氢能产业作为中国实现“双碳”目标的主要抓手之一,已成为2021年的热门赛道。今年,中国各地相继出台了氢能产业链背景下的相关政策,氢能产业也迎来了快速发展。同时,临近年底,a股市场的氢能板块再次受到市场的追捧。12月16日,氢能概念股掀起涨停潮,致远新能、恒光股份、华电重工、龙泉股份、京城股份、美锦能源、镇海股份、兰石重装、九丰能源、蓝科高新、凯龙股份、石化机械等纷纷涨停。
“氢能的发展是国家能源转型和产业调整的重大战略方向,也是实现‘双碳’目标的重要起点。2019年,氢能首次写入政府工作报告,提出推进充电、加氢等设施建设。2020年,《能源法》征求意见稿将氢能纳入能源范畴。2021年,国家批准北京、上海、广东等三个城市群开展燃料电池汽车示范应用,进一步明确了加快燃料电池汽车产业发展的决心。上海积极实施国家氢能产业发展战略,以燃料电池汽车产业为突破口,基础设施布局超前,推广燃料电池汽车1483辆,占全国20%。建成加氢站10座,燃料电池系统等关键部件取得突破,产业建设日益完善,嘉定区、临港等产业基地初步形成。”12月14日,上海市经信委副主任刘平在2021氢能产业高质量发展论坛上表示。
刘平透露,上海目前正在加强顶层规划设计,发布上海燃料电池汽车产业创新发展实施计划,形成近千亿的产出规模,推广1万辆氢燃料电池汽车;同时,充分发挥上海的主导作用,牵头与苏州、南通、嘉兴、淄博、鄂尔多斯、能源化工基地合作,完成5000辆燃料电池汽车示范应用任务,紧紧围绕一体化,打造产业规模最大、生态环境最好、整体竞争力最强的燃料电池汽车产业集群。
氢能赛道“破局”之路
在中国推进“双碳”战略的过程中,如何实现清洁能源的大规模安全有效利用无疑是关键环节,氢能应用最广泛的市场也是新能源汽车市场燃料电池从锂到氢的转换。
今年11月,中共中央、国务院发布了《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》,指出深入实施柴油车(机)清洁行动,基本淘汰国家三级及以下排放标准汽车,促进氢燃料电池汽车示范应用,有序推广清洁能源汽车。
上海也再次走在全国前列。
据了解,在14日的高峰论坛上,上海燃气集团也是国内最大的集制气、销售、调度、管网于一体的燃气集团(以下简称上燃集团)正式发布了第四代产品——“超越-神舟200”大功率燃料电池发动机,也是国内首款采用混合动力氢循环(HHM-Hybrid Hydrogen Module)技术开发的创新产品。此外,上燃集团还发布了新一代氢魔盒和行业领先的燃料电池智慧检测技术——诺德(NODS)云医生,燃料电池系统PCU功能集成度达到9合1,比行业五合一系列产品集成度更高。与上一代产品相比,系统可靠性显著提高,引领行业燃料电池系统向轻量化、高集成度、高能量密度加速发展;诺德(NODS)云医生AI检测技术可以实现系统健康状态的智能诊断、自我调节和修复功能、高功能、长寿命、耐候性等市场竞争优势,更适应用领域,可以实现不同的场景覆盖。
同时,基于氢安全管理策略和同轴多级减压技术,我国首款获得第三方权威认证的70MPa多功能综合减压阀组“岩竹”系列产品同步推出,稳定输出压力达到0.5MPa-2MPa,全寿命出口压力波动<±20%。与国际市场主流产品相比,减压比更宽,稳定性更高。目前,该产品具有燃料电池汽车的大规模配套能力。
“超越-神舟200发动机额定功率达到200kW,质量功率密度达到760w/kg,最高效率达到60%,使用寿命超过15000小时。与单泵方案相比,创新的混动氢循环技术(HHM-Hybrid Hydrogen Module)实现了1%-100%的无界限突破,实现了更节能、更高效的氢动力混动技术,未来可大大降低系统氢耗,实现能力将提高10%。”上燃集团董事长张天羽在论坛上说。
在应用场景方面,上燃集团聚焦氢能与燃料电池技术多领域的深度合作,积极拓展氢能多元化应用场景,与房地产、物流、钢铁、船舶等领域的多家知名企业建立了合作与签约,包括联合爱情地产打造中国首个社区热电联供项目,与美锦能源、蚂蚁物流、氢车熟路共同探索零碳物流运输体系,与无锡蠡湖集团、大连海事大学共同开发中国第一艘氢燃料电池游艇等,共同构建氢能全场景、全领域生态建设。
“作为上海汽车的重阵,我们一直支持氢能的发展。2001年,我们的燃料电池汽车在这里扎根并不断壮大。上海嘉定区率先布局燃料电池汽车产业。2006年,中国首个示范运营加氢站落户嘉定区。通过十多年的产业链发展,我们的汽车产业发展新动能加速了整个城市的发展,聚集了包括上燃动力在内的重塑能源等自主创新企业。最近,我们的汽车城正式获得上海智能汽车软件园的批准。作为两个首批国家试点项目的重要承载区,这两个试点项目也是今年整个汽车领域的亮点。嘉定区正在全力抢占新能源汽车特别是氢能燃料电池汽车的产业制高点,抓住燃料电池汽车的出风口,引领氢能领先动能,加快建设极聚效应强、世界级产业中心。”对此,上海嘉定区副区长李峰当天透露。
机遇与挑战并存
在当天的论坛上,中国氢能联盟专家委员会主任余卓平在接受采访时表示,在全球氢能市场上,虽然中国20年前就开始研究,但在技术上并不是绝对优势。日本在过去多年的氢能投资、研究和使用方面处于领先地位,而中国、美国和德国排在第二梯队。
“氢能具有规模大、周期长的优点,可以实现可再生能源的动力时间和空间转移。它可以永久保存,并可以运输到任何地方。因此,迫切需要建立一个低成本、大规模、绿色经济的新体系。新能源燃料电池技术促进了汽车分布式发电和新兴产业的发展,这是燃料电池汽车只利用氢能的一种。我们可以在3-5分钟内充电,添加氢燃料,添加足够后,续航里程可达500-1000公里以上,是汽车工业可持续发展的主要解决方案。此外,这种能量密度高的氢能可以用于分布式热电供应,包括深海潜器或无人机。”在谈到氢能的前景时,中国工程院院士干勇在当天的视频演讲中表示。
干勇进一步指出,目前我国氢能利用的重点是开创氢能重卡时代,重型柴油车氢燃料电池的应用将是当务之急。由于柴油车氮氧化物排放量占总排放量的8.3%,颗粒排放量也占很大比例。与那些特殊地区相比,港口和码头是重型柴油车密集的地方,污染相当严重。
“氢燃料电池不同于锂电池的特点。在49吨柴油车上安装锂动力电池是不可能的。电池的重量太重了,氢燃料电池可以实现这一目标。由于能量密度高,在密集的港口,如果我们进行示范,第一副产氢量大,第二海上风电后运输方便,其他海上方式运输的氢源便于在港口重型卡车燃料车上应用,因此港口是最好的应用示范点。”干勇表示。
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