近日,國家標準化管理委員會、國家發展改革委、工業和信息化部、生態環境部、應急管理部、國家能源局等六部門聯合印發《氫能產業標準體系建設指南(2023版)》(以下簡稱《指南》)。這是國家層面首個氫能全產業鏈標準體系建設指南,明確了近三年氫能標準化工作重點任務,部署了核心標準研制行動和國際標準化提升行動等“兩大行動”,提出了組織實施的有關措施。
《指南》的出臺將有效提升標準供給水平,助力氫能產業發展熱度再上一個臺階。
系統構建全產業鏈標準體系
氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源,對構建清潔低碳安全高效的能源體系、實現碳達峰碳中和目標具有重要意義。然而,目前氫能產業仍處于起步階段,一些關鍵技術領域缺乏相應的標準支撐,包括前沿核心技術受限、降低研發制造成本、安全可靠性等在內的諸多問題,制約了氫能產業持續健康發展。
標準化是引領氫能產業高質量發展的必然選擇,在推動產業規模化的同時,能夠保障研發和生產過程的規范有序。
為此,《指南》系統構建了氫能制、儲、輸、用全產業鏈標準體系,涵蓋基礎與安全、氫制備、氫儲存和輸運、氫加注、氫能應用五個子體系,按照技術、設備、系統、安全、檢測等進一步分解,形成了20個二級子體系、69個三級子體系。
《指南》還提出了標準制修訂工作的重點。
在基礎與安全方面,主要包括術語、圖形符號、氫能綜合評價、氫品質、通用件等基礎共性標準以及氫安全基本要求、臨氫材料、氫密封、安全風險評估、安全防護、監測預警、應急處置等氫安全通用標準,是氫能供應與氫能應用標準的基礎支撐。
在氫制備方面,主要包括氫分離與提純、水電解制氫、光解水制氫等方面的標準,推動綠色低碳氫來源相關標準的制修訂。
在氫儲存和輸運方面,主要包括氫氣壓縮、氫液化、氫氣與天然氣摻混、固態儲氫材料等氫儲運基本要求,容器、氣瓶、管道等氫儲運設備以及氫儲存輸運系統等方面的標準,推動安全、高效氫儲運相關標準的制修訂。
在氫加注方面,主要包括加氫站設備、系統和運行與安全管理等方面的標準,推動加氫站安全、可靠、高效發展相關標準的制修訂。
在氫能應用方面,主要包括燃料電池、氫內燃機、氫氣鍋爐、氫燃氣輪機等氫能轉換利用設備與零部件以及交通、儲能、發電核工業領域氫能應用等方面的標準,推動氫能相關新技術、新工藝、新方法、安全相關標準的制修訂。
山東青島西海岸新區,一輛裝載燃料電池用氫的專用車輛駛出廠區。
氫能發展政策密集出臺
近年來,我國氫能產業發展步伐不斷加快。尤其是在碳達峰碳中和背景下,我國將氫能源作為重要的新能源選擇。政策層面上,從國家到地方,氫能相關支持政策密集出臺,期待全產業鏈實現協同高質量發展。
2020年,當地方開始掀起氫燃料電池汽車產業布局熱潮時,國家五部門聯合下發《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》。北京、上海、廣東三個城市群率先于2021年9月獲批。此后,河南、河北兩個城市群也在2021年底獲批。
2022年3月,由國家發展改革委、國家能源局聯合印發的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》,被視作我國氫能產業發展的“頂層設計”,明確了氫能是戰略性新興產業的重點方向。文件不僅提出了氫能產業發展基本原則及發展目標,還部署了推動氫能產業高質量發展的重要舉措。
為服務國家氫能發展戰略,不少地方還出臺了更加具象化的政策。據不完全統計,全國已有近30個省(區、市)發布了氫能產業發展相關的規劃、實施方案、行動計劃等。
有的地方出臺了氫能產業的專項政策,為產業發展“定制”了具體的路徑。北京、上海、內蒙古和山東4個省(區、市)鮮明拋出“2025年氫能產值千億”的目標,讓業內進一步看到了地方氫能市場的發展潛力,也讓地方氫能產業發展的熱度不減。
今年以來,上海印發了《上海交通領域氫能推廣應用方案(2023-2025年)》,提出到2025年力爭實現示范應用燃料電池汽車總量超過1萬輛,并完成不少于70座加氫站建設;新疆維吾爾自治區發布的《自治區氫能產業發展三年行動方案(2023-2025年)》指出,到2025年,建設一批氫能產業示范區,可再生能源制氫量達到10萬噸/年,推廣氫燃料電池車1500輛以上,積極爭取納入國家氫燃料電池汽車示范城市群。
《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》指出,目前我國是世界上最大的制氫國,年制氫產量約3300萬噸,其中達到工業氫氣質量標準的約1200萬噸;可再生能源裝機量全球第一,在清潔低碳的氫能供給上具有巨大潛力;全產業鏈規模以上工業企業超過300家,集中分布在長三角、粵港澳大灣區、京津冀等區域。
如今,京津冀、長三角和粵港澳大灣區三大區域氫能產業初具規模,并呈現集群化發展態勢。武漢、成都、蘇州、佛山等地匯集多家氫能企業和研發機構,全產業鏈發展態勢良好。
氫能市場群雄逐鹿
相關產業政策利好,引來不少企業競相押注氫能,也惹得資本逐氫熱情不息。
近日,中國首個萬噸級光伏制氫項目投產,項目制氫規模達到每年2萬噸。該項目是中國石化在新疆庫車建設的光伏制氫項目,項目生產的綠氫將就近供應中國石化塔河煉化公司,完全替代現有天然氣化石能源制氫,每年可減少二氧化碳排放48.5萬噸,對煉化企業大規模利用綠氫實現碳減排具有重要的示范效應。
隨著政策趨于明朗,產業鏈條上越來越多的企業投身氫能賽道。引人矚目的是,在布局氫能的企業名單中,不乏中石化、中石油、三峽集團等巨頭。近年來,這些企業加大了在氫能產業上的投入,帶動了上下游產業鏈的發展。
隨著中國向世界承諾碳達峰碳中和目標,并在一系列重要文件中細化落實減碳進程,我國能源轉型步伐不斷加快。在減碳目標驅動下,不少傳統能源企業編制了碳達峰碳中和路線圖,氫能成為企業轉戰新能源的主要突破口。
據不完全統計,如今已有46家央企、38家國企亮相氫能“軍團”,這些企業在綠電制氫、儲氫、加氫設備、氫能產業園、氫燃料電池車等方面耕耘和開拓,取得了一批技術研發和示范應用成果。
其中,油企進軍氫能領域具備得天獨厚的優勢。原因在于,氫能產業鏈包括上游制氫、中游儲運和下游加氫及終端應用,與傳統油氣業務的模式高度契合。此外,核工業、航天、船舶、兵器、汽車、電氣設備、鋼鐵、軌道交通等央企也充分發揮各自優勢,布局氫能市場。
產業標準體系不健全一直是氫能行業發展痛點。為此,《指南》明確,到2025年,支撐氫能制、儲、輸、用全鏈條發展的標準體系基本建立,制修訂30項以上氫能國家標準和行業標準。重點加快制修訂氫品質檢測、氫安全、可再生能源水電解制氫、高壓儲氫容器、車載儲氫氣瓶、氫液化裝備、液氫容器、氫能管道、加氫站、加注協議、燃料電池、燃料電池汽車等方面的標準,打通氫能產業鏈上下游關鍵環節。
毫無疑問,政策的發布釋放了積極信號。有業內人士指出,《指南》是對我國氫能中長期規劃政策的呼應和補充,將推動完善氫能制、儲、輸、用標準體系,加快關鍵環節、關鍵領域、關鍵產品的技術攻關和標準研制應用,提升氫能產業核心競爭力。
華寶證券認為,氫能行業處于從產品驗證到商業模式形成以及規模化發展的臨界點,隨著氫能在制、儲、輸、用各個環節的技術能力和市場空間再獲新進展,預計后續氫能應用滲透率將會進一步提升。
從示范應用走向商業化
同世界上其他國家類似,我國氫能發展也以交通能源為主,當前正處于從示范應用向建立商業模式轉化的階段。
2022年北京冬奧會和冬殘奧會期間,我國投入一批氫燃料電池汽車作為賽事服務車輛,氫能源汽車也由此走入大眾視野。2022年7月,通過冬奧標準檢驗的212輛示范應用氫能大巴車加裝了車載服務設備,作為公交車投入北京市延慶區、房山區至市區的公交線路運營。據統計,這批氫能公交車每年減碳量在8000噸左右。
2022年10月,國內首款氫能共享兩輪車在廣東佛山南海丹灶仙湖度假區試運營。該氫能共享兩輪車采用金屬氧化物固態儲氫技術,充放氫壓力低、安全性強、體積儲氫密度高,能有效解決城市群眾零碳環保、方便快捷的出行要求。
2021年起我國開展了燃料電池汽車示范城市群建設,五大城市群產業布局優勢明顯,示范應用體系成熟,且精心設計了氫能產業規劃,有效帶動了我國以燃料電池汽車為主的氫能產業發展。
盡管已經取得了一定的發展,但總體看,作為支撐“雙碳”目標實現的重要手段之一,我國氫能產業仍處于發展初期。相較于國際先進水平,仍存在產業創新能力不強、技術裝備水平不高,支撐產業發展的基礎性制度滯后,產業發展形態和發展路徑尚需進一步探索等問題。
根據《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》部署的推動氫能產業高質量發展舉措,中國氫能聯盟建議,未來,引導氫能產業健康有序發展應在以下幾個方面持續發力:
一是系統構建支撐氫能產業高質量發展創新體系,提升關鍵核心技術水平,著力打造產業創新支撐平臺,推動建設氫能專業人才隊伍,積極開展氫能技術創新國際合作;
二是統籌推進氫能基礎設施建設,合理布局制氫設施,穩步構建儲運體系,統籌規劃加氫網絡;
三是穩步推進氫能多元化示范應用,有序推進交通領域示范應用,積極開展儲能領域示范應用,合理布局發電領域多元應用,逐步探索工業領域替代應用;
四是加快完善氫能發展政策和制度保障體系,建立健全氫能政策體系,建立完善氫能產業標準體系、加強全鏈條安全監管。
今年5月,2023世界氫能技術大會(WHTC2023)在佛山南海開幕。會上,中國科學院院士歐陽明高說:“展望未來,我們將以綠氫制備的商業價值為源頭推動,以多元化、大規模商業化燃料電池示范應用為龍頭帶動氫能全產業鏈商業化。”
中國氫能聯盟預計,到2025年,我國氫能產業產值將達到1萬億元;到2050年,氫氣需求量將接近6000萬噸,氫能在我國終端能源體系中的占比將超過10%。
歐陽明高表示:“氫能是一個具備10萬億元規模潛力的產業集群,這個產業現在各地政府都很重視。我們常說技術構建平臺,現在平臺有了,場景定義產品,產品也有了,現在是模式創造價值的時候了。”