氢能具有能量密度大、热值高、储量丰富、应用广泛等特点,是清洁的二次能源,具有能源和储能双重属性,能助力电网削峰填谷,发挥长周期调节作用,促进新能源消纳。前不久,国家发展改革委发布《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》(以下简称《规划》),以安全、经济、低碳、多元化应用为核心的氢能产业发展路径逐渐清晰。加强技术层面的创新突破、政策层面的有效引导,是氢能产业发展的重要支撑保障。
国内外氢能产业发展现状
发展氢能产业已成为全球应对气候变化和加快能源转型的重要举措,一些主要的发达国家和经济体持续加大投入、加强布局,抢占氢能产业发展制高点。美国、日本、欧盟等已将氢能发展提升到战略高度,其中德国明确将氢能与可再生能源融合发展作为可持续能源系统和低碳经济的重要组成部分,确立了“绿氢”(可再生能源发电制氢)的优先地位以及氢能的主要应用领域。能源、化工、制造企业之间的氢能合作蓬勃兴起。氢燃料电池汽车投放市场,氢动力火车、卡车等新兴交通工具的研发正在开展。
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从国内看,我国是世界上最大的制氢国,年制氢产量约3300万吨,其中达到工业氢气质量标准的约1200万吨。国内氢能产业呈现积极发展态势,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,在部分区域实现燃料电池汽车小规模示范应用。
2019年的政府工作报告提出推动充电、加氢等基础设施建设。2021年,我国确定广东、北京、上海3个城市群作为全国首批燃料电池汽车示范城市群;今年,河南、河北两大城市群也获批开展燃料电池车示范应用,以燃料电池为重点突破口的氢能产业发展进入加速期。
《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》提出,统筹推进氢能“制储输用”全链条发展,加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用。今年3月发布的《规划》则明确了氢能产业的发展定位、总体要求、发展目标和具体任务,形成了氢能产业发展路线图。
氢能产业在技术、市场应用等领域发展水平有待提升
目前,我国氢能产业处于发展初期,相关技术、基础设施建设、市场应用拓展等方面水平亟待提升。
目前,我国储氢设施压力等级较低,运输方式以长管拖车运输为主,在运管道运输长度仅100千米左右,输送压力为4兆帕,与发达国家氢气储运技术差距较大。同时,金属铂作为氢燃料电池的催化剂,在我国资源储量贫乏,对外依存度高,制约着氢能大规模商业化应用。