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“氫能”產業(yè)鏈站在爆發(fā)前夜 深圳除了充電樁也需“加氫站”

儲能網發(fā)布時間:2023-02-10 13:18:05

  “我們要抓住這一次中國氫產業(yè)鏈已經初步建成的大好機會。”中國工程院院士、中國工程院原副院長干勇此前表示,在氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃指引下,健康有序地發(fā)展氫能產業(yè)。

  氫能開發(fā)利用在全球取得迅速發(fā)展,中國氫能產業(yè)也迎來機遇。其中,深圳在氫能產業(yè)布局目前處于領先。數據顯示,截至2022年12月,深圳已注冊登記近800輛氫燃料電池汽車。

  2023年2月,南方財經全媒體記者走訪調研了深圳氫能產業(yè)鏈相關公司,試圖解開深圳氫能產業(yè)鏈發(fā)展的密碼基因和面臨的“痛點”。

  談到氫能產業(yè)發(fā)展,“表面看起來風風火火,其實底下冷暖自知。”一位深圳氫能從業(yè)人士對南方財經全媒體記者表示。

  一方面,深圳氫能產業(yè)鏈初具規(guī)模。深圳燃氣與清華大學、西安交通大學等十家單位開展天然氣管道摻氫科研攻關,目標三年內實現大規(guī)模商業(yè)化應用;雄韜氫雄等配套燃料電池的商用車已在全國各地投運;以通用氫能、長盈精密、貝特瑞研究院等企業(yè)領頭,在氣體擴散層、質子交換膜、膜電極等核心“卡脖子”領域加速關鍵材料和技術的自主化和產業(yè)化。

  另一方面,一些氫能產業(yè)界人士表示,目前深圳暫未有加氫站取得對外運營資格。其所登記的氫燃料汽車主要在廣州、中山等具有氫氣供應和加注能力的地區(qū)運營,少部分為港口牽引車。

  深圳對氫能極為重視。2022年6月,深圳市發(fā)布“20+8”產業(yè)發(fā)展政策。其中,氫能作為20個戰(zhàn)略性新興產業(yè)集群中新能源產業(yè)集群重要組成部分,將重點部署氫能產業(yè)培育工程。

  去年7月,《深圳市氫能產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2022-2025年)(征求意見稿)》出爐,深圳將在氫能關鍵核心技術攻關、打造氫能產業(yè)先進制造集聚地、打造氫能多場景應用示范基地,深圳作為核心城市成功參與廣東燃料電池汽車示范應用城市群。

  隨著國際社會對氫能產業(yè)的大范圍熱情關注,上海、山東、廣州、如皋、佛山、武漢、張家口、張家港等幾十個地區(qū)先后出臺促進氫能產業(yè)發(fā)展的規(guī)劃及支持政策,京津冀、長三角、珠三角等氫能產業(yè)發(fā)展集群已初步形成,力爭搶占產業(yè)發(fā)展先機。其中,經過多年發(fā)展,深圳作為高新制造業(yè)的集聚高地,在氫能產業(yè)布局目前處于領先。

  展望未來,隨著技術迭代,綠色能源電解水制氫成本正在下降,未來有望實現與化石能源制氫平價;儲氫技術中碳纖維等儲氫瓶原材料的國產化進程加速;燃料電池電堆對重金屬鉑的用量減少,成本大幅降低,商業(yè)化可期。

  140家企業(yè)齊聚 構筑氫能產業(yè)鏈

  “剛開始做燃料電池都是偷偷摸摸的,大家都在做鋰電,只有‘傻瓜’才會做燃料電池。”在南方財經全媒體記者走訪調研氫能產業(yè)鏈時,作為國內最早一批涉足氫能源產業(yè)鏈的企業(yè)雄韜股份,該公司董事長張華農自嘲道。

  而今,“一個城市里哪怕只有15%的能源來自氫能,二氧化碳的排放量馬上就降下來了。”干勇表示。

  經過多年發(fā)展,深圳作為高新制造業(yè)的集聚高地,在氫能產業(yè)布局目前處于領先。深圳市氫能與燃料協(xié)會統(tǒng)計顯示,深圳市聚集了超過140家氫能產業(yè)相關企業(yè)、科研院校、行業(yè)組織及相關科技創(chuàng)新平臺,已具備完整鏈條,涵蓋整車、系統(tǒng)、電堆、催化劑、碳紙等關鍵核心零部件及高端制造環(huán)節(jié)。其中不乏長盈精密、雄韜股份、欣銳科技、中廣核、中集安瑞科等一批上市公司。

  事實上,張華農多年付出漸漸收獲成果。目前,雄韜股份旗下多款產品量產,截至2022年10月份,共配套406輛氫燃料汽車投運。目前這些車輛累計運行超過1300萬公里。

  南方財經全媒體記者梳理調研發(fā)現,深圳市氫能相關企業(yè)主要分布在南山區(qū)、寶安區(qū)、龍華區(qū)和龍崗區(qū)。

  其中,南山走在全市前列,有超過1/3的產業(yè)鏈企業(yè)落戶南山,并以電堆及核心材料、系統(tǒng)集成企業(yè)為主,這些都屬于技術密集型企業(yè);上游裝備設備、系統(tǒng)零部件、元器件主要集中在寶安區(qū)和光明區(qū);氫氣制備、下游應用企業(yè)主要分布在龍華區(qū)和龍崗區(qū),能源類企業(yè)主要集中在福田區(qū)。

  據統(tǒng)計,深圳全市已有超過45%已進行商業(yè)化量產,但已規(guī)模融資僅為9.43%,資本關注稍弱。但也有氫能公司獲得國企混改基金在內的多家資本投資。

  氫氣產業(yè)鏈較長,具有上下游領域跨度大、交叉產業(yè)多等特點,深圳的獨特之處在于,發(fā)揮高新制造業(yè)的優(yōu)勢,46%的企業(yè)在燃料電池、電堆及相關材料板塊布局,30%企業(yè)在氫氣制備、儲運、加氫站設備開展業(yè)務;32%企業(yè)專注于應用端市場,包括整車、運營、檢測等;約13%企業(yè)供應裝備設備和上游零部件及材料,這些企業(yè)主要為電子電氣較為成熟的企業(yè)。

  針對部分國外“卡脖子”關鍵技術,深企已有所突破。通用氫能首次實現國內高性能卷對卷氣體擴散層和質子交換膜的批量化制備;眾為氫能是國內目前唯一的燃料電池金屬板激光焊接專業(yè)企業(yè),實現全國產化;雄韜氫瑞針對乘用車場景發(fā)布的W1.0金屬板電堆,將逐步應用在商用車、物流車等領域。

  根據《深圳市氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》,到2025年,深圳將建設成為氫能產業(yè)技術策源地、先進制造集聚高地、多場景應用示范基地,實現氫能商業(yè)化應用,產業(yè)鏈產值達500億元。

  暫無加氫站對外運營仍是痛點

  氫能產業(yè)鏈下游的企業(yè)轟轟烈烈發(fā)展的同時,一些產業(yè)界人士認為,上游氫氣供應仍需加強。

  深圳的氫能與燃料電池技術占據國內領先地位,但位于產業(yè)鏈頂端的氫氣制備卻成為發(fā)展掣肘。

  數據顯示,深圳建成3座加氫站。一是凱豪達在龍華區(qū)建成的堿性電解水制氫加氫示范站,制氫能力為50Nm³/h,占地面積1200平方米,后期擬擴建至1000kg/d;二是媽灣電廠在深圳南山區(qū)建成堿性電解水制氫加氫一體化站,具備1000kg/天的加氫能力,已完成竣工驗收;三是中石化在南山區(qū)建設的龍珠源加油加氫合建站。

  相比起如今深圳近12萬個充電樁,鋰電產業(yè)已在全球建立起競爭優(yōu)勢,深圳尚未有加氫站取得對外運營資質。凱豪達有關人士表示:“他們也希望盡快對外運營。”

  深圳氫牛電卡新能源有關人士表示,深圳氫氣供給量不足,制約下游燃料電池產業(yè)發(fā)展,重卡、商用車、公交車無法在深圳有效落地。

  在本地氫源難以滿足使用的前提下,有無可能由其他省內兄弟城市支持,一起共建產業(yè)鏈。業(yè)內人士反饋稱,深圳目前主要依賴于東莞、珠海、廣州、惠州、陽江、中山等附近地區(qū)供給氫源,受限于流程、建設周期、經濟運輸半徑等問題,較難以有競爭力的價格運輸氫氣。

  多位業(yè)內人士對南方財經全媒體記者表示,氫氣屬易燃易爆氣體,現有規(guī)定僅允許20MPa的氫儲車運行,運輸成本較高,大規(guī)模長距離運輸并不現實,也缺乏經濟性。

  深圳市氫能與燃料電池協(xié)會調研統(tǒng)計,目前高壓氣態(tài)氫經濟運輸半徑(<200km)能供應到深圳核心用氫場景來源只有0.62萬噸/年,不到全省規(guī)劃供應量1.5%。而周邊城市往往近水樓臺先得月,已先行消納,結合深圳現有制氫加氫一體站建設規(guī)模,近期氫源保障量不到0.1萬噸/年。

  不過,局面正在改觀,隨著國企、民營資本入局,深圳制氫加氫站正如火如荼規(guī)劃中,中國電建有關人士表示,已有規(guī)劃在龍崗建設堿性電解水制氫加氫一體站,投資總額上千萬。

  除外,目前深圳在深汕合作區(qū),大鵬新區(qū)也在布局電解水制氫示范基地,以進一步豐富市內氫氣供給渠道。

  深圳市的規(guī)劃是,到2025年建設不少于10座加氫站,深圳加氫站建設有望提速。

  產業(yè)鏈持續(xù)降本增效 業(yè)界期待爆發(fā)

  氫能產業(yè)要想實現自我造血,降本增效是永遠繞不開的一道坎。

  燃料電池研發(fā)成本高,用氫成本高已經是業(yè)內不爭的事實。張華農對南方財經全媒體記者表示,每一個電堆型號開發(fā)成功,到成功量產需要3個億。測試壽命一天氫氣的費用就是五萬元,測試兩萬個小時大約是七千多萬元,徹底設計定型,然后批量生產,抽樣檢測過程中。一次都不能失敗,如果有失敗就是推倒重來。

  深圳市氫能與燃料協(xié)會發(fā)布白皮書顯示,深圳氫能產業(yè)目前各環(huán)節(jié)供應鏈、產品經濟性和市場競爭力較弱,需要聚焦氫能應用關鍵技術突破,加快電解水制氫、規(guī)?;瘹錃膺\輸、下游產品的產業(yè)化降成本速度,推進加氫站建設過程,以解決氫能產業(yè)整體成本偏高的問題。

  隨著量產落地,整體成本平抑有望。去年5月,雄韜氫瑞A1電堆以999元/kW超低價格限額發(fā)售,打破電堆價格千元線。雄韜股份副總裁陳宏表示,雄韜氫雄新一代發(fā)動機氫耗比行業(yè)平均水平低,預計未來2-3年再降30%。

  香橙會提供數據顯示,2022年,燃料電池系統(tǒng)、電堆價格均下降30%,質子交換膜、擴散層、膜電極、催化劑、雙極板、空壓機、氫循環(huán)系統(tǒng)等核心零部件及材料價格下降幅度在10%至40%不等。

  最上游的制氫環(huán)節(jié),堿性電解水技術路線已經成熟,目前凱豪達建成的兩座制氫加氫一體站均為堿性電解水制氫。

  除此之外,質子交換膜電解水、堿性固體陰離子交換膜電解水、固體氧化物電解水制氫等相關技術,深圳均有相關科研技術及企業(yè)開展研究與示范。

  據深圳市穩(wěn)石氫能科技有限公司副總經理桑茂華透露,公司將于近期發(fā)布新款國產AEM(堿性固體陰離子交換膜)電解槽。AEM避免使用貴金屬催化劑,單位電堆成本相比PEM低很多。

  不過,與煤炭制氫、天然氣制氫相比,現階段綠氫成本仍較高。據測算,當前集中式制備氫氣對外終端成本在55.6-57元/kg,與煤炭制氫14.27-21.04元/kg相去甚遠。制氫加氫一體站氫氣成本約為30元/kg,接近化石能源制氫。

  可以發(fā)現,綠氫成本仍然難以達到交通場景下的氫氣容忍價格,政策補貼在推動制氫成本下降、氫氣終端售價降低上對于推動氫能產業(yè)發(fā)展有著重要作用。

  值得注意的是,2022年9月深圳市發(fā)改委回復上述計劃時表示,深圳市將研究對加氫站供氫量給予運營補貼支持。

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