油,油費超過54元。

        氫燃料汽車的這些優勢,使其在商用車領域有很大的發展潛力。目前,歐洲幾乎所有的主流商用車企業都在關注或已開始對氫動力電池等展開研究。

        我國也在大力發展氫燃料汽車。北京冬奧會期間,我國投入816輛氫燃料汽車作為主運力開展示范運營服務,取得了很好的效果。內蒙古自治區發布促進氫能產業高質量發展的意見,提出加速推進氫燃料汽車替代中重型燃油礦用卡車和公共服務車輛,2025年前,推廣氫燃料電池重卡5000輛以上。

        中國環境報:除了動力電池,氫能還可應用于哪些領域?我國氫能產業發展現狀如何?

        張建紅:目前全球氫能行業總體處于發展初期,我國氫能產業也是如此。

        近年來,我國加速發展氫能產業。今年3月,國家發展改革委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》,這是我國首個氫能產業中長期發展規劃。各省市也加快推進氫能項目的落地,全國20多個省份已發布氫能規劃和指導意見共計200余份。

        各地也在大力布局氫能產業園區,推動氫能產業發展。科技部與山東省政府2021年聯合啟動“氫進萬家”科技示范工程,已取得顯著成效,包括推廣燃料電池車輛1000余輛,涵蓋公交、渣土、冷鏈物流和港口集卡等,開通了30余條氫能公交專線等。

        2021年,全球年產氫氣9000萬噸左右。我國氫氣的年產能約為4000萬噸,年產量為3300萬噸。我國幅員遼闊,具有豐富的太陽能、風能、潮汐能等可再生能源資源,已建成的可再生能源裝機容量位居全球第一,在清潔低碳的氫能供給上具有很大潛力。目前,我國能源行業正在積極投資可再生能源制氫,例如,四川水電制氫、新疆光伏制氫、內蒙古風電制氫等,為規模化生產清潔低碳氫能奠定了良好的產業基礎。

        中國環境報:目前制約我國氫能產業發展的因素有哪些?

        張建紅:我國氫能產業發展面臨多方面的制約因素:

        一是技術裝備水平不高。氫能關鍵材料及設備零部件要求高、工藝復雜、成本高。對于我國來說,一些關鍵技術仍然被國外壟斷。比如,電解水制氫工藝中的質子交換膜,作為核心材料,長期被國外企業主導,外資的全球市場占有率超過90%。

        二是制備成本較高。電解水制氫理論上轉化效率高、獲得的氫氣純度高,但由于耗電量高,電價占總成本的60%—70%,目前在我國的氫能源結構中,電解水制氫占比不到2%。在“富煤、貧油、少氣”的能源稟賦條件下,國內煤制氫的占比超過60%。

        三是儲運基礎設施嚴重不足。制氫與用氫往往距離較遠,加氫站、輸氫管道等基礎設施嚴重不足,尚未形成完善的氫氣儲運網絡渠道,產業鏈上下游銜接不暢。

        四是使用場景較為單一。當前氫氣使用主要集中在氫燃料電池方面,目前國內成熟度不高、規模不大。而氫作為能源載體,在冶金、化工、電力等傳統能源密集型產業及儲能等新型應用場景中,還處于摸索階段。

        五是氫能政策標準尚不完善。法律上,氫氣作為能源尚缺少上位法支撐。在技術標準方面,可再生能源制氫、儲運、加氫站建設等方面的技術標準還不夠健全,急需豐富完善相關標準,引領行業健康發展。

        中國環境報:為進一步推動氫能產業發展,您有哪些建議?

        張建紅:鑒于目前氫能發展缺乏相應的法律法規、技術標準和管理辦法,建議盡快完善相關法律法規和標準。比如,盡快制定制氫加氫一體化站建設國家標準,根據需要適時修訂加氫站建設國家標準,出臺運營管理辦法。加快立法立規,從法律上明確氫氣的能源屬性,在按危險化學品管理的基礎上,更好地以能源形式予以管理,明確加氫站的管理職能和監管機構、管理辦法等。

        氫能產業技術含量較高,要盡快構建氫能技術研發體系,特別是要突破一批關鍵性的技術瓶頸。打造完整的氫能產業鏈,才能催生氫能經濟的規模發展,推動氫能產業可持續發展。要系統規劃,構建完整的氫能制取—儲運—加注—應用產業鏈。針對各類制氫技術在氫能行業的發展布局與規劃,應當綜合考慮制氫成本、技術水平、碳排放水平這3個關鍵因素,穩步推進制氫的綠色化,促進氫能全產業鏈發展。為防止一哄而上造氫能車或建設加氫站,應統籌規劃氫能車發展和加氫站布局,“以需定站,以站定車”,以加氫站建設引導氫能車的消費。

        氫能只有拓展到冶金、化工、電力等領域,才能充分發揮氫能在能源綠色低碳轉型和高排放、高污染行業綠色發展中的重要支撐作用。氫氣需求將會成為一個非常廣闊的市場。可以在氫能應用規模較大的地區設立制氫基地,將氫氣生產靠近市場,以降低運輸成本。儲能也是未來氫能的重要應用場景。可再生能源制氫可以調節電網負荷和儲能,減少棄水、棄風、棄光的現象。

        安全是氫能產業發展的生命線。建議在不降低建設標準的前提下,適當簡化或加快加氫站等基礎設施建設審批流程,但運營過程仍按照危險化學品進行管理。建立以應急平臺為核心的氫能安全生產應急管理體系和氫能全產業鏈安全監控平臺,完善氫能產品標準、檢測、認證體系。

        此外,要加強氫能知識的科普宣傳。由于氫氣作為能源使用時間尚短,關于氫能安全的宣傳仍不到位,社會對氫的使用安全性尚未建立信任。有必要加大氫能知識的科普宣傳力度,更加積極地宣傳未來氫社會的藍圖和價值,營造良好的安全用氫氛圍,加快氫能進入居民能源消費終端,發揮氫能對碳達峰、碳中和目標的支撐作用。

        中國環境報:國外有哪些經驗值得借鑒?

        張建紅:目前,全球已經有超過20個國家或聯盟發布或制定了《國家氫能戰略》。歐盟早期通過清潔能源立法,支持氫能發展與燃料電池。日本從1973年開始開展加氫站行業規劃,2014年發布《氫能源白皮書》,對加氫站建設的投資進行補助,2017年提出“要領先全球,實現氫能社會”的戰略。韓國專門成立了由國務總理牽頭,8位部長及產學研領域頂級專家組成的“氫能經濟委員會”,全面領導氫能產業化工作,頒布了全球首部《氫安全法》與《促進氫經濟和氫安全管理法》,為氫能設備的研發生產提供法律支撐。我國也要借鑒國外做法,提早布局,戰略先行。

        國際上,氫能產業初期基本上都是超前發展基礎設施,如德國有100余座加氫站,走基礎設施優先的路子,加快加氫站的網絡布局。借鑒國外做法,我國也要加快氫能基礎設施建設。

        此外,我國也可以借鑒韓國的做法,在一些城市試點建設氫能社會。韓國在住宅和交通領域廣泛開展氫能制冷、供暖、供電三聯供,同時給予大力補貼。消費者購買氫燃料電池車也能獲得約一半購車款的補貼。我國也可以加大補貼力度或“以獎代補”,大力推廣氫能應用。


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