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过去一年来,《人民日报》这样报道氢能

来源:碳索氢能网整理 发布时间:2025-03-20 17:29:37

作为中国最有影响力的媒体,央视和《人民日报》的态度,会直接影响氢能参与者决策和产业发展风向。

我们注意到,截止目前,央视给氢能的报道涵盖氢能制储运加用全产业链,是积极的、多方位的、不间断的。例如在过去的一个月里,央视陆续报道了3个大型绿色氢氨醇项目的最新进展。

《人民日报》同样积极关注中国氢能产业的发展,在以往的报道中不乏有头版头条位置。据碳索氢能网梳理,过去一年来,《人民日报》对氢能产业的报道已不少于10篇,内容涵盖政策解读、技术创新与应用突破、区域产业发展特色等多个维度。其中:

氢能政策解读方面,2024年9月9日,发表中共国家能源局党组署名文章,明确提出推动终端能源消费转型由电能替代为主向电、氢、氨等多元清洁替代转变;2024年11月24日,对首个国家层面氢能全产业链标准体系建设指南如何带动氢能产业发展进行了报道。

氢能技术创新与应用突破方面,2024年6月4日,刊登了中国工程院院士、深圳大学特聘教授谢和平的文章,对海水直接电解制氢技术的发展进行了深入报道;2024年11月27日,报道了华电实施的国内首个工业天然气掺烧绿氢示范项目点火成功;2025年1月23日,报道了欧盟不断扩大氢能项目建设;2025年2月3日,头版报道了大连长兴岛(东北亚)氢基能源加注基地项目的最新建设情况。

区域氢能产业发展特色方面,2024年6月27日,发表《成都加快氢能产业布局》专题文章;2025年2月19日,头版头条发表文章《四川加速培育壮大战略性新兴产业》,其中提到德阳已集聚氢能相关企业20余家;2025年2月26日,刊发《从江苏张家港“制、储、输、用”产业链看——工业重镇发力氢能产业》深度报道。2025年3月13日,专题报道了北京昌平区推出的“科技副总”柔性引才机制,通过协同攻关加速氢能科技成果转化

下面,我们按照时间由近及远的顺序,对过去一年来《人民日报》相关的氢能报道整理汇总,以飨读者。(注:据网络公开信息,或有遗漏,仅供参考。)

《“科技副总”助力产学研融合》

2025年3月13日,《人民日报》发布《“科技副总”助力产学研融合》专题文章。

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全文如下:

庄教授,来我这当‘科技副总’吧!出政策了,你现在可以既当教授,又在我们公司任职。”北京化工大学教授庄仲滨至今仍清晰记得2023年10月12日接到北京未来氢能科技有限公司总经理苏才华电话邀约的那个中午。

“科技副总”,是北京市昌平区推出的从高校、科研机构选聘专家教授到企业任职的柔性引才机制。

报名、申报、答辩,3个多月后,庄教授和未来氢能公司共同申报的科研课题成功入选。“企业有需求、政府搭桥梁、专家来解决,通过协同攻关加速科技成果转化,这就是‘科技副总’机制的初衷。”昌平区科学技术委员会主任王晨光介绍。

2024年6月,在氢能领域研究了10多年的庄教授拿到了昌平区科学技术委员会颁发的“科技副总”聘书。共同确定科研课题,共同组织技术攻关,庄教授带着技术、课题、团队,深度参与未来氢能公司的工作。半年后,未来氢能公司推出一款新产品——阴离子交换膜电解水制氢核心电极材料,目前该产品已获得超过1000万元的意向合同。

教育、科技、人才一起抓,加速释放科创活力。截至目前,昌平区已分两批聘任71名“科技副总”,带动300多名研究人员和高校学生到企业工作或实习。

《从江苏张家港“制、储、输、用”产业链看——工业重镇发力氢能产业》

2025年2月26日,《人民日报》要闻版“经济新方位·能源新业态”重点专栏刊发深度报道《从江苏张家港“制、储、输、用”产业链看——工业重镇发力氢能产业》。


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全文如下:

今年,《中华人民共和国能源法》正式实施,明确积极有序推进氢能开发利用,促进氢能产业高质量发展。当前,氢能产业正在我国加速培育,制备、储运、加氢、燃料电池等主要技术不断突破,基础设施建设加快进行,产业规模日益壮大。

在制造业基础雄厚的江苏张家港,一条氢能“制、储、输、用”产业链正在形成,并不断延伸。这一前景广阔的清洁能源是如何利用的?技术有何突破?怎样降低绿氢成本?近日,本报记者深入产业链上下游企业,了解氢能产业发展状况。

氢能用在哪?既是“能源连接器”,又为交通供动力

氢燃料牵引车在港口有序作业,氢能公交车行驶在大街小巷,“氢光互补”智能微电网成为新型“充电宝”……在张家港,氢能的应用场景不断拓宽。作为清洁能源,它既可以用于交通、化工等领域,减少汽柴油、煤炭等化石能源消费,又可作为大规模、长周期、跨季节的储能方式,调节电力供需。

2月,工业和信息化部等8部门发布《新型储能制造业高质量发展行动方案》,明确适度超前布局氢储能等超长时储能技术。

“风光有间歇性、波动性,发电存在消纳问题。用风光发电制备氢气,存在储罐里,有需求时再通过氢燃料电池将氢气变回电,就能实现风光发电的跨季节使用。”江苏铧德氢能源科技有限公司副总经理彭鹏介绍,氢能是二次能源,可作为“能源连接器”,与风光等可再生能源协同发展。公司近年在青海西宁利用光伏能源建设了两个氢燃料电池热电联产项目,可在建筑工地、食堂浴室、居民社区等能源供给场景中应用。

日常生活中,人们最熟悉的氢能应用场景是交通运输。氢能能量密度大,在长距离运输上有优势,已被探索应用于公交客运、城市配送、冷链运输、干线物流等场景。

苏州市华昌能源科技有限公司电堆车间里,工人在一字排开的伺服电堆压装机上“搭积木”:一层膜电极、一层双极板,在定位杆的“引导”下交替叠放,不一会儿就“搭”出厚厚一摞。这就是氢燃料电池系统的关键部件:电堆。

“电堆与空气压缩机、氢气循环泵、水泵以及直流转换器共同构成了氢燃料电池系统。”华昌能源技术总监褚风华介绍,电堆是为氢燃料电池提供动力的“心脏”,技术门槛极高。以往国内企业做电堆时,关键零部件全部依赖进口,不仅技术上被“卡脖子”,价格还非常昂贵。为解决关键痛点问题,江苏华昌化工股份有限公司与电子科技大学共同成立氢能联合研究院,并组建华昌能源公司进行技术攻关和应用。目前,华昌能源已具备“燃料电池催化剂—膜电极—电堆—发动机—测试设备”全产业链自主研发与快速迭代能力,每年可生产1000套氢燃料电池系统,销往下游整车厂。

同时去往整车厂的,还有一路之隔的江苏国富氢能技术装备股份有限公司的供氢系统——由数个氢瓶和相应的阀门、管道、接头组成。

金龙联合汽车工业(苏州)有限公司氢能业务项目经理陈涛介绍,2018年起,公司开始定制化生产氢能公交车。氢燃料电池系统和供氢系统分别被安装在车顶、车尾,通过特质钢管和降压系统连通,当氢气通过电堆时,会产生电化学反应,从而生成电流,相当于燃油车上的发动机,为车辆行驶提供动力。

张家港经开区嘉化加氢站每天可供氢1000公斤,在这里,记者看到一辆金龙公司生产的公交车正在加氢。操作员先用静电夹夹住车身释放静电,再操作控制面板并用加氢枪加注——这个过程和加油相似。“车上8个氢瓶全部加满是26公斤,需要20分钟。”公交车驾驶员陈周华介绍,加满后可以跑400公里,一到两天需加氢一次。

张家港市港城公共交通有限公司总经理张成剑给记者算了一笔账:与传统燃油车相比,一辆氢能公交车一年可减少二氧化碳排放55吨左右。6年间,张家港氢能公交车增至73辆,截至去年底,运行总里程达1429.48万公里,累计减少二氧化碳排放10300余吨。

除了公交车,在张家港的港口码头、大街小巷,还奔跑着5台氢燃料港口专用牵引车、65辆氢能重卡、500多辆氢能助力自行车。但在场景不断丰富的同时,氢能应用也遇到了“成长的烦恼”。

张家港市交通运输综合行政执法大队大队长吴勇坦言,加氢站5座,日加氢能力3.2吨,足够氢能源交通车辆“在家里”使用。而一旦“走出去”,加氢站数量远少于加油站、充电桩,限制了氢能源交通车辆的运输能力。

分析原因,一方面,加氢站主管部门尚未明确,建设审批流程长,影响了建设效率;另一方面,制氢属于化工行业,只能在化工园区进行,影响了制氢加氢一体站的布局。“已有省份放开了制氢落地限制,张家港也在积极探索为加氢站的建设运营提供支持。”吴勇说。

2月,江苏省发布推动氢能产业高质量发展行动方案(2025—2030年),提出到2030年,清洁低碳、安全高效的氢能供给及应用体系初步形成;建设加氢站100座以上,推广燃料电池汽车超过1万辆。据了解,近年来,山东、四川、内蒙古、吉林、河南等多省份出台氢能车相关政策,如免收高速费、放开路权限制等。政策发力,推动降低氢能应用成本,促进氢能车示范运行。

氢能从哪来?40余家企业构成产业完整生态

在国富氢能的测试场,长约2米、由300多个“小室”组成的圆柱形电解槽中,水溶液在电流下发生化学反应,分解成氢气和氧气。质量较重的氧气排出后,较轻的氢气被管道收集起来,经过提纯、吸附、干燥等若干工序,得到的就是高纯度氢气。

“这样一套设备每小时可制氢1000标方。”国富氢能总经理王凯示意记者注意电解槽的进口处,那里正源源不断涌入纯净水和用作辅助介质的氢氧化钾溶液,制氢后剩余的碱液,则通过出口去往下一步的回收利用。

制氢,是氢能产业链的第一个环节。利用化石能源的工业副产氢目前应用较广,而利用电解水制绿氢则是未来发展趋势。王凯介绍,行业中最普遍的做法是通过碱性电解水制氢。随着技术发展,近年又出现质子交换膜电解水制氢、阴离子交换膜电解水制氢等新方式。

产业链中游是储运环节,包括高压气态运输、液态运输及管道运输等;氢能转化,可通过氢燃料电池和氢内燃装置等方式进行。

2022年,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,首次明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。各地积极投入氢能发展,促进氢能应用。

多方努力下,我国已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺,氢气年产能超4000万吨,建成加氢站超500座,形成了颇具规模的完整产业链。

以张家港为例,该市有涉氢企业40余家,搭建起从“制”到“用”的氢能产业完整生态。华昌化工等化工企业,每年可提供工业副产氢20万吨;国富氢能、铧德氢能等氢能装备制造企业,江苏清能等氢燃料电池相关企业,丰富了产业链的上下两端。

张家港市重大项目推进中心主任郑远介绍,张家港制造业基础较强,特别是高压容器制造经验丰富,为氢能装备产业发展奠定了基础。同时,多家锂电龙头企业先后落地,提供氢燃料电池系统中的关键材料,是氢能产业发展的有力支撑。依托优势,张家港积极布局氢能产业,强链补链延链,构建氢能全链条产业生态,产业年产值超百亿元。

成本怎么降?风光发电制氢,发展储运技术

成本,是氢能产业成长壮大亟须克服的挑战,尤其是绿氢成本。

氢能的“绿化”程度取决于制取方式。相比于煤、天然气制取的“灰氢”和工业副产氢等“蓝氢”,用可再生能源发电制取的“绿氢”虽然更清洁,但获取成本也更高,电力成本约占制氢总成本的70%。在张家港,加氢车的氢气来自工业副产氢,即便利用电解水制氢,由于电来自电网中的火电,依然不是绿氢。

截至2024年6月,我国可再生能源制氢产能突破10万吨/年,规划及在建产能约800万吨/年,利用可再生能源制氢潜力巨大。2024年底,工业和信息化部等部门发布加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案,部署加快技术装备产品升级,加速清洁低碳氢能产业发展。

那么,绿氢从哪来?近年来,氢能相关企业纷纷布局风光发电资源丰富的西部地区,用价格更低的绿电,降低绿氢制取成本。

在国富氢能的“氢云大数据监控指挥中心”大屏上,公司遍及全国的1603台设备运行情况一览无余。点开新疆“场站车”项目,立即跳出实时数据:当日制氢量200千克、加氢量190千克、剩余量10千克……每次数字跳动,就意味着正在有车辆加氢。

“场站车”项目由制氢场、加氢站和燃料电池车组成。当地合作方乌鲁木齐市隆盛达环保科技有限公司董事长魏明介绍,屋顶上分布式光伏发的绿电,直接通到附近的制氢场,每天可制氢2400标方。再由管束车将氢气运往3公里外的加氢站,11台物流车加注后,去往千家万户。

充分发挥当地风光资源发展氢能产业优势,2023年,新疆印发氢能产业发展三年行动方案,并推出一系列配套措施,推动一批氢能项目加快落地。如新疆库车绿氢示范项目同年投产,在国内首次规模化利用光伏发电直接制氢,绿氢被送往中国石化塔河炼化公司,“绿化”炼油产品。

“绿氢除了本地消纳,还能二次销售。”“场站车”项目负责人、国富氢能研究院院长王朝告诉记者,公司正在乌鲁木齐规划新建两座加氢站,在满足当地交通用氢的基础上,通过液氢向东部省份运送。

东南大学机械工程学院教授倪中华认为,我国能源的生产端和使用端主要分布在东西两头:西部有丰富的资源,东部有广阔的市场。如要充分利用西部风光资源,有两种途径——绿电直给或绿氢运输,前者需要特高压电网、投资巨大,后者需要长距离运输、成本极高。“如果走通氢液化路径,东西部之间的运氢成本就能大幅降低,氢气价格会下降、应用场景更多,让整个产业链受益。”倪中华说。

为何是液氢?

“氢气经过三级膨胀,放热制冷,成为液氢。”国富氢能总工程师况开锋解释,氢气密度低,大规模远距离运输时,重量还不及运载车及氢瓶重量的1%,相当于只拉了一堆铁在路上跑,很不划算。转换成液氢后,同样的运载车可多拉5倍的氢、运输成本却只要1/8。

“液化后的绿氢还具有高纯度优势。”倪中华说,零下253摄氏度时,绝大多数气体已达冰点成为颗粒,过滤后即可得到高纯度的氢,可用于半导体、集成电路、芯片等新兴产业,也将带动钢铁、冶金、化工等传统产业绿色转型。

2023年4月,国富氢能下线自主研发的国内首台日产10吨级氢液化工厂核心设备,打破了国外对大规模氢液化产品的长期垄断。目前,国富氢能的液化工厂已建设完工、投产在即。

《四川加速培育壮大战略性新兴产业》

2025年2月19日,《人民日报》头版头条发表文章《四川加速培育壮大战略性新兴产业》,其中关于氢能方面提到:

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“从制氢、储氢,再到用氢,东方电气氢产业科技应用示范园中都能实现。”指着琳琅满目的设备,东方电气氢能产业技术中心研发工程师闫旭东介绍。作为新能源产业链主要承载地的德阳,已集聚氢能相关企业20余家。

《重大工程建设忙 争分夺秒加油干》

2025年2月3日,人民日报头版刊发了题为《重大工程建设忙 争分夺秒加油干》的文章,对大连长兴岛(东北亚)氢基能源加注基地项目的最新建设情况进行报道。

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文章指出,辽宁大连长兴岛寒风刺骨,氢基能源加注基地配套液体码头建设现场,工程部部长董天杰紧盯潮汐表,指挥工人趁退潮抢筑墩台。

大连长兴岛(东北亚)氢基能源加注基地项目,今年1月3日启动,眼下基地土地平整已结束。正在建设的码头与氢基能源加注基地距离不到500米,通过管廊连接厂区与码头,实现化工产品直接装船。

站在岸边远望,只见百余根钢管桩立在海中,6个大型墩台已显雏形;踏着钢面桥,走上海上作业平台,履带吊车正挥动60多米长的吊臂运送模板;趁着退潮,工人们下到墩台旁,在距海面1米多高的位置,忙着绑扎钢筋、支立模板;岸边预制件场,两辆卡车正送来钢筋和混凝土……

“我们每天都在和潮汐‘赛跑’,趁退潮时下到海面支立底模。”董天杰说。码头预计今年6月底建成投用,将为产业链上下游企业的运输提供保障。”

《欧盟不断扩大氢能项目建设》

2025年1月23日,人民日报第17版发布了题为《欧盟不断扩大氢能项目建设》的文章。

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文章指出,欧盟推动氢能发展仍面临一些制约因素,包括由环保途径生产的绿氢成本高于化石燃料制氢,输氢管道和储氢设施建设存在巨大投资缺口,欧盟内部急需统一技术标准和政策支持等。还有分析人士指出,由于可再生氢制取需要消耗大量电力,这对目前电力供应紧张且价格攀升的欧盟来说也是一个严峻考验。

《国内首个工业天然气掺烧绿氢项目点火成功》

2024年11月27日,人民日报海外版发布了题为《国内首个工业天然气掺烧绿氢项目点火成功》文章。

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全文如下:


26日,由内蒙古华电氢能科技有限公司在内蒙古自治区包头市达尔罕茂明安联合旗实施的工业天然气掺烧绿氢示范项目点火成功。


该项目整体采用“绿电制绿氢、产业用绿氢”产业模式,将华电氢能达茂旗20万千瓦新能源制氢工程示范项目年产7800吨的绿氢产能,与内蒙古金鄂博氟化工有限责任公司年产30万吨无水氟化氢产能深度融合,将绿氢掺到供应金鄂博的天然气中,用于无水氢氟酸工业生产,是国内最早实现工业天然气掺烧绿氢并运用于工业供能的项目。


据介绍,该项目天然气掺氢目标比例为20%,每年可消纳绿氢2000吨,能够有效改善二类工业天然气的燃烧和传热效率,实现国内工业天然气与绿氢最高掺烧比例以及每年2000吨的最大绿氢掺烧规模,大幅降低二氧化碳、一氧化碳等污染物排放。

《首个产业标准体系建设指南发布 推动氢能全产业链标准化发展》

2024年11月24日,人民日报刊登《首个产业标准体系建设指南发布 推动氢能全产业链标准化发展》一文,围绕首个国家层面氢能全产业链标准体系建设指南将如何带动氢能产业发展进行报道。

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全文如下:

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,对于构建清洁低碳安全高效的能源体系,其开发利用具有重要意义。国家能源局科技司有关负责人介绍,目前,我国已初步掌握氢能制备、储存、运输、加注等主要技术和生产工艺;制备方面,2022年我国氢气年产量超3500万吨,是世界最大制氢国。但总体看,氢能产业仍处于发展初期,发展路径还需进一步探索。

国家标准委、国家能源局等六部门联合印发《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》(以下简称《指南》),系统构建氢能制储输用全产业链标准体系。首个国家层面氢能全产业链标准体系建设指南将如何带动氢能产业发展?记者采访了相关部门负责人和专家。

氢能示范应用在交通领域有序推进,在工业、建筑、储能等领域积极拓展

氢能将如何走进生产生活?记者前往北京大兴国际氢能示范区一探究竟:展示厅里,加氢站模型、氢燃料发动机、氢能自行车、氢能摩托车、氢能叉车……高科技产品琳琅满目。

北京大兴区氢能工作专班副主任孙静介绍,示范区初步构建涵盖制储输用各环节的氢能产业链,在交通、建筑和制储能三大领域开发应用场景。

国家能源局科技司有关负责人介绍,目前,氢能示范应用在交通领域有序推进,在工业、建筑、储能等领域积极拓展。中国氢能联盟发布的报告显示:2022年,中国氢燃料电池汽车销售量新增3367辆,保有量达12682辆,同比增长约36%;建成加氢站358座,同比增长超40%。

“十四五”以来,我国氢能产业快速发展,相关政策体系随之建立健全。《中共中央

国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确统筹推进氢能“制储输用”全链条发展;《“十四五”现代能源体系规划》对氢能技术创新、示范应用等进行部署;《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》)对当前和未来一段时间氢能产业发展作出了系统部署。

全国氢能标准化技术委员会秘书长鲍威说:“我国目前发布的氢能产业相关国家标准超过100项,行业标准、地方标准、团体标准及企业标准等也在快速推进。”国家标准委相关负责人介绍,《指南》对于发挥标准对氢能产业发展的基础性、战略性、引领性作用,促进氢能产业高质量发展具有重要意义。

提高产品技术门槛,降低产业链各环节衔接成本,促进产业高质量发展

《指南》如何发挥对产业发展的规范和引领作用?国家标准委相关负责人认为,这体现在三大协同作用:

注重产业链上下游标准的协同。《指南》重点面向低碳氢生产、高效氢储运、可靠氢加注、多元化氢能应用,系统构建了氢能产业标准体系框架,涵盖了111项现行国家标准和行业标准,28项正在制定和19项计划制定的国家标准和行业标准。

注重创新技术与标准的协同。《指南》重点关注氢能制储输用各环节的关键核心技术、产品,协同推进技术创新、标准研制、产业发展,以标准促进技术创新成果转化。充分调动产学研用各方的积极性,加快制定一批氢安全、输氢管道、加氢站设备、燃料电池系统及其零部件、燃料电池汽车等方面的标准。

注重国内国际标准的协同。在开展国内标准研制的同时,《指南》强调积极提升氢能国际标准化水平,提高企业、研究机构、高等院校的国际标准化能力,鼓励参与氢能国际标准化工作,将我国氢能领域先进技术和应用经验转化成国际标准。

“《指南》的发布,有助于提高氢能产品技术门槛,降低产业链各环节的衔接成本,从而促进氢能产业高质量发展。”隆基氢能总裁、中国能源研究会氢能专业委员会委员马军认为,产业化初期,一些环节技术和产品还不成熟,各类示范和应用项目开始启动,标准统一将增强行业可持续发展和规模化生产的动力。

氢能开发利用不断提速,标准化进程与科技创新协同发展

近年来,氢能开发利用不断提速。今年,在内蒙古鄂尔多斯,全球最大绿氢耦合煤化工项目开工,可实现年制绿氢3万吨、绿氧24万吨;在新疆库车,我国规模最大的光伏发电直接制绿氢项目全面建成投产,每年可生产2万吨绿氢,将全部就近供应炼化企业……马军认为,标准化进程与科技创新协同发展,对于新技术推广和项目技术路线的选择,更具引领和指导作用。

国家标准委相关负责人介绍,我国氢能产业总体尚处于示范应用和商业模式探索阶段,为促进产业高质量发展,还要深度参与国际标准化工作,逐步提高我国氢能国际标准化影响力。

根据《指南》相关要求,鲍威表示:“一方面,我们将对标国际先进水平,引进转化先进适用的国际标准,带动国内氢能领域技术提升;另一方面,主动提出国际标准提案,积极牵头或参与国际标准起草,培养一批懂标准懂技术专业国际标准化人才,及时将我国先进技术和示范应用经验转化成国际标准。”

在生产方面,国家能源局科技司有关负责人介绍,我国氢气产量目前主要以化石能源制氢为主,绿氢制备还面临生产成本偏高、专用基础设施不足、能量损失较大等问题,与大规模商业化推广还有距离;氢能产业链配套设施尚不成熟,应用成本较高。

《规划》提出,结合资源禀赋特点和产业布局,因地制宜选择制氢技术路线:在焦化、氯碱、丙烷脱氢等行业集聚地区,优先利用工业副产氢,鼓励就近消纳;在风光水电资源丰富地区,开展可再生能源制氢示范,逐步扩大示范规模,探索季节性储能和电网调峰……

根据《规划》,到2025年,可再生能源制氢量达到10万吨至20万吨每年,成为新增氢能消费的重要组成部分。国家能源局科技司有关负责人表示,下一步,要强化规划引导作用,推动地方结合自身基础条件理性布局氢能产业,实现产业健康有序和集聚发展;围绕氢能商业模式、价格机制、市场机制等全产业链技术发展和解决方案等,开展课题研究和现场调研。

《氢能源为经济社会发展注入强劲动力》

2024年6月4日,人民日报刊登《氢能源为经济社会发展注入强劲动力》一文。作者为中国工程院院士、深圳大学特聘教授谢和平。

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全文如下:

作为能源,氢的优势十分突出。一是,氢元素分布广泛,约占宇宙物质总量的81.75%,在地球水体中储量丰富;二是,氢气的燃烧热值高,是汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍;三是,氢气燃烧的产物只有一种——水。来源丰富,能量密度高,清洁无污染,集三重优势于一身,在倡导绿色发展的今天,氢能源的开发与利用受到前所未有的重视。

近年来,我国氢能技术及产业快速发展:首列氢能源市域列车完成达速试跑,海水直接制氢技术在福建海试成功,《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》等陆续推出……氢能作为清洁能源,为经济社会发展注入强劲动力,也成为深受关注的科技话题。既是清洁能源,也是“多彩”能源

氢元素并不等于氢能源。从人类利用氢能的广义角度来看,太阳质量的72%是氢,它几十亿年来通过持续不断的热核聚变,把氢中的能量转换成光能,源源不断地送达地球,驱动地球上的物质循环与能量循环,孕育了地球上的生命。而我们日常生产生活中用到的氢能,主要是氢和氧进行化学反应释放出的化学能。

数百年来,人类从未停止对低能耗、低成本氢能制取技术的探索。因为地球上的氢元素只占地球总质量的0.76%,其中氢单质,也就是氢分子的赋存更是极其稀少,所以人类无法像勘探开采石油和煤炭那样轻易找到“氢矿”,而要通过科技手段来制取氢气。19世纪后,氢燃料动力火箭把人类带入瑰丽的太空,氢燃料电池技术的出现则让“氢—电”直接转换成为可能。直到今天,科学家仍在努力将地球上的太阳能、风能、海洋能等可再生能源,再度转化为氢这一清洁、高密度的能源形式。

氢能是“多彩”的。根据不同制取方式,氢能可分为绿氢、灰氢、蓝氢、紫氢、金氢等。其中,灰氢来自煤炭制氢、天然气制氢、工业副产氢气,属于直接制氢,成本较低,但需要消耗煤、天然气等化石能源,会产生大量二氧化碳。目前,灰氢产量约占全球氢气产量的九成以上。蓝氢则是在灰氢基础上,将制备过程中排放的二氧化碳副产品捕获、利用和封存,更加环保。紫氢是利用核能进行大规模电解水制氢。近年来,地质学家还发现了金氢,它由地下水与地下橄榄石(一种呈绿色的镁铁硅酸盐)等矿物相互作用,使水被还原为氧气和氢气。在这一过程中,氧气与矿物中的铁结合,氢气则逃逸到周围的岩石中,并利用地下矿石的石化过程不断再生氢气。金氢因其地质储藏勘测和开采难度极大,目前尚未得到充分开发利用。

最为重要的绿氢,是通过风能或太阳能等可再生清洁能源发电,再利用这些清洁电能,以电解水方式制取氢气。绿氢在制取过程中基本不产生温室气体,是目前氢能发展的主要趋势。放眼世界,绿氢成为各国清洁能源转型的重要一环,不少国家出台了相关政策,鼓励建设大规模绿氢供应链。2023年8月,我国首个万吨级光伏发电直接制绿氢项目——新疆库车绿氢示范项目全面建成投产,每年可生产2万吨绿氢,减少二氧化碳排放约48.5万吨。创新“开采”方式,向海洋要氢

进入21世纪,氢能应用场景更加广泛。从汽车到船舶,从工厂到家庭,氢能出现在社会生产生活各个方面,不少大型城市开始兴建加氢站等基础设施,氢能源技术与产业得到大规模推广。中国作为氢能生产大国和使用大国,有力推动氢能发展。在交通领域,2022年我国氢能源汽车保有量首次突破万辆,预计到2025年有望增至10万辆。

在旺盛的需求引导下,绿氢制取的成本大大降低。目前,绿氢主要通过电解水来制取,成本的80%来自电解过程的能耗。根据工作原理、温度以及所用电解池材料的不同,电解水制氢可分为碱性电解水、质子交换膜电解水、高温固体氧化物电解水3类。碱性电解水技术成熟度较高,具有成本优势,是现有大规模绿氢工程项目的主要方案。质子交换膜电解水技术效率高于碱性电解水,系统集成简单,但需要使用贵金属铂、铱等作为催化剂,目前设备成本约为碱性电解水的3倍,未来需通过新型催化剂的开发和膜电极制备技术的发展提升性价比。高温固体氧化物电解水技术,则是在500—800摄氏度高温下,将电能和热能转化为化学能(氢能),氢气被高效地分离出来,被认为是理论效率最高的电解水制氢技术。综合来看,发展新型电解质材料、提高关键材料寿命、优化工作温度成为电解制氢技术的发展方向。

新的制取方式也在开发中。其中,海水直接电解制氢技术和海上风电技术备受关注。未来绿氢的大规模生产,与风能、太阳能等可再生能源相耦合是关键。特别是在海上风电发展迅速,海水资源颇为丰富(地球水资源总量的97%)的背景下,利用海水直接电解制氢技术和海上风电技术向海洋要氢,成为绿氢制取的重要方向。这就像在大海上建起一座座“氢矿”,产出的绿氢可直接通过海上油气管道等进行远距离运输,提供了大量氢能。

实现海水直接制氢的设想,要迈过不少技术门槛。电解海水制取氢有两种方式:一是淡化海水至纯水再制氢,技术复杂、成本高,难以规模化生产;二是海水直接电解制氢,难点在于海水成分复杂,对设备中的催化剂、电极、隔膜要求很高。经过长期攻关,我们尝试用物理力学方法,在一种透气不透水的“膜”作用下,把海水里的水汽“抽”出来,隔绝海水中的杂质离子,从而使水汽成为电解制氢用的“纯水”,向电解液补水。2022年11月,这一成果发表在《自然》杂志,后被科技部评为2022年中国科学十大进展之一。未来,海水直接制氢有望开辟氢能源技术和产业化新赛道。储用结合,丰富利用手段

解决了氢能的来源和制取成本问题,就要考虑如何把氢能送达各类应用场景并创新氢能利用方式。储存和运输,始终是人类能源利用的技术课题。氢气密度小、易燃烧,因而储运成本高,存在安全风险,长期以来影响着氢能利用。为此,科学家们正尝试将氢转化为易储易运的氨或甲醇,进而实现绿氢大规模应用。比如,以经典的哈伯—博施工艺借助氮气及氢气制取氨气,或利用新兴的电化学常压低能耗合成氨技术,实现“氢氨融合”,丰富了化肥、工业等传统用氨行业及绿氨掺混发电、绿色船用燃料等下游新兴领域的能源供给。另外,利用绿氢和二氧化碳合成绿色甲醇,也能实现氢能整体的全周期近零排放。目前全球市场对绿色甲醇、绿氨、生物柴油等绿色清洁液体燃料需求巨大,相关产业总产能有待进一步提高,绿色清洁液体燃料前景广阔,有望成为更具经济性的绿氢消纳利用新路径。

除了作为化工原料(如石油炼化、合成氨、合成甲醇)和工业工艺气体(如钢铁、半导体行业还原剂)等传统使用方式外,绿氢还可以作为能源、燃料来使用。氢燃料电池是目前被广泛看好的氢能利用路线。氢燃料电池汽车具备零排放、零污染、无噪声、补充燃料快、续航能力强等优势。2022年北京冬奥会期间,超过1000辆氢能源汽车投入使用,并配备了30多个加氢站,这是迄今为止氢燃料电池汽车在全球最大规模的集中示范运营。

在新技术加持下,氢能交通工具可以实现风、光、水到氢再到水的“无碳物质闭环”,构成绿色发展的一次次清洁能量循环。比如氢能源市域列车,以每天500公里里程计,每年大约可减少10余吨二氧化碳排放。未来,氢能大巴、氢能重卡、氢动力船舶、氢动力无人机等都可能出现,氢能交通工具也有望与其他新能源交通工具一道,构筑城乡发展的运力网络。

展望未来,在实现“双碳”目标的过程中,氢能源将在交通、工业、建筑、电力、国防、航空航天等领域发挥更大作用。这需要科研工作者和一线企业共同努力,开发氢能制取、储存、运输、利用等一系列新技术。时不我待,元素周期表上的第一个名字,还有许多奥秘等待我们去探索发现。

《以能源转型发展支撑中国式现代化》

2024年9月9日,中共国家能源局党组在《人民日报》发表题为《以能源转型发展支撑中国式现代化》的署名文章。


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该文明确指出,推动终端能源消费转型由电能替代为主向电、氢、氨等多元清洁替代转变,推动主要用能领域成为能源转型的重要引擎。

《成都加快氢能产业布局》

2024年6月27日,《人民日报》在10版“经济聚焦”专栏以《成都加快氢能产业布局》为题报道成都坚持以科技创新,引领现代化氢能产业体系建设,积极深入推进氢能产业布局,进一步促进氢能产业做大做强。


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全文如下:

氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。近年来,成都坚持以科技创新引领现代化氢能产业体系建设,积极深入推进氢能产业布局,初步形成了“制—储—运—加—用”较为完整的产业链条,未来3年将投资170亿元以上,进一步促进氢能产业做大做强。

运行时速160公里、最高续航达1000公里以上……今年3月,“成都造”氢能源市域列车完成运行试验,其顶部的动力源“金属箱”,正是由四川荣创新能动力系统有限公司(以下简称“荣创新能”)制造的氢燃料电池。不仅于此,氢燃料电池的应用场景日益广阔。今年6月底,首批1000辆氢燃料自行车将投放至成都的锦江区、新都区,市民可体验“用100克氢气畅行约100公里”的“黑科技”。

这是成都大力发展氢能产业的缩影。今年以来,成都发布多项氢能产业支持政策,进一步加快氢能推广应用,加快布局氢能产业。目前,氢能已成为今年成都实施产业建圈强链行动打造的两条重点产业链之一。

推进建圈强链聚集100 余户上下游企业

“这款氢燃料自行车的动力来自氢燃料电池系统,通过燃料电池系统发电驱动车辆运行。”四川轻绿科技有限公司总经理杨坤介绍,该自行车车座下有一台350瓦小功率液冷型氢燃料电池系统,无污染且续航更持久,将为出行提供新选择。


距离轻绿科技大约20公里,是以大功率氢燃料电池见长的荣创新能。走进荣创新能的标准车间,初代大功率氢燃料电池系统形似储物柜,另一旁的二代、三代产品经迭代尺寸已缩至行李箱大小。应用于氢能源市域列车的,正是其三代产品。

“不仅尺寸变小了,三代产品功率还升至220千瓦,最大氢能转化效率更提高到65%。”荣创新能副总经理谈剑钊表示,模块化的大功率氢燃料电池应用广泛,大型高速列车、大型船舶、重卡等都可使用,国内许多氢能轨道交通车型的动力系统均出自荣创新能。

作为荣创新能的配套企业,燃料电池空压机细分领域的龙头企业——势加透博(成都)科技有限公司同样坐落于新都区。该公司已突破高性能气动设计、高功率密度高速电机及高频电控等六大技术瓶颈,实现空压机每分钟3万转甚至10万转的转速,占据了国内空压机市场超七成的份额。

从小功率到大功率,从电池系统到细分技术,新都区已形成产业链上下游的10家企业聚集。“我们推动氢能‘制储输用’全产业链发展,产业链条较为完整。”成都市经信局市新经济委相关负责人介绍,成都已聚集100余户氢能关联上下游企业,涵盖制氢装置、储氢压力容器、加氢设备、氢燃料电池系统等领域,多类产品市场占有率居全国前列,初步形成了“制—储—运—加—用”较为完整的产业链条,构建了以郫都区、龙泉驿区、彭州市、新都区为核心的产业发展格局。科技创新引领培育7家高能级创新平台

发力前沿产业,需要持之以恒的创新投入。在氢能赛道,企业研发能力的提高离不开“产学研”一体化推进。

在郫都区,东方氢能产业园将打造为西部氢能高端先进装备制造产业园区。东方氢能产业园二期项目建设近日接近尾声;同时,西部首座制氢加氢一体站也即将落成。

“东方氢能产业园将引入四川省燃料电池重点实验室,打造氢能科技创新中心、制造中心、科普中心、应用示范中心等。”东方电气氢能(成都)有限公司副总经理陈亮介绍,园区还将引入产业上下游企业,构建燃料电池核心原材料及核心零部件企业集群,“‘产学研’方面,已经与中国科学院上海应用物理研究所、电子科大、四川大学、西安交大等开展合作。”

另一个氢能产业园——成都西部氢能产业园正在龙泉驿区加快建设。“未来这里将是成都最大的氢能产业综合体,也是城市绿色能源、创新制造的产业创新策源地和聚集地。”成都智慧车城发展有限公司董事长刘滔表示,公司致力于打造涵盖科研、成果孵化转化、中试生产等全产业链的载体空间,努力打造氢能产业科技创新中心。

“创新”“科研”“转化”等关键词频繁出现在两座产业园的规划修建中,这背后是成都坚持以科技创新引领现代化氢能产业体系建设的决心。

“我们已培育国家级氢储运加注装备技术创新中心、长寿命燃料电池四川省重点实验室等7家高能级创新平台,拥有电子科大、西南交大等涉及氢能高校院所10余户,吸引多位知名氢能领域院士专家。”成都市经信局市新经济委相关负责人表示,科技赋能不断提升产业价值,2023年成都氢能全产业链实现产值130亿元,同比增长10%。

竞速“氢”赛道 未来3年总投资170亿元以上

《成都市产业建圈强链2024年工作要点》《成都市推动氢燃料电池商用车产业发展及推广应用行动方案(2024—2026年)》……今年以来,成都持续加大力度给政策、给场景,促进氢能产业发展。

关键装备方面优势突出

储氢装备、加氢设备、天然气制氢装置等,成都在全国处于前列——厚普股份加氢设备市场占有率达20%;中材科技成功开发70兆帕车用压缩氢气气瓶,储氢瓶市场占有率达22%。

示范试点方面有序推进

成都已经聚集了一汽丰田、成都客车、重汽王牌等7户氢能源车生产企业,具备氢能公交、中重型卡车、物流车等多种车型生产能力,已累计生产689辆氢能源车,建成加氢站5座,投运1860吨/年碱性电解水制氢工厂等。

随着全国各地相继出台政策发展氢能产业,成都又将如何进一步抢占氢能产业发展制高点?

“未来3年,成都将推进氢能相关重点项目46个,总投资170亿元以上。”成都市经信局市新经济委相关负责人透露,将实施包括绿氢示范带动工程、关键技术突破工程、产业集链成群工程、场景应用拓展工程、基础设施攻坚工程、产业生态培育工程等在内的“六大工程”。其中,成都将加强氢燃料电池商用车推广应用,创建第三批国家氢燃料电池汽车示范城市群,拓展交通、能源、建筑等领域应用,加快建成都江堰8兆瓦绿电制氢储氢发电一体化项目,探索建设氢能源轨道交通示范线等。

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责任编辑:张欣雨

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