
近日,質子交換膜(PEM)電解水製氫設備生產基地投產,首台本地化產品HyLYZER®-1000上線。該基地是目前國內首批投入使用的吉瓦級PEM電解水製氫裝備工廠,這是康明斯恩澤(廣東)氫能源科技有限公司(以下簡稱“康明斯恩澤”)建設的項目。隨著電解水製氫設備國產化進程提速,綠氫製備成本有望進一步降低。
在能源產業加速變革、新型能源體係加速構建的背景下,氫能產業作為一種新興業態,其創新與發展備受關注。2022年3月份,國家發展改革委和國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021―2035年)》,首次將氫能定位為未來國家能源體係的重要組成部分、用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體、戰略性新興產業和未來產業重點發展方向。
中國產業發展促進會會長於彤指出,氫能作為一種清潔、高效、安全、可(ke)持(chi)續(xu)的(de)二(er)次(ci)能(neng)源(yuan),其(qi)開(kai)發(fa)與(yu)利(li)用(yong)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)新(xin)一(yi)輪(lun)世(shi)界(jie)能(neng)源(yuan)變(bian)革(ge)的(de)重(zhong)要(yao)方(fang)向(xiang)。目(mu)前(qian),我(wo)國(guo)氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)仍(reng)處(chu)於(yu)發(fa)展(zhan)初(chu)期(qi),相(xiang)較(jiao)於(yu)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping),仍(reng)存(cun)在(zai)產(chan)業(ye)創(chuang)新(xin)能(neng)力(li)不(bu)強(qiang)、技術裝備水平不高、支撐產業發展的基礎性製度滯後、產業發展形態和發展路徑尚需進一步探索等問題。
製氫是氫能產業上遊的關鍵一環,其技術水平影響著氫能大規模推廣與普及。數據顯示,2021年我國氫氣產能約為4100萬噸,主要集中在西北、華北和華東地區;氫氣產量約為3300萬噸,其中煤製氫產量約為2100萬噸,天然氣製氫產量約為450萬噸,工業副產氫產量約為700萬噸,電解水製氫產量約為50萬噸,電解水製氫產量僅占總產量的1.5%。從產能結構可以看出,化石能源製氫仍是我國目前的主要氫源,從生產源頭看並不“清潔”,氫能轉型的目標是采用可再生能源發電,再通過電解水製取綠氫進行替代。
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從去年國內數據來看,電解水製氫交付項目中98%為堿性技術,PEM技術僅占2%。但從國際來看,目前海外大型項目中PEM技術占比達55%至60%。與堿性技術相比,PEM技術的優勢可體現在五個方麵:一是無汙染,沒有具腐蝕性和毒性的電解液;二是占地少,所需麵積遠遠小於堿性技術;三是能耗低,相較堿性技術節省約10%電耗;四是與可再生能源匹配性更好,適應電源間歇性、波動性的特點,動態響應快、操作範圍寬;五是運維成本低。
長春綠動氫能科技有限公司副總經理才宇表示,當前電解水製氫項目大多處於示範階段,堿性設備應用更普遍、設備價格相對更低,示範階段更傾向於主要使用堿性設備。在以綠氫為核心的綠電轉化項目中,PEM設備更加適應電源的波動性和間歇性,隨著PEM技術的突破和成本的降低,PEM製氫設備的應用將呈現逐年上升趨勢。
2021年底,中石化旗下恩澤基金與康明斯按50∶50比例共同出資設立康明斯恩澤,旨在通過領先的PEM電解水製氫技術在中國的本地化產品開發、生產和銷售,推進綠色製氫解決方案的發展和大規模應用。其PEM裝備零部件可實現100%國產化,從而大幅度降低產品製造成本並實現快速交付,推動綠氫製造設備的規模化生產。
康明斯恩澤綠氫設備製造基地的投產,對於推廣創新的質子交換膜電解槽係統是一次重要飛躍。“合資公司補足了中國氫能產業鏈最上遊製氫板塊的短板,加快了先進成熟的PEM電解水製氫技術國產化的步伐。期待合資公司能加快推進製氫設備國產化進程與降本節奏。”中國石化集團資本有限公司黨委副書記鄧群偉說。
康明斯全球副總裁、康明斯中國董事長石內森表示:“中國是康明斯最重要的市場,也必將引領全球綠氫大規模應用的步伐,康明斯將持續投資並發展領先的綠氫技術與本地製造能力。”
經過一年多的發展,康明斯恩澤已順利部署多套電解水製氫設備,包括中國三峽集團“源網荷儲一體化”項目、中國石化中原油田可再生電力電解水製氫示範項目。其中,中石化中原油田項目已進入試運行,年產能近400噸,綠氫純度達99.9995%,每天產出的氫氣可供106輛公交車全天行駛,目標是年減排二氧化碳2200噸。
從實際情況來看,僅靠設備端降本還不足以讓綠氫具備較強的經濟性。以燃料電池汽車為例,加氫費用隻有降到每公斤30元以下才能與燃油車競爭。但如果拿不到特殊電價,終端的製氫加氫一體站製氫成本將接近每公斤50元。
“綠氫最大的挑戰還是成本,其中七成來自於電價。”康明斯新能源動力事業部中國區總經理景帥表示,行業降本需要國家出台更多綠氫支持政策,在電價、供電方麵給予相應的產業支持,給綠氫一定補貼,這樣,整個產業鏈上的環節才能把產品打磨得更好,成本降得更低。(經濟日報記者 王軼辰)
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