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访谈内容

【重点产业链高质量发展调研行】 氢能:发力应用场景 贯通产业链条

【解说】

氢是宇宙中最轻的元素,也是宇宙中含量最多的元素,地球上的氢主要以水(H?O)的形式存在。

别看氢不大,能量多到怕。每千克氢气燃烧,释放的能量,是每千克化石燃料的3倍左右,如果把海水中的氢全部提取出来,它们燃烧所产生的能量,是地球上所有化石燃料的9000倍。

【解说】

易获取的氢,被誉为是21世纪最具潜力的清洁能源。根据国际氢能委员会的报告:目前全球已有31个国家提出了国家层面的氢能战略。预计到2030年,全球氢能领域的投资将增至5000亿美元;到2050年,全球氢能产业将创造3000万个工作岗位,减少60亿吨二氧化碳排放,创造2.5万亿美元的市场规模,并在全球能源消费占比中达到18%。

【主持人】

这个潜力无限的未来产业,也潜藏着诸多发展的痛点与难点,比如生产成本高、应用场景少等等。不过,在能源大省山西,这些痛点正被一一攻克。

现在就跟随我开启一场破题之旅。

山西是能源大省,必然也是物流大省。从应用端发力,倒逼完善产业链,是山西发展氢能的思路。在山西,氢能的规模化应用就是从氢能重卡开始的。

【解说】

氢能产业链由三个环节构成:上游制氢、中游储运加和下游的终端消费。氢能重卡就属于下游消费端。

氢气替代汽油、柴油,驱动汽车,清洁无污染的同时,还因为它的腐蚀作用小,可以大大延长发动机的使用寿命。

在过去的一年里,全国氢能重卡的销售额逐月增加,而且大约有13.7%是销往山西,销量仅次于河南。

虽说氢能车实现了零碳排放,不过至少在现阶段,它有个最大毛病,就是成本昂贵。

比如我刚才乘坐的这辆氢能重卡,它的购车成本是普通柴油重卡的两倍以上。

这里是位于临汾曲沃的晋南钢铁集团。

这里有中国第一条“钢-焦-化-氢”全闭环低碳产业链,1860m?大型高炉的氢冶金技术突破,让它成为山西氢能产业链链主企业。

【解说】

为了打造一个绿色低碳高效的物流运输体系。去年9月,晋南钢铁以租购方式一次性在厂区投放了300辆氢能重卡。可面对高昂的购车成本,如何才能让这些氢卡尽快实现盈利呢?工程师李明和他的团队,开始了长达4个多月的技术攻关。

李明:给我调一下司机的排班情况和车辆的运行情况。

【解说】

只要点点鼠标,300辆重卡的运营状态就能一目了然。这就是李明他们忙活了4个月的成果,一座氢能零碳智慧物流平台。

李明:把产品的效益、物流的效益和车的效益在平台上实现价值最大化。我们也是唯一一家在全国通过市场化运作实现氢能车盈利的企业。

【解说】

300辆氢卡上阵,实现了物流环节的零碳排放。

今年2月,晋南钢铁被评为省级“环保绩效A级企业”。在晋南钢铁的产业规划里,不仅要以氢能零碳智慧物流平台为牵引打通下游的应用端,还要吸引上游的制造端、中游的储运端落户山西。

张天福(晋南钢铁集团总裁):打造氢能产业链,还是要引进外面的技术,上海 江苏南京 包括北京的,大伙都奔着我们山西有运营场景,都想来。我们和优质的货源企业联动起来,和链主企业 链核企业联合起来,哪家企业需要打造环保绩效A级示范企业,我们就给它配套,我们就给它建加氢站,给它配套氢能重卡。

【解说】

正是看中了广泛的应用场景,越来越多中下游涉氢企业来到山西。杭氧集团与晋南钢铁合资建设了国内最大的加氢站;上海重塑科技也计划在曲沃兴建氢燃料电池产业基地。目前,晋南钢铁一方面与氢璞创能签订一万辆氢能重卡战略合作协议,通过批量采购降低购车成本;另一方面通过技术创新不断降低氢气的生产成本,让氢能重卡更普及。

荆文莲:作为我们氢能产业链的链主企业,您觉得我们要想把这个产业发展好,需要在哪些关键环节上发力?

张天福(晋南钢铁集团总裁):一个是从政策上引导和扶持,如果建个加氢站给补贴多少,买个氢能重卡给补贴多少,那你不用管了,这个东西会批量生产,这个产业风口就来了;第二个是创新,各个地方都有创新,加氢站得创新把成本降下来,氢能重卡得创新把氢耗给降下来,车价成本得降下来,燃料电池的材质也得变换,是金属板还是碳素板,用铂金还是不用铂金,都在创新,有材料的置换,创新结果就是成本降下来。这一切的创新都是围绕两个字:成本,这个成本能降下来的话,这个最后跟电车是一个竞争。

【解说】

面对这个万亿级的产业蓝海,全国已有20多个省市、40多个地级市推出了各自的氢能产业规划。而能源大省山西,更是把氢能产业链确定为首批重点打造的十大产业链之一,并出台了2022-2035年氢能产业中长期发展规划。

史建陶(山西省重点产业链链长制领导小组办公室氢能产业链工作专班成员)

从氢能产业链制、储、运、加、用各个环节对氢能产业链进行了布局,重点突出了比如说氢能产业链的技术创新、加氢站建设以及制氢加氢、招商引资,包括与国际国内一些头部企业合作等方面进行了安排部署。

荆文莲:这里是长治,全国最大的氢能装备制造基地,海德利森的生产车间,我身后的这一台就是由海德利森生产制造的全集成撬装式加氢设备,这一台设备可不一般,它是集压缩冷却加注于一体的,可以说是给客户提供了一条龙式服务,有了这台设备,就能让车加氢像加油一样方便。

张虎(生产总监 ):氢气通过我们这台设备增压可以达到45兆帕,日加注量可以达到1000公斤,整台设备的关键部位辅件我们的国产化率达到90%,核心技术和关键部辅件,拥有完全自主知识产权。

荆文莲:大家看我身后的这个加氢站,它是集制 储 运 加 用五位一体的综合能源补给站,海德利森的氢能装备产品占到70%以上,目前它的氢气日加注能力达到1000公斤,氢源主要是来自潞宝集团的焦炉煤气制氢。

荆文莲:像这样的一辆车,氢气加满的话大概需要多长时间?

侯亚鹏(加氢站站长):我们这台加氢机它是3.6公斤每分钟,这辆中巴大概能盛装5到6公斤左右,续航大概在300公里以上。

【解说】

目前海德里森已经生产了三大系列十几种规格的加氢装备,还能满足企业的私人定制,产品客户覆盖了长三角、珠三角、京津冀等氢能发展领先的区域。

【荆文莲】

氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖,在化学元素周期表上,氢排在第一位。其实,人类社会每一次对能源利用的跃迁,都可以说是一个对氢的追求过程,氢越多,意味着能源越干净、能量越大。从这些化学分子式中,就能找到答案。

你看,木炭,只有一个碳,没有氢,;煤是一个碳、0.6个氢;到汽油,1个碳2个氢,热值是不是更高一点了;再到天然气,1个碳4个氢,热值高了也更干净了,到纯氢那就没有碳了。所以制氢是永恒的话题。

【解说】

按照制氢原料和生产过程中的碳排放情况,氢,又被分为灰氢、蓝氢和绿氢。

灰氢,是指由石油、天然气、煤炭等化石燃料燃烧产生的氢气;蓝氢,是在灰氢的基础上,通过碳捕集和封存技术来减少碳排放制取的氢气;绿氢,则是指使用太阳能、风能、核能等可再生能源制备出的氢气。

【解说】

在吕梁鹏飞集团,鹏湾氢港氢能产业园高纯氢制氢工厂用焦炉煤气制备出了一种纯度达到6个9的高纯氢气(999.999‰),但成本却不到绿氢的三分之一。其实,4个9的氢气已经完全可以满足氢燃料电池的需求,而6个9,则意味着打开了半导体、硅晶片、光导纤维等高科技行业的应用场景。

常成(制氢工厂负责人):咱们脱碳出来的氢气,纯度已经达到99.9% 99.99%了,然后再进入这套高纯氢装置,这套装置的最大优势就是成本,1m?高纯氢气成本不到1元钱。

【解说】

从国际市场看,2021年,德国的绿氢价格为74.4元/公斤,美国为106.35元/公斤,日本为70元/公斤,中国为60-70元/公斤,而山西的氢气价格却控制在25-40元/公斤。

在技术与成本的双重制约下,绿氢的大规模应用尚需时日,而拥有成本优势的焦炉煤气制氢,市场前景广阔,这无疑为鹏飞集团在储氢、加氢、用氢环节上布局产业链赢得了巨大空间。

荆文莲:目前,鹏湾氢港氢能产业园进展到了什么程度?

郑梓豪(鹏飞集团副总裁):对鹏湾氢港氢能产业园的整体规划大概是五年投资780亿,也是把它打造成全球 全国最大的一个集制储运加用研装备制造为一体的氢能产业园区。现阶段年产两万吨的焦炉尾气制氢已经完全应用起来,包括下半年会投建的年产300辆氢能重卡的一个整车制造厂,通过这个整车制造厂打造一个山西自己的氢能重卡品牌。

荆文莲:说到这个氢能重卡,实际上在氢能产业链上有非常多的环节,我们为什么最先瞄准在氢能重卡这个环节?

郑梓豪(鹏飞集团副总裁):山西去年的煤炭产能在13亿多吨,这个也是全国第一,焦化产能也是全国第一,还有其它一些稀有金属比如铝,包括一部分的建材钢材,所以说我们用在这个交通领域的氢气是完全服务于大宗物料运输的场景,像我们目前这2万吨的氢气,都是来源于焦炉尾气制氢,我们这个焦炉尾气制氢目前也是全国最具有成本优势的一个蓝氢,所以我们拥有供需两头最大的优势,一个是供给侧氢气的成本低,氢气的量大,第二块是需求侧市场端这块氢能交通的应用场景大。

荆文莲:从你刚才的介绍中我们了解到,我们的制氢工厂已经投产,氢能重卡的生产线也在加紧建设中,那实际上在这个链条上还有一些空白的环节我们怎么去补它呢?

郑梓豪(鹏飞集团副总裁):鹏飞集团已经解决了制氢和用氢这两端最难最难的问题,像其他中间一些氢能装备的核心零部件,还有一些装备研发这块,这块我们还是不具备能力,目前我们和上海的鲲华上市的氢晨浙江的蓝能分别成立了合资公司,希望在我们的鹏湾氢港建立我们的学研用包括装备的一个产线,然后将外部的企业引进到我们山西,然后将它们的产线引进到我们山西,将技术引进到山西,然后能实现在当地研发,在当地投建,在当地投产,在当地投用的一个情况。

【解说】

不同于晋南钢铁和鹏飞集团扎根山西的发展思路,另一家链主企业美锦能源,却致力于将氢能产业版图从山西扩大到全国乃至全世界。通过在全产业链上补短板、锻长板,他们正构建一条“研发—生产制造—商业化应用”的“氢能源全生命周期”创新生态链。??

可以概括为“五个一”:一点,即以飞驰科技为代表的整车制造;一线,即以鸿基创能为代表的燃料电池上下游产业链;一网,就是综合能源供应网络;一中心,就是碳资产和大数据管理运营中心;一平台,则是指氢能汽车智运平台。

而在燃料电池这条线上,还同步延伸出了另一条“碳纸-气体扩散层-膜电极-燃料电池电堆及系统一整车制造”的核心装备产业链。

【结束语】

作为21世纪最具潜力的未来能源,发展氢能产业已上升为国家能源战略。在山西,通过培育链主链核企业,在全省布局制、储、运、加、用各环节,将实现氢能产业链从无到有,由弱变强。到2025年形成比较完备的产业链体系,氢能全产业链营收突破1000亿元;到2030年形成布局合理、产业互补、协同共进的氢能产业集群;到2035年,山西氢能产业集群将领先全国。输入产业发展的关键词,我们看到一幅动力澎湃的氢能产业未来图景。