给制氢产业留一片蓝天|百事通
2023-05-09 10:05:09 经济日报
近日，质子交换膜(PEM)电解水制氢设备生产基地投产，首台本地化产品HyLYZER -1000上线。该基地是目前国内首批投入使用的吉瓦级PEM电解水制氢装备工厂，这是康明斯恩泽(广东)氢能源科技有限公司(以下简称“康明斯恩泽”)建设的项目。随着电解水制氢设备国产化进程提速，绿氢制备成本有望进一步降低。
在能源产业加速变革、新型能源体系加速构建的背景下，氢能产业作为一种新兴业态，其创新与发展备受关注。2022年3月份，国家发展改革委和国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》，首次将氢能定位为未来国家能源体系的重要组成部分、用能终端实现绿色低碳转型的重要载体、战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。
(资料图片)
中国产业发展促进会会长于彤指出，氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的二次能源，其开发与利用已经成为新一轮世界能源变革的重要方向。目前，我国氢能产业仍处于发展初期，相较于国际先进水平，仍存在产业创新能力不强、技术装备水平不高、支撑产业发展的基础性制度滞后、产业发展形态和发展路径尚需进一步探索等问题。
制氢是氢能产业上游的关键一环，其技术水平影响着氢能大规模推广与普及。数据显示，2021年我国氢气产能约为4100万吨，主要集中在西北、华北和华东地区；氢气产量约为3300万吨，其中煤制氢产量约为2100万吨，天然气制氢产量约为450万吨，工业副产氢产量约为700万吨，电解水制氢产量约为50万吨，电解水制氢产量仅占总产量的1.5%。从产能结构可以看出，化石能源制氢仍是我国目前的主要氢源，从生产源头看并不“清洁”，氢能转型的目标是采用可再生能源发电，再通过电解水制取绿氢进行替代。
电解技术进步和规模扩大将降低绿氢成本。当前电解技术发展迅速，但需要扩大制造规模以满足政府和行业的目标。电解槽制造商面临的压力是进一步开发技术和标准化系统，以进行大规模应用，并提高制造能力。
从去年国内数据来看，电解水制氢交付项目中98%为碱性技术，PEM技术仅占2%。但从国际来看，目前海外大型项目中PEM技术占比达55%至60%。与碱性技术相比，PEM技术的优势可体现在五个方面：一是无污染，没有具腐蚀性和毒性的电解液；二是占地少，所需面积远远小于碱性技术；三是能耗低，相较碱性技术节省约10%电耗；四是与可再生能源匹配性更好，适应电源间歇性、波动性的特点，动态响应快、操作范围宽；五是运维成本低。
长春绿动氢能科技有限公司副总经理才宇表示，当前电解水制氢项目大多处于示范阶段，碱性设备应用更普遍、设备价格相对更低，示范阶段更倾向于主要使用碱性设备。在以绿氢为核心的绿电转化项目中，PEM设备更加适应电源的波动性和间歇性，随着PEM技术的突破和成本的降低，PEM制氢设备的应用将呈现逐年上升趋势。
2021年底，中石化旗下恩泽基金与康明斯按50∶50比例共同出资设立康明斯恩泽，旨在通过领先的PEM电解水制氢技术在中国的本地化产品开发、生产和销售，推进绿色制氢解决方案的发展和大规模应用。其PEM装备零部件可实现100%国产化，从而大幅度降低产品制造成本并实现快速交付，推动绿氢制造设备的规模化生产。
康明斯恩泽绿氢设备制造基地的投产，对于推广创新的质子交换膜电解槽系统是一次重要飞跃。“合资公司补足了中国氢能产业链最上游制氢板块的短板，加快了先进成熟的PEM电解水制氢技术国产化的步伐。期待合资公司能加快推进制氢设备国产化进程与降本节奏。”中国石化集团资本有限公司党委副书记邓群伟说。
康明斯全球副总裁、康明斯中国董事长石内森表示：“中国是康明斯最重要的市场，也必将引领全球绿氢大规模应用的步伐，康明斯将持续投资并发展领先的绿氢技术与本地制造能力。”
经过一年多的发展，康明斯恩泽已顺利部署多套电解水制氢设备，包括中国三峡集团“源网荷储一体化”项目、中国石化中原油田可再生电力电解水制氢示范项目。其中，中石化中原油田项目已进入试运行，年产能近400吨，绿氢纯度达99.9995%，每天产出的氢气可供106辆公交车全天行驶，目标是年减排二氧化碳2200吨。
从实际情况来看，仅靠设备端降本还不足以让绿氢具备较强的经济性。以燃料电池汽车为例，加氢费用只有降到每公斤30元以下才能与燃油车竞争。但如果拿不到特殊电价，终端的制氢加氢一体站制氢成本将接近每公斤50元。
“绿氢最大的挑战还是成本，其中七成来自于电价。”康明斯新能源动力事业部中国区总经理景帅表示，行业降本需要国家出台更多绿氢支持政策，在电价、供电方面给予相应的产业支持，给绿氢一定补贴，这样，整个产业链上的环节才能把产品打磨得更好，成本降得更低。
王轶辰
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