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在全球能源供给进行深刻变革的大背景下,2019年氢能源产业首次被写入我国《政府工作报告》,与此同时,氢能首次明确被纳入能源统计报表。“这不仅有利于发展清洁能源,也对创造新的经济增长点具有重要意义。”成都新能源汽车产业推广应用促进会秘书长范永军表示,被称作“人类的终极能源”的氢能具有清洁、高效等特点,与着力打造公园城市的成都不谋而合,是坚持绿色低碳发展道路一以贯之的选择。
2020年6月,TrendBank发布《中国氢能城市竞争力30强榜单》。由于城市综合竞争力、规划补贴政策等方面先发优势明显,成都位列全国第四,成为全国氢能发展最具竞争水平和潜力的城市之一。“尽管目前成都氢能产业发展正迎来快速增长期,未来发展空间极为广阔,但距离商业化还有很长一段距离。”范永军表示,即使氢能有市场需求,但考虑到制取成本、储运技术、应用场景等因素,成都氢能产业发展尚有多重问题待解。
打造绿色氢都,加速能源产业升级
2017年,國际氢能源委员会发布《氢能源未来发展趋势调研报告》,预计到2050年,氢能源需求将是目前的10倍,全球能源需求的18%将来自氢能源。一时间,氢能源成为各国进行能源升级变革的必争之地。
2019年中国氢气产量约为2200万吨,是为世界上最大的制氢国。在此背景下,2019年4月,成都启动建设“绿色氢都”。当年8月,成都市政府发布关于印发《成都市氢能产业发展规划(2019-2023年)》,重点开展燃料电池电堆及动力系统、氢气储运与加注等关键技术协同攻关。到2023年,成都氢能产业力争实现主营业务收入超过500亿元,打造全国知名的氢能产业高端装备制造基地。
今年7月,成都市经信局出台《关于促进氢能产业高质量发展的若干意见》(以下简称氢能“22条政策”),从推动氢能全产业链发展、加大氢能项目引进力度、强化氢能产业集群培育、支持氢能企业科技创新、营造氢能产业生态等多个方面对氢能产业进行政策支持,布局从源端到终端的产业链全局,促进氢能产业高质量发展。
截至目前,成都市聚集氢能企业及院所超60户,涵盖氢气制备、储运设备制造、燃料电池核心零部件与系统集成、整车整机研制、加氢站投资建设等重要环节。2019年,21户规上氢能企业主营业务收入突破100亿元,完成氢燃料电池整车生产110辆。
氢燃料汽车示范应用规模逐步扩大。2019年成都全年推广氢燃料汽车210辆(物流车100辆,公交车110台),其中110辆成都造氢燃料电池公交车投运,使成都市成为全国第三个拥有百台以上规模氢燃料电池公交车示范城市。截至今年3月底,氢燃料公交车累计安全运行150余万公里,累计载客量超200余万人次,氢耗指标国内领先。
配套基础设施建设取得新进展。2019年成都完成新建加氢站2座(龙泉驿区1座,郫都区1座),其中郫都区加氢站为西南地区首座加油加氢合建站。市经信局相关负责人表示,“在加氢站建设方面,成都市西南首座‘油—氢一体式’固定式加氢站已正式投入运营,车—站协调运营水平处于国内第一梯队。”
随着政策支持的不断完善,成都氢能产业在制氢、储氢等环节多点开花,发展的重点已从燃料电池及车辆延伸至氢气“制备—存储—运输—加注—应用”全产业链条。“未来若在技术上实现突破,将促使氢能产业迎来更广泛的应用场景,加速能源产业升级。”范永军表示,这也将更加契合成都公园城市的新理念。
产业集群培育,产业链补全优化
一直以来,成都发展氢能产业便具有先天优势。一方面,四川天然气总存储量占全国总存储量的19%,是天然气大省,诞生了众多与甲烷相关的产业。其中泸州、宜宾等城市工业发达,石油化工基础深厚。另一方面,四川可再生资源丰富,占全国可再生能源装机超十分之一,特别是水电资源丰富,具备发展氢能产业的资源优势。且由于四川可再生能源波峰波谷差异较大,每年都有大量弃水、风、光弃电,是国内最适合利用可再生资源电解水制氢的地区之一。
多渠道氢源制备的日渐成熟,使得成都氢能产业发展需求被进一步满足。随着全球领先的氢能燃料电池动力系统研发,成都氢能及燃料电池产业集群正在形成。目前,成都氢能相关产业链环节已较为完备。
在产业链应用领域中,成都市整机企业目前主要有研发制造氢燃料电池汽车产品的成客、中植一客等;关键零部件企业包括研发制造燃料电池电堆的东方电气、国蓉科技等;研发制造高速空压机、高压氢气瓶等关键部件、设备的中材科技、金星公司等。在产业链制造领域中,成都市制氢领域则主要以省天然气公司、梅塞尔气体等企业为代表;储氢、输氢、加氢站建设领域主要是华气厚普、深冷科技等企业。产业链研发领域里,成都市也聚集了东方电气中央研究院、四川大学、电子科大、西南交大、清华四川能源互联网研究院等科研机构和大专院校,在燃料电池领域积累了技术优势。
从产业布局来看,成都将贯彻“东进、南拓、西控、北改、中优”发展战略,在龙泉驿区(成都经开区)、郫都区、新津县、新都区、高新区(西区)、彭州市、双流区、金堂县、邛崃市九个区域规划打造氢能产业功能区(包含五个专业制造产业园、一个氢能产业新城、一个绿色氢都),形成“五园一城一都”的氢能全产业链空间布局新格局。截至目前,成都已建成从燃料电池及车辆制造,延伸至氢气“制备—存储—运输—加注—应用”的完整氢能产业链条,并完成以郫都区、龙泉驿区为核心的功能区布局。
根据氢能“22条政策”,成都正通过“降低氢气制备成本、强化氢气储运扶持、支持加氢站建设运营、支持氢燃料电池及关键零部件制造、鼓励氢能多领域应用示范”等多个细化政策培育产业集群,通过“支持非氢能企业技术改造、强化优质企业孵化培育、鼓励并购市外氢能企业”等进行补链培育及强链引进,进一步支撑完善成都的氢能产业链。 未来,成都以燃料电池汽车、动车、有轨电车、无人机等为牵引,大力发展氢能、燃料电池关键零部件及系统集成,有序发展氢源供给设备,带动氢能产业成链发展、集群发展。
卡脖子难题:制约氢气储运
尽管成都在氢能产业发展的各个领域已打下良好基础,具有资源禀赋好、市场空间大等规模化发展氢能产业的独特优势,但由于氢能本身的特性决定了氢能制取成本高,且储备和运输技术无较大的突破,氢能产业链中氢能储运及加氢基础设施方面的发展较为薄弱,产业化进程依然进展缓慢。
“地球上的氢主要以化合态的形式存在于自然界,哪怕含量高,也必须将其还原成为氢气,才能作为能源使用。”范永军介绍,氢气本身分子小、密度小,很难液化,且容易扩散,燃爆极限宽,高压存储不安全。因此在制氢储氢运氢的过程中,成本一直居高不下,极大限制了氢能的推广使用。
为此,成都对氢气储运环节提出直接的补贴。氢能“22条政策”中提出,强化氢气储运扶持。对专门从事高压氢气/液氢存储的企业,按设备投资的20%给予企业最高500万元的一次性补贴。按照年度累计氢气实际承运量,给予专业从事氢气运输的企业1.5元/千克、最高150万元运营补贴。这是目前国内唯一涉及氢气储运环节的政策措施。以此为激励,待液氢储运民用化成熟应用后,经济储运半径将扩大超越目前的200-300公里,实现低成本地将川内液氢运输至东南地区,届时成都有望成为国内的“绿氢”中心。
但其间关键仍在于技术的创新与突破,以技术更新迭代的方式将成本控制在一定范围内,方能加速氢能产业化发展。目前成都一方面加强新产品研制。东方电气、亿华通、华气厚普、金星股份等积极研发新产品,在燃料电池电堆、高压储氢瓶、加氢机等核心零部件上取得技术突破,实现氢燃料物流车、城际客车等样车的研制。另一方面不断落地新项目。西门子、法液空、国家能源集团、一汽丰田等知名企业积极开展本地化合作,加速电解氢、氢燃料考斯特等项目落地,东方电气建成西部最大的年产1000套燃料电池电堆生产线。
下一步,成都将充分聚合国际国内优质企业、团队资源,优化营商环境、提供精细服务,努力打造高质量氢能产业集群;加快出台配套政策,不断完善全产业链支持体系;加强氢能科技创新,开展关键核心技术协同攻关;强化氢能科普宣传,加大氢能推廣应用力度。
2020年6月,TrendBank发布《中国氢能城市竞争力30强榜单》。由于城市综合竞争力、规划补贴政策等方面先发优势明显,成都位列全国第四,成为全国氢能发展最具竞争水平和潜力的城市之一。“尽管目前成都氢能产业发展正迎来快速增长期,未来发展空间极为广阔,但距离商业化还有很长一段距离。”范永军表示,即使氢能有市场需求,但考虑到制取成本、储运技术、应用场景等因素,成都氢能产业发展尚有多重问题待解。
打造绿色氢都,加速能源产业升级
2017年,國际氢能源委员会发布《氢能源未来发展趋势调研报告》,预计到2050年,氢能源需求将是目前的10倍,全球能源需求的18%将来自氢能源。一时间,氢能源成为各国进行能源升级变革的必争之地。
2019年中国氢气产量约为2200万吨,是为世界上最大的制氢国。在此背景下,2019年4月,成都启动建设“绿色氢都”。当年8月,成都市政府发布关于印发《成都市氢能产业发展规划(2019-2023年)》,重点开展燃料电池电堆及动力系统、氢气储运与加注等关键技术协同攻关。到2023年,成都氢能产业力争实现主营业务收入超过500亿元,打造全国知名的氢能产业高端装备制造基地。
今年7月,成都市经信局出台《关于促进氢能产业高质量发展的若干意见》(以下简称氢能“22条政策”),从推动氢能全产业链发展、加大氢能项目引进力度、强化氢能产业集群培育、支持氢能企业科技创新、营造氢能产业生态等多个方面对氢能产业进行政策支持,布局从源端到终端的产业链全局,促进氢能产业高质量发展。
截至目前,成都市聚集氢能企业及院所超60户,涵盖氢气制备、储运设备制造、燃料电池核心零部件与系统集成、整车整机研制、加氢站投资建设等重要环节。2019年,21户规上氢能企业主营业务收入突破100亿元,完成氢燃料电池整车生产110辆。
氢燃料汽车示范应用规模逐步扩大。2019年成都全年推广氢燃料汽车210辆(物流车100辆,公交车110台),其中110辆成都造氢燃料电池公交车投运,使成都市成为全国第三个拥有百台以上规模氢燃料电池公交车示范城市。截至今年3月底,氢燃料公交车累计安全运行150余万公里,累计载客量超200余万人次,氢耗指标国内领先。
配套基础设施建设取得新进展。2019年成都完成新建加氢站2座(龙泉驿区1座,郫都区1座),其中郫都区加氢站为西南地区首座加油加氢合建站。市经信局相关负责人表示,“在加氢站建设方面,成都市西南首座‘油—氢一体式’固定式加氢站已正式投入运营,车—站协调运营水平处于国内第一梯队。”
随着政策支持的不断完善,成都氢能产业在制氢、储氢等环节多点开花,发展的重点已从燃料电池及车辆延伸至氢气“制备—存储—运输—加注—应用”全产业链条。“未来若在技术上实现突破,将促使氢能产业迎来更广泛的应用场景,加速能源产业升级。”范永军表示,这也将更加契合成都公园城市的新理念。
产业集群培育,产业链补全优化
一直以来,成都发展氢能产业便具有先天优势。一方面,四川天然气总存储量占全国总存储量的19%,是天然气大省,诞生了众多与甲烷相关的产业。其中泸州、宜宾等城市工业发达,石油化工基础深厚。另一方面,四川可再生资源丰富,占全国可再生能源装机超十分之一,特别是水电资源丰富,具备发展氢能产业的资源优势。且由于四川可再生能源波峰波谷差异较大,每年都有大量弃水、风、光弃电,是国内最适合利用可再生资源电解水制氢的地区之一。
多渠道氢源制备的日渐成熟,使得成都氢能产业发展需求被进一步满足。随着全球领先的氢能燃料电池动力系统研发,成都氢能及燃料电池产业集群正在形成。目前,成都氢能相关产业链环节已较为完备。
在产业链应用领域中,成都市整机企业目前主要有研发制造氢燃料电池汽车产品的成客、中植一客等;关键零部件企业包括研发制造燃料电池电堆的东方电气、国蓉科技等;研发制造高速空压机、高压氢气瓶等关键部件、设备的中材科技、金星公司等。在产业链制造领域中,成都市制氢领域则主要以省天然气公司、梅塞尔气体等企业为代表;储氢、输氢、加氢站建设领域主要是华气厚普、深冷科技等企业。产业链研发领域里,成都市也聚集了东方电气中央研究院、四川大学、电子科大、西南交大、清华四川能源互联网研究院等科研机构和大专院校,在燃料电池领域积累了技术优势。
从产业布局来看,成都将贯彻“东进、南拓、西控、北改、中优”发展战略,在龙泉驿区(成都经开区)、郫都区、新津县、新都区、高新区(西区)、彭州市、双流区、金堂县、邛崃市九个区域规划打造氢能产业功能区(包含五个专业制造产业园、一个氢能产业新城、一个绿色氢都),形成“五园一城一都”的氢能全产业链空间布局新格局。截至目前,成都已建成从燃料电池及车辆制造,延伸至氢气“制备—存储—运输—加注—应用”的完整氢能产业链条,并完成以郫都区、龙泉驿区为核心的功能区布局。
根据氢能“22条政策”,成都正通过“降低氢气制备成本、强化氢气储运扶持、支持加氢站建设运营、支持氢燃料电池及关键零部件制造、鼓励氢能多领域应用示范”等多个细化政策培育产业集群,通过“支持非氢能企业技术改造、强化优质企业孵化培育、鼓励并购市外氢能企业”等进行补链培育及强链引进,进一步支撑完善成都的氢能产业链。 未来,成都以燃料电池汽车、动车、有轨电车、无人机等为牵引,大力发展氢能、燃料电池关键零部件及系统集成,有序发展氢源供给设备,带动氢能产业成链发展、集群发展。
卡脖子难题:制约氢气储运
尽管成都在氢能产业发展的各个领域已打下良好基础,具有资源禀赋好、市场空间大等规模化发展氢能产业的独特优势,但由于氢能本身的特性决定了氢能制取成本高,且储备和运输技术无较大的突破,氢能产业链中氢能储运及加氢基础设施方面的发展较为薄弱,产业化进程依然进展缓慢。
“地球上的氢主要以化合态的形式存在于自然界,哪怕含量高,也必须将其还原成为氢气,才能作为能源使用。”范永军介绍,氢气本身分子小、密度小,很难液化,且容易扩散,燃爆极限宽,高压存储不安全。因此在制氢储氢运氢的过程中,成本一直居高不下,极大限制了氢能的推广使用。
为此,成都对氢气储运环节提出直接的补贴。氢能“22条政策”中提出,强化氢气储运扶持。对专门从事高压氢气/液氢存储的企业,按设备投资的20%给予企业最高500万元的一次性补贴。按照年度累计氢气实际承运量,给予专业从事氢气运输的企业1.5元/千克、最高150万元运营补贴。这是目前国内唯一涉及氢气储运环节的政策措施。以此为激励,待液氢储运民用化成熟应用后,经济储运半径将扩大超越目前的200-300公里,实现低成本地将川内液氢运输至东南地区,届时成都有望成为国内的“绿氢”中心。
但其间关键仍在于技术的创新与突破,以技术更新迭代的方式将成本控制在一定范围内,方能加速氢能产业化发展。目前成都一方面加强新产品研制。东方电气、亿华通、华气厚普、金星股份等积极研发新产品,在燃料电池电堆、高压储氢瓶、加氢机等核心零部件上取得技术突破,实现氢燃料物流车、城际客车等样车的研制。另一方面不断落地新项目。西门子、法液空、国家能源集团、一汽丰田等知名企业积极开展本地化合作,加速电解氢、氢燃料考斯特等项目落地,东方电气建成西部最大的年产1000套燃料电池电堆生产线。
下一步,成都将充分聚合国际国内优质企业、团队资源,优化营商环境、提供精细服务,努力打造高质量氢能产业集群;加快出台配套政策,不断完善全产业链支持体系;加强氢能科技创新,开展关键核心技术协同攻关;强化氢能科普宣传,加大氢能推廣应用力度。