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氢能新赛道,南京如何跑?

2023-02-21 07:20:22 来源:南报网

□南京日报/紫金山新闻记者徐宁


(资料图)

写在前面

上月底,作为南京未来产业重点聚焦的六大领域之一,《南京市加快发展储能与氢能产业行动计划(2023-2025年)》发布;近日,南京安元科技进军氢能产业,联合北京国氢中联氢能研究院发布“工业互联网+数智氢能”解决方案,为氢能行业提供从制氢到用氢全流程可追溯的整体解决方案及产品……

新年伊始,政府、企业频频“落子”,加快布局氢能产业。

党的二十大报告提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”,强调要“深入推进能源革命”。发展氢能是加快产业转型升级、助推新能源革命、实现“双碳”目标的有效路径。

中国人民大学课题组发布的《氢能城市发展潜力排行榜》研究报告显示,南京位列中国氢能城市发展潜力排行榜第8位,氢能发展基础好。

“双碳”背景下,南京如何应对挑战抢抓机遇,探索氢能发展路径?记者进行了深入采访。

产用两旺氢能产业受宠“出圈”

作为扬子石化公司的氢气平衡中心,芳烃厂合成气车间的制氢装置自年后复产就运转起来。制氢装置操作室里,生产人员设定相关参数后,装置开始全自动化生产,产出的氢气源源不断地进入管网。

“公司在生产其他产品时也副产氢气,比如我们车间生产一氧化碳时就副产出氢气,全部进入氢气管网。”合成气车间副主任张建林说,根据公司副产氢气量和需求量的变化,制氢装置优化调整生产工艺,起到平衡作用。

去年4月,制氢装置首次采用天然气为原料开车取得成功。“通过稳定运行,装置收集整理的技术数据表明,引入天然气制氢比轻石脑油制氢成本大幅降低。”张建林说。

近年来,随着氢能“火爆出圈”,扬子石化的氢气产量也呈上升势头,仅合成气车间的年产氢气总量就达到5.4万吨。“除供公司自用外,也提供给新材料科技园多家氢能产业公司使用。”张建林告诉记者。

林德强盛气体(南京)有限公司自2017年转型升级以来,形成以氢为核心业务的生产经营模式,同年其高纯氢气得到世界知名电子企业的认证。目前,林德强盛氢气产量的70%供应此类高端电子客户。

“母公司林德在制氢领域已拥有超过百年历史,并在氢气加工、储运和应用上拥有数十年的经验,当前拥有接近全球液氢一半的产量,在全球参与建设了约200个加氢站,为我们的氢能产业发展提供了强有力的能源和技术支撑。”林德强盛负责人莫愁乐介绍。

氢能产业链条长、应用广泛,主要由上游制氢—中游储运—下游应用组成。目前,南京已实现全产业链布局。

据相关部门统计,2022年前三季度,南京工业煤制氢产量占全市规上工业氢气产量的88.0%,天然气制氢占全部氢气产量的11.2%。目前,我市呈现煤制氢为主、天然气制氢为辅、工业副产氢为补充的制氢格局。

在“上游制氢”发力的同时,扬子石化还延伸产业链,在“中游储运”领域打造配套枢纽。2021年5月15日,扬子石化与江苏石油合作的南京首座加氢站、中国石化江苏首座油氢站在高淳正式投用。

高淳城北科技新城油氢合建站位于溧芜高速与宁高公路交会处,属一级加氢加油合建站。记者在站内看到,除了传统的加油机,标有“氢H2”字样的加氢机也一字排开,都配备了双枪。

“该加气站氢气由扬子石化供应,日加氢能力达500kg,能满足每天30台以上加氢车辆的运营,可满足公交、物流车、轻卡等车辆的加氢需求,也方便周边相关科研单位的用氢需要。”扬子石化相关负责人介绍。

氢能的下游应用市场主要有工业、交通、储能三大场景。以交通领域为例,当前氢能应用以燃料电池和汽车为主要形式。

记者从相关部门获悉,目前我市上汽大通、开沃等车企不断开发氢燃料电池客车、货车,南京东焱、英博新能源等一批核心零部件企业也积极布局氢燃料电池产业。

早在2017年,上汽大通推出中国首款商业化运营氢燃料电池宽体轻客FCV80,并在上海、抚顺、佛山等多个城市实现商业运营。之后,首次将燃料电池技术带到乘用车领域,打造全球首款高端氢燃料电池MPVEUNIQ7,成为全国首家实现乘用车领域氢能源战略的品牌。

“仅需3—5分钟,也就是一杯咖啡的时间,即可加满EUNIQ7的高压氢瓶,标准续航里程可达605公里。”上汽大通相关负责人介绍。

开沃汽车集团则将目标瞄准了客车和重卡等领域,近两年来已累计交付近200台氢燃料电池公交车。在南京首座加氢站的启动仪式现场,开沃生产的5辆118路氢能源公交车全新亮相,助力南京首条氢能源公交示范线开通。

角逐“新赛道”南京底气十足

据国际氢能委员会预计,2050年全球氢能占比将接近10%,氢能的利用将承担全球18%能源终端需求,并贡献全球二氧化碳减排的20%。

氢能产业已成为各国竞相角逐的“新赛道”。

2022年3月,国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确氢能是战略性新兴产业的重点方向。

“氢能已被列为重要的实现‘双碳’目标的能源之一,对推动减排实现双碳目标,加快产业转型,助推能源革命非常重要。”中国科学院院士、南京大学教授邹志刚说,目前全球氢能产业正处于发展的关键时期和黄金时期,机遇和挑战并存。

江苏省内各市均在积极布局氢能产业发展和基础设施建设。

其中,苏州市氢能产业城市排名仅次于上海;南通市打造国际氢能小镇,积极布局集研发检测、关键零部件制造、氢能应用等于一体的产业链;无锡市集聚了多家燃料电池产业链的企业,同时在建电解水制氢设备基地,建设氢能产业园。

“传统的工业气体行业发展到目前1000多亿美元的市值用了100多年,氢能要达到传统工业气体这一市值,所需时间必定会大大缩短。”莫愁乐及林德氢能团队均持此观点。

南京加快氢能产业发展,刻不容缓。

我市相关部门分析研究报告显示,南京作为长三角特大城市,发展氢能产业底气十足。

资源丰富,具备良好制取基础。南京原油加工规模在全省排在首位,具备良好的氢气制取基础,工业制氢及副产氢资源丰富。依托金陵石化、南化公司、扬子石化、诚志清洁能源等知名大型化工企业,通过煤炭、天然气等化石能源制氢,装置规模大,氢气产量高。

行业集中,石化领域消费最多。2022年前三季度,南京规上工业企业氢气消费量为14.23亿立方米。从行业看,氢气消费主要集中在石油、煤炭及其他燃料加工业和化学原料和化学制品制造业;从区域看,工业产氢以江北新区扬子石化片区、新材料产业园、栖霞金陵石化片区为主,周围集聚大量化工企业和氢气生产消费企业,运输距离短,成本相对低。

市场广阔,初步形成产业链条。南京在上游制氢、中游运储、下游应用环节均已集聚一定量的企业,氢能产业链初步形成。溧水区正着手部署氢能燃料电池汽车产业园,集聚金龙、长安、比亚迪、开沃、恒天、银隆共6家整车企业,吸纳包括欣旺达、布雷博等百家国内外顶级关键零部件生产企业,着力推进氢能研究利用。

科技支撑,人才储备优势明显。南京集聚科教人才,可为氢能产业链研发平台建设和技术攻关提供人才支撑。南京大学在“高效低成本氢能与燃料电池关键材料、技术及应用”等领域拥有较好的技术储备。

业内人士纷纷表示,通过氢能在能源、工业、交通、建筑领域广泛应用,可拓展国内市场空间,培育经济新增长点。南京地处长三角,良好区位创造了产业集群发展机遇,应紧抓机遇,实现氢能“制储输用”全链条发展。

补短板强弱项探索“南京路径”

机遇诱人,底气十足,但同时也充满困难和挑战。

南京园区内的氢气基本自给自足,副产氢的供给量不够;下游消纳需求尚不明朗;项目整体经济性水平有限,缺乏可持续性,且回报率不高……作为氢能产业链上的重点企业,林德强盛遇到了上述多个问题。

市相关部门分析研究后,明确细化了发展“短板”——

制氢方式转换较难。南京氢气产品主要来自化石燃料制氢,生产过程中会排放二氧化碳,在“双碳”背景下,零排放的绿氢最为理想,但短时间难以实现。

产业链不完善。氢能产业链在南京初现形态,但参与企业依然较少,规模效应有待提升,且除了工业制氢和用氢,氢能利用率低。

缺乏核心技术。存在技术卡脖子环节,液态储氢、燃料电池系统等核心技术,以及高端材料、装备制造等方面与国际先进水平还存在差距,关键部件或材料国产化率不足。

成本效益有待优化。当前氢能制取、储备、加注和燃料电池车成本仍较高,储藏及运输成本高于制取成本,燃料电池车价格是锂电车的3倍。

面对“新赛道”,如何补短板强弱项?

邹志刚建议,南京市应在政策上大力扶持氢能和氢能相关产业,特别是把这些企业集成或联合起来,支持企业突破核心技术,加强关键材料和部件的攻关、国产化,同时建立氢能产业标准,布局产业聚集,实现高端全链条发展。

作为企业,莫愁乐及林德氢能团队建议,南京市应有针对性地出台相关鼓励政策,便于项目落地。同时,结合南京本地成熟的产业优势,初期利用副产氢气,将氢能基础设施先建立起来,之后再逐步转移到鼓励绿氢或者蓝氢。也可考虑在江苏省内合适的地理位置,尝试勘测以及发展省内地下盐穴储氢,连通南京氢气专用输送管道,实现相对低成本的储氢方案。

“也希望政府能推进下游氢能需求的落实,如交通领域替换为燃料电池公交车或者环卫车等的时间表。”莫愁乐说。

南京正积极行动,上月底发布的《南京市加快发展储能与氢能产业行动计划(2023-2025年)》展示了具体的“施工图”。

下一步,南京将着力打造包括储能产业上游原材料和基础设备部件生产、中游技术系统集成、下游市场应用及回收再利用在内的完整储能产业链架构,加速培育发展“制氢(以工业副产氢为主)—储氢(以储氢罐形式为主)—运氢(以低温液氢、高压气氢运输为主)—加氢(以加氢站为主)—用氢(以燃料电池汽车为主)”产业链,构建江北—江宁—溧水三大储能产业集聚区,全力打造应用场景示范。

美好蓝图增强了“链”上企业的信心。林德氢能团队表示,将考虑在南京建立氢气液化装置,以辐射更广阔地区的产业用氢需求,愿意积极参与南京市加氢站的建设。在中长期规划方面,也愿意在南京打造氢能生态圈,拓展绿氢绿氨绿醇的应用场景。

“相信在政府的大力引导下,南京市的氢能产业很快将进入发展的快车道。”莫愁乐说。

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关键词: 燃料电池 扬子石化 氢燃料电池

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