如何实现氢能全产业链自主化?实探北京首个手续齐全的加氢站

记者 | 席菁华

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在延庆区中关村延庆园内,坐落着北京市首个手续齐全的加氢站。

日前,界面新闻记者在北京市延庆区国家电投氢能创新产业园,看到已投产的项目一期35兆帕和二期70兆帕加氢装置。

其中,35兆帕加氢装置是北京市首个具备“两证一照”的加氢站,于2020年7月建成;70兆帕加氢站于2021年6月建成投产。两个项目日最大加氢能力达2吨,每天可为60-100辆氢燃料电池大巴车补充氢能。

“两证一照”即氢气营业许可证、气瓶充装证和营业执照。其中,氢气营业许可证最难获得。

国家电投中电智慧综合能源有限责任公司副总经理孙向东告诉界面新闻:“之前国内政策将氢列为危化品范畴,加氢站审批一直是难题。延庆项目探索依照燃气管理的审批路径,才打通了建设审批环节。”

2020年4月,国家能源局发布的《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》,将氢能列为能源范畴。今年3月23日,《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》出炉,首次明确氢的能源属性,是未来国家能源体系的组成部分。

北京在氢能技术创新、标准规范、示范应用上具有得天独厚的条件。“产业界期待着北京氢能产业政策的率先破冰,将氢气从作为‘危化品’管理调整为作为‘能源品种’进行管理。”中国电力国际发展有限公司(下称中国电力,02380.HK)副总裁傅劲松表示。

在他看来,冬奥会、冬残奥会上的氢能交通全产业链示范运行证明,只要监管制度和措施到位,氢气加制储运的安全性和氢燃料汽车运行的安全性都是可以确保的。

作为国内首个快速推进加氢站建设的城市,今年4月北京市城管委发布文件明确,“十四五”期间,力争建成并投运加氢站74座,其中2023年前建成并运行37座。

孙向东表示,目前需解决“能建”的问题。先行先试的加氢站项目,需要央企牵头突破。

据他介绍,中关村延庆园的加氢站并不完全是商业加氢站,而是以科研为主要目的,目标是突破氢能发展关键技术。

在该产业园内距离加氢站相距30米的地方,建设了先进制氢项目,通过管道连通实现了加制氢一体化。

国家电投制氢项目 拍摄:席菁华

这套制氢装置引进了德国西门子技术,中国电力对制氢系统进行重新设计,是国内首套单槽兆瓦级纯水质子交换膜电解水(PEM)制氢装置,是目前亚洲最大的单电解槽PEM制氢装置。

在中关村延庆园,界面新闻记者还看到了国家电投的氢燃料电池大巴。

与纯电动大巴相比,氢能大巴的续航时间更长,且耐低温,可实现零下30℃低温启动。

国家电投氢能大巴车 拍摄:席菁华

“加氢站把高压氢气打到氢能大巴车的气瓶中,大概需要10分钟的时间,氢能大巴可以行驶630公里左右。”现场的工作人员表示。

据该工作人员介绍,空气经过空压机和滤清器,氧气被抽离出来,在电堆里与氢气进行反应形成电,并在尾排的位置排出纯净的水。

加氢站是氢能产业链中的重要环节,也是氢能实现大规模利用的关键。燃料电池则是氢能汽车的“心脏”。

这款搭载了“氢腾”燃料电池的大巴,从材料到零部件,再到燃料电池电堆,均由国家电投自主研发。

界面新闻获悉,质子交换膜是燃料电池产业链附加值最大的关键核心部件之一,此前几乎全靠进口。此外,催化剂和碳纸扩散层也是氢能的关键材料,进口率达70%以上。若不实现自主化,将成为未来氢能产业发展的卡脖子问题。

国家电投集团氢能科技发展有限公司(下称国氢科技)首席技术官柴茂荣博士称,该公司已掌握质子交换膜核心技术,并实现了量产,价格也更便宜。

2021年12月,国家电投30万平方米质子交换膜生产线在武汉投产,年产量可满足2万辆氢燃料电池汽车的用膜需求,已在大功率燃料电池电堆应用。

此外,国氢科技还实现了催化剂、气体扩散层、膜电极、金属双极板、电堆组装等关键技术、材料和部件的自主化生产,实现了从材料到零部件再到燃料电池电堆和系统的全线自主化。

国氢科技成立于2017年5月,是国家电投的氢能产业科技型企业。

国氢科技总经理张银广表示,攻克卡脖子技术具有战略性意义,一方面进行技术突破,降低燃料电池综合成本,破解经济性难题。另一方面可以打通全产业链,实现燃料电池全产业链的完全自主化,推动产业发展。

国家电投是五大发电央企之一,已将氢能列为集团重要战略方向,从能源线和产品线两方面布局。

能源线方面,将重点推进可再生能源发电与制氢的协同发展,包括风光制氢、加氢站建设及氢能综合利用。

产品线方面,重点布局可适用于风光制氢的PEM制氢装备、燃料电池的关键核心技术自主研发与产业化。

国家电投战略规划部副主任申伟东表示,未来,国家电投把氢的制储运用作为产业发展的切入点,实现能源时空转型和区域平衡。

今年4月,国家电投董事长钱智民在氢能产业工作专题会议上表示,国家电投已形成氢能产业发展能力,要尽快形成可复制可推广的氢能开发建设经验,攻克可再生能源制氢和氢能储运、应用及燃料电池等核心技术。

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