我國(guó)東部沿海地區(qū)典型省份氫能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議

柳 揚(yáng)，李玉剛，丁建南，潘 琦，曹煉博

（1.國(guó)能浙江南潯天然氣熱電有限公司，浙江湖州 313027；2.國(guó)能南京電力試驗(yàn)研究有限公司，江蘇南京 210023）

近年來(lái)國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢(shì)，全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)超過(guò)300家，集中分布在長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)等區(qū)域[1-2]。自2020年“雙碳”目標(biāo)提出后，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車(chē)道，但仍存在核心技術(shù)亟待攻關(guān)、綠氫成本較高、綠氫應(yīng)用區(qū)域與富裕區(qū)域錯(cuò)位、缺少相關(guān)支持政策及應(yīng)用場(chǎng)景等問(wèn)題。江蘇省、廣東省等作為我國(guó)涉足氫能產(chǎn)業(yè)較早、企業(yè)集聚度較高的地區(qū)，已初步構(gòu)建較為完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈，成為我國(guó)重要的氫能產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，如圖1所示。

圖1 氫能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽?/p>

1 廣東省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前廣東省內(nèi)有超過(guò)500家涉及氫能業(yè)務(wù)的企業(yè)，加氫站總數(shù)列全國(guó)第一。下游應(yīng)用市場(chǎng)氫能需求進(jìn)一步放大，將帶動(dòng)上游氫能的多元化供給發(fā)展。

1.1 制氫

廣東省氫氣資源區(qū)域分布主要集中在惠州、茂名、東莞、湛江、江門(mén)等地，氫氣資源分布不均，現(xiàn)有制氫規(guī)模74.5萬(wàn)t/a。目前制氫工藝主要為副產(chǎn)氫提純、甲醇裂解、水電解制氫和天然氣制氫，氫氣產(chǎn)量分別為37%，36%，9%，18%。

1.2 儲(chǔ)氫、運(yùn)氫

廣東省儲(chǔ)氫方式以高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫為主，目前已建/在建項(xiàng)目包括佛山、廣州黃埔區(qū)儲(chǔ)氫罐項(xiàng)目。固體儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫技術(shù)基礎(chǔ)良好，目前已建/在建項(xiàng)目包括：四會(huì)、中山市儲(chǔ)氫合金粉項(xiàng)目，深圳市低壓儲(chǔ)氫材料燃料電池系統(tǒng)，華南理工大學(xué)固體儲(chǔ)氫材料國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目等。液氫儲(chǔ)存技術(shù)在廣東省尚無(wú)應(yīng)用。目前已建/在建項(xiàng)目包括：廣州鴻達(dá)興業(yè)液氫工程、佛山液氫供應(yīng)項(xiàng)目。

廣東省運(yùn)氫方式以長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸為主，氫氣管道運(yùn)輸、液氫運(yùn)輸、儲(chǔ)氫材料運(yùn)輸方式在廣東省尚無(wú)應(yīng)用實(shí)例。而長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸存在運(yùn)輸效率低、路權(quán)管制嚴(yán)、運(yùn)輸距離近、放氫時(shí)間長(zhǎng)等弊端。

1.3 加氫、用氫

目前廣東省已運(yùn)營(yíng)、已建成、在建及擬建的加氫站共61座，排名全國(guó)第一，占比18%。佛山南海瑞暉加氫站為我國(guó)第一座全商業(yè)運(yùn)營(yíng)加氫站，中國(guó)石化佛山樟坑油氫合建站為我國(guó)第一座油氫合建站，供氫壓力35 MPa，單站日加氫能力500 kg 左右。加氫站建設(shè)方面目前已建/在建項(xiàng)目包括：佛山、廣州黃埔區(qū)引進(jìn)核心裝備的相關(guān)企業(yè)。在加氫站建設(shè)方面，廣東省目前正致力構(gòu)建適合廣東省需求的加氫站新模式。除了采用傳統(tǒng)路線油氫合建方式外，還積極探索固體儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫加氫、站內(nèi)制氫加氫、電氫合建、氣氫合建、液氫加氫等新模式。

作為國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行氫能規(guī)劃和氫能應(yīng)用的省份之一，廣東省氫能應(yīng)用有許多特色，也形成了多項(xiàng)廣東氫能應(yīng)用之“最”。截至目前，廣東擁有全國(guó)數(shù)量最多的氫燃料電池汽車(chē)和加氫站。

2 江蘇省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，江蘇省氫能產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)超過(guò)300家，企業(yè)數(shù)量占全國(guó)總數(shù)量的8.5%，僅次于廣東省位居全國(guó)第二，其中規(guī)上企業(yè)148家，上市企業(yè)21家，高新技術(shù)企業(yè)96家。

2.1 制氫

按氫源看，江蘇省主要來(lái)源化工和鋼鐵行業(yè)?；し矫妫鹆晔?、華昌化工等企業(yè)依托成熟的煤制氫裝置和技術(shù)制取氫氣；揚(yáng)子石化、鎮(zhèn)江索爾維、中海油氣（泰州）石化、林德氣體等企業(yè)通過(guò)天然氣制氫；江蘇海倫石化制氫環(huán)節(jié)主要采用甲醇裂解制氫，具備投資少、能耗低、氫氣純度高等優(yōu)點(diǎn)；金橋豐益氯堿、新浦化學(xué)、東華能源、江蘇鹽?；び邢薰?、江蘇海興化工有限公司、盛虹煉化、連云港石化、天安化工、建滔能源、沂州焦化、液化空氣（揚(yáng)州）公司等企業(yè)依托現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，通過(guò)回收方式收集工業(yè)副產(chǎn)氫能。鋼鐵方面，灰氫主要來(lái)源于焦?fàn)t煤氣（高爐煤氣較少，可忽略不計(jì)）?；覛洚a(chǎn)量上，包括煤制氫、天然氣制氫、副產(chǎn)氫等，每年氫產(chǎn)能在110萬(wàn)t 左右。

2.2 儲(chǔ)氫、運(yùn)氫

目前，江蘇省現(xiàn)階段已經(jīng)形成了高壓氣態(tài)為主的儲(chǔ)氫方式，氫氣運(yùn)輸多采用長(zhǎng)管拖車(chē)方式，可充裝氫氣300~400 kg/車(chē)，運(yùn)輸成本約為2元/kg，經(jīng)濟(jì)距離為150 km 以內(nèi)，技術(shù)成熟、規(guī)范完善。氣態(tài)鋼瓶?jī)?chǔ)氫領(lǐng)域，江蘇省擁有國(guó)富氫能、中材科技、中集圣達(dá)因等國(guó)內(nèi)行業(yè)龍頭企業(yè)；中簡(jiǎn)科技、中復(fù)神鷹碳纖維等企業(yè)是國(guó)內(nèi)碳纖維行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，支撐高壓氫儲(chǔ)瓶所需碳纖維技術(shù)。液態(tài)儲(chǔ)氫領(lǐng)域，國(guó)富氫能是國(guó)內(nèi)氫液化裝置供應(yīng)商，中集圣達(dá)因是國(guó)內(nèi)最大的低溫液氫儲(chǔ)罐和運(yùn)輸設(shè)備生產(chǎn)商。目前液態(tài)儲(chǔ)氫方式能耗高、成本高、附屬系統(tǒng)龐大、實(shí)際應(yīng)用較少。固態(tài)儲(chǔ)氫領(lǐng)域，江蘇申建氫能等公司、江蘇氫楓能源也在開(kāi)展相關(guān)材料研制工作，但儲(chǔ)氫材料重量大、成本高，儲(chǔ)放氫有溫度條件，目前省內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用較少。

運(yùn)氫領(lǐng)域，華東氫能等公司具備開(kāi)發(fā)用于運(yùn)氫相關(guān)設(shè)備和技術(shù)的能力。目前各種儲(chǔ)運(yùn)氫方式的成本及能耗存在較大差異，主要為氣態(tài)運(yùn)氫，未來(lái)固體運(yùn)氫由于儲(chǔ)氫密度較大具有較好發(fā)展前景。

2.3 加氫、用氫

加氫基礎(chǔ)設(shè)施，目前江蘇省蘇州市、南通市、鹽城市、無(wú)錫市等地率先開(kāi)展氫能產(chǎn)業(yè)示范應(yīng)用，加氫設(shè)施布局已初步形成。江蘇省已建成26座加氫站，已建成加氫站主要位于蘇州、南通、鹽城、無(wú)錫。加氫站運(yùn)營(yíng)方面，東華能源和嘉化氫能等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)已在蘇州建設(shè)運(yùn)營(yíng)多個(gè)加氫站項(xiàng)目。中科液態(tài)陽(yáng)光氫能公司建成國(guó)內(nèi)首套液態(tài)陽(yáng)光加氫站示范項(xiàng)目。

交通用氫場(chǎng)景，江蘇省擁有蘇州金龍、中車(chē)氫能、徐工汽車(chē)、揚(yáng)州亞星客車(chē)、濰柴（揚(yáng)州）亞星、九龍汽車(chē)等燃料電池汽車(chē)整車(chē)生產(chǎn)企業(yè)。交通應(yīng)用方面，目前全省約有82輛氫燃料電池客車(chē)、公交車(chē)，257輛氫燃料電池物流車(chē)投入試運(yùn)行，氫能示范應(yīng)用取得初步成效。氫燃料電池物流車(chē)領(lǐng)域，蘇州市200輛、南通市57輛，以城際和城市內(nèi)物流配送專線為主要應(yīng)用場(chǎng)景。多領(lǐng)域示范應(yīng)用方面，目前已經(jīng)進(jìn)行的示范項(xiàng)目有公交車(chē)運(yùn)營(yíng)、物流車(chē)示范運(yùn)營(yíng)、氫能社會(huì)示范區(qū)、建筑照明供電、移動(dòng)通信基站供電、醫(yī)院備用電源、人才公寓熱電聯(lián)供等。

工業(yè)用氫領(lǐng)域，由于灰氫一般純度較高，省內(nèi)化工、鋼鐵等企業(yè)目前基本自用，少量供應(yīng)鄰近企業(yè)。

能源用氫領(lǐng)域，江蘇省火力發(fā)電廠會(huì)在廠區(qū)內(nèi)設(shè)置小型電解水制氫裝置，根據(jù)GB 18218—2018《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》，氫氣作為危險(xiǎn)化學(xué)品其臨界量為5 t，因此能源企業(yè)不做大規(guī)模儲(chǔ)存，制取的氫氣基本用于發(fā)電機(jī)氫冷。

3 東部沿海地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在問(wèn)題

3.1 政策體系有待完善

目前沿海各地方在氫能的生產(chǎn)制備、基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)路徑、產(chǎn)業(yè)布局等方面缺乏實(shí)操性引導(dǎo)政策。氫能涉及多個(gè)管理部門(mén)，部門(mén)職責(zé)分工尚未明晰，有關(guān)項(xiàng)目在立項(xiàng)、審批、實(shí)施、運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)均存在體制機(jī)制障礙，導(dǎo)致在氫能方面吸引投資、項(xiàng)目落地、人才引進(jìn)、應(yīng)用推廣等方面推動(dòng)受阻。產(chǎn)業(yè)政策也尚未明確，部分地區(qū)存在氫能仍作為?；饭芾怼@區(qū)制氫以及加氫設(shè)施審批難等問(wèn)題。

3.2 氫氣供給能力不足

目前東部地區(qū)氫源主要為灰氫，缺乏綠氫?；?、鋼鐵等企業(yè)目前氫氣基本自用，副產(chǎn)氫實(shí)際富余量少。綠氫氫源富裕區(qū)域主要集中在三北地區(qū)，沿海東部地區(qū)遠(yuǎn)離綠氫氫源富集區(qū)域，綠氫應(yīng)用區(qū)域與富裕區(qū)域嚴(yán)重錯(cuò)位。而本地制氫也存在電量不足等問(wèn)題，以江蘇省為例，清潔綠色電力需求大，電網(wǎng)對(duì)可再生能源電力基本可以全部消納，不存在棄風(fēng)棄光情況，可再生能源制氫現(xiàn)階段無(wú)法大規(guī)模布局。氫氣供給能力的不足造成全產(chǎn)業(yè)鏈成本較高，是制約氫能產(chǎn)業(yè)商業(yè)化應(yīng)用的重要原因和瓶頸之一。一般而言，當(dāng)氫氣價(jià)格達(dá)到35元/kg 時(shí)，其使用成本才具有一定推廣性。

3.3 應(yīng)用示范場(chǎng)景單一

東部沿海地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)仍缺乏應(yīng)用場(chǎng)景，由于氫燃料電池汽車(chē)成本、補(bǔ)貼政策、加氫設(shè)施等多方面因素影響，相關(guān)企業(yè)雖然擁有較大的商業(yè)用車(chē)保有量，但短期內(nèi)進(jìn)行車(chē)輛置換，尤其是置換氫燃料電池汽車(chē)的意愿不強(qiáng)。此外，氫能應(yīng)用主要設(shè)想在商業(yè)用車(chē)、公共交通領(lǐng)域，而在港口船舶、商業(yè)供電等領(lǐng)域還缺乏布局和應(yīng)用，關(guān)鍵領(lǐng)域的示范項(xiàng)目建設(shè)有待突破。應(yīng)用場(chǎng)景的缺乏限制了氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展更無(wú)法實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。

3.4 產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力相對(duì)較弱

（1）在氫氣提純、儲(chǔ)氫材料與裝備、加氫站裝備制造、氫燃料電池關(guān)鍵零部件等眾多領(lǐng)域，與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平相比存在較大差距甚至空白。燃料電池汽車(chē)主要是進(jìn)行整車(chē)組裝，燃料電池汽車(chē)電堆等核心部件仍然存在瓶頸，關(guān)鍵技術(shù)和裝備對(duì)外依賴度大，技術(shù)創(chuàng)新水平依然薄弱。

（2）科技成果轉(zhuǎn)化進(jìn)程較慢。不少企業(yè)與科研院所合作，在膜電極、雙極板、制氫、儲(chǔ)氫、加氫站設(shè)備等領(lǐng)域研發(fā)取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，但質(zhì)子交換膜、催化劑、碳紙、壓縮機(jī)等“卡脖子”技術(shù)及規(guī)?；慨a(chǎn)仍需時(shí)日且有待突破。

4 東部沿海地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

4.1 加快完善氫能發(fā)展政策保障體系與氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系

強(qiáng)化氫能能源屬性，大力優(yōu)化氫能項(xiàng)目管理審批流程，建立氫能制備、檢測(cè)服務(wù)、加氫基礎(chǔ)設(shè)施等建設(shè)項(xiàng)目審批“綠色通道”。研究探索出臺(tái)有利于氫能技術(shù)創(chuàng)新、項(xiàng)目孵化和應(yīng)用場(chǎng)景拓展相關(guān)財(cái)稅政策，積極引導(dǎo)社會(huì)資本支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。加快建立健全氫能制、儲(chǔ)、輸、用標(biāo)準(zhǔn)體系，重點(diǎn)圍繞氫能質(zhì)量、安全等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加氫等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，以及氫燃料汽車(chē)、儲(chǔ)能等應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，有效增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)供給。

4.2 加快發(fā)展綠色低碳的多元化氫源

目前東部沿海地區(qū)現(xiàn)有氫源供應(yīng)只能滿足氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期需求，各地氫源中長(zhǎng)期供應(yīng)缺乏保障，同時(shí)未來(lái)氫源供應(yīng)體系建設(shè)應(yīng)該以清潔、低碳和多元化為前提。未來(lái)電力充裕情況下，東部沿海地區(qū)應(yīng)該考慮新能源棄風(fēng)棄光電解海水或淡水制氫。同時(shí)鑒于未來(lái)三北地區(qū)新能源基地建設(shè)加速，可考慮將西電東送，并充分利用峰谷電價(jià)差政策，通過(guò)電解水制氫提高綠氫供應(yīng)量；在未來(lái)氫氣高壓遠(yuǎn)距離輸送技術(shù)獲得突破后，可考慮通過(guò)管道西氫東輸，在沿海地區(qū)進(jìn)行氫氣分離提純應(yīng)用。

4.3 加快實(shí)施氫能試點(diǎn)示范與推廣

積極推動(dòng)氫能在發(fā)電、船舶、港口、冶金等領(lǐng)域推廣應(yīng)用，探索氫能多元化應(yīng)用途徑。加快推進(jìn)加氫站建設(shè)，探索推進(jìn)氫氣輸送主管網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)。充分發(fā)揮氫能調(diào)節(jié)周期長(zhǎng)、儲(chǔ)能容量大的優(yōu)勢(shì)，逐步開(kāi)展氫能在可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等場(chǎng)景技術(shù)示范，探索培育風(fēng)光發(fā)電+氫儲(chǔ)能一體化應(yīng)用新模式。

4.4 聚焦科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)高水平自立自強(qiáng)

強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，大力實(shí)施氫能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)。積極搭建創(chuàng)新載體，依托知名科研院所，開(kāi)展氫能前沿技術(shù)研究和重大技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)。加快推進(jìn)龍頭企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的國(guó)家級(jí)和省級(jí)工程實(shí)驗(yàn)室、工程研究中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)技術(shù)中心等氫能技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)。完善人才激勵(lì)機(jī)制，培育一批行業(yè)領(lǐng)軍人才和高技能應(yīng)用人才。

5 結(jié)束語(yǔ)

東部沿海地區(qū)作為我國(guó)涉足氫能產(chǎn)業(yè)較早、企業(yè)集聚度較高的地區(qū)，已具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)繼續(xù)加大資金和人才投入，制定相關(guān)扶持政策，推動(dòng)我國(guó)零碳產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。隨著我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展及相關(guān)核心技術(shù)得到攻關(guān)，綠氫成本及應(yīng)用場(chǎng)景等問(wèn)題將得到解決，氫能時(shí)代會(huì)快速到來(lái)。