北京昌平區(qū)未來科技城，搭載國家電力投資集團(tuán)有限公司(下稱“國家電投”)“氫騰”燃料電池的氫能大巴開啟新一輪的“服役”任務(wù)，為傳統(tǒng)交通抹上“新綠”。

就在幾個月前的北京冬奧會、冬殘奧會期間，它們穿梭在有著14道180度連續(xù)急轉(zhuǎn)彎的延慶賽區(qū)山路上，以“零事故、零故障、零失誤”的穩(wěn)定表現(xiàn)，交出了一份亮眼的成績單。這是冬奧會歷史上第一次大規(guī)模使用氫燃料電池汽車作為主運力，也是國產(chǎn)自主研發(fā)氫燃料電池汽車第一次和國際巨頭同臺競技。

隨著近期《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》的落地，更大的產(chǎn)業(yè)化賽道已經(jīng)開啟。國家電投董事長、黨組書記錢智民表示，要發(fā)揮好公司在新能源制氫、氫燃料電池技術(shù)自主化、“綠電—綠氫—綠氨”協(xié)同消納示范應(yīng)用等方面的優(yōu)勢，將氫的制儲運用作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的切入點，加強資源協(xié)同聯(lián)動，實現(xiàn)能源時空轉(zhuǎn)型和區(qū)域平衡，推進(jìn)實現(xiàn)碳中和。

外觀看起來與普通客車無異，內(nèi)里卻大不同，替代油箱的是整齊排列的6只儲氫罐，一次加滿只需10分鐘，續(xù)航能力可達(dá)600公里。冬奧會和冬殘奧會期間，150輛這樣的氫能大巴累計貢獻(xiàn)減碳量700噸。

“大巴的心臟就是國家電投‘氫騰’燃料電池系統(tǒng)，不僅全產(chǎn)業(yè)鏈完全自主化，而且首次批量在持續(xù)低于零下25攝氏度、接近2000米高海拔的環(huán)境下使用?？梢哉f是在核心技術(shù)自主化、商業(yè)模式創(chuàng)新等方面樹立了新標(biāo)桿。”國家電投氫能科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理張銀廣稱。

這是國家電投發(fā)力產(chǎn)業(yè)鏈自主創(chuàng)新、打破國外技術(shù)壟斷的一個縮影。據(jù)了解，氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括制、儲、運、用等多個環(huán)節(jié)，技術(shù)上涉及面廣且復(fù)雜，目前面臨“氫從哪里來、氫如何運出去、氫用到哪里去”3個公認(rèn)痛點。例如，化石能源制氫占主流，可再生能源制備的綠氫僅占1%-2%，難以滿足“雙碳”要求;氣態(tài)儲氫所用的高性能碳纖維，液態(tài)儲氫容器及壓縮機等關(guān)鍵器件還需進(jìn)口，氫的儲運成本極高;氫在能源、工業(yè)、交通等領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大，但關(guān)鍵核心技術(shù)仍不掌握，規(guī)?；瘧?yīng)用仍不成熟，商業(yè)模式仍待探索。

對此，國家電投從能源線和產(chǎn)品線兩方面統(tǒng)籌氫能業(yè)務(wù)發(fā)展。國家電投戰(zhàn)略規(guī)劃部副主任申偉東介紹說，在能源線方面，協(xié)同推進(jìn)可再生能源發(fā)電與制氫、加氫站建設(shè)及氫能綜合利用。在產(chǎn)品線方面，布局可適用于風(fēng)光制氫的質(zhì)子交換膜制氫裝置，加大燃料電池關(guān)鍵核心研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化等，覆蓋了從科技研發(fā)、產(chǎn)品到市場轉(zhuǎn)化的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

位于北京市延慶區(qū)的國家電投氫能創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園里，一套由3個高5.6米、長10米模塊組成的橇裝式質(zhì)子交換膜純水電解制氫設(shè)備異常顯眼。“這是國內(nèi)首臺(套)兆瓦級新型電解水制氫裝置，具有能量密度高、電解效率高、氣體純度高等優(yōu)勢，日制氫量489公斤。”國家電投中電智慧綜合能源有限責(zé)任公司副總經(jīng)理孫向東表示，通過與國外公司合作探索、自主創(chuàng)新，企業(yè)如今在部分關(guān)鍵制氫技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)有了比肩國際巨頭的能力。

與之一墻之隔的就是中關(guān)村延慶園加氫站，由35兆帕和70兆帕加氫成套設(shè)施組成，由此可以實現(xiàn)加制氫一體化，降低氫氣運輸?shù)陌踩L(fēng)險。自2022年1月21日至3月13日，該站累計為73輛氫燃料客車提供692臺次加注服務(wù)，加注量約7.8噸，實現(xiàn)柴油替代35噸，減排二氧化碳120噸，減排氮氧化合物2.3噸。

中國電力國際發(fā)展有限公司黨委副書記、副總裁傅勁松透露，正在考慮將延慶氫能產(chǎn)業(yè)園打造為氫能“加、制、儲、運”及氫燃料電池相關(guān)技術(shù)的測試、驗證、評審、發(fā)證中心，助力北京市打造具有差異化競爭優(yōu)勢的氫能產(chǎn)業(yè)。

從交通開始，國家電投力圖打開氫能廣闊的應(yīng)用空間：氫能無人機起飛，重量輕、噪音低、零碳排放;全國首臺氫能機車試運行，可降低長距離、高負(fù)荷交通運輸對傳統(tǒng)油氣燃料依賴;國家電投荊門綠動電廠在運燃機實現(xiàn)了15%摻氫燃燒改造和運行，這是全球范圍內(nèi)首個在天然氣商業(yè)機組中進(jìn)行摻氫燃燒的聯(lián)合循環(huán)、熱電聯(lián)供示范項目……

按照規(guī)劃，國家電投將在北京、長春、武漢、佛山、濟(jì)南、寧波構(gòu)建6大產(chǎn)業(yè)基地，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2021年12月底，首條全自主可控的30萬平方米質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線在武漢投產(chǎn)，這是該領(lǐng)域技術(shù)最先進(jìn)、自主化程度最高、一次性成膜最大的生產(chǎn)線，一舉打破國內(nèi)質(zhì)子交換膜市場被國外廠家長期壟斷的局面。

“包括交換膜在內(nèi)，氫燃料電池主要的催化劑、氣體擴散層、膜電極、雙極板等五大核心技術(shù)均在國家電投實現(xiàn)自主化，部分產(chǎn)品性能達(dá)到世界領(lǐng)先水平。”國家電投氫能科技發(fā)展有限公司首席技術(shù)官柴茂榮介紹說，目前已建成膜電極、雙極板、電堆組裝自動化中試生產(chǎn)線，年產(chǎn)能1000套，寧波、武漢兩地已啟動萬套生產(chǎn)線建設(shè)。

今年3月，位于濟(jì)南的國家電投黃河流域氫能產(chǎn)業(yè)基地項目正式開工建設(shè)，總投資100億元，一期投資40億元，將開展燃料電池及關(guān)鍵材料研發(fā)，打造國家級氫能創(chuàng)新平臺，建設(shè)燃料電池裝備制造基地，推進(jìn)氫能在交通、供能等領(lǐng)域全面應(yīng)用。預(yù)計2025年底達(dá)到萬臺產(chǎn)能，2030年底前達(dá)到不低于十萬臺產(chǎn)能。

錢智民強調(diào)，要集中力量支持示范項目快速推進(jìn)，盡快形成可復(fù)制可推廣的氫能開發(fā)建設(shè)經(jīng)驗;要強化儲能、氫能、綠氨等前沿科技攻關(guān)，著力攻克可再生能源制氫和氫能儲運、應(yīng)用及燃料電池等核心技術(shù);要聚焦零碳交通等終端應(yīng)用新業(yè)態(tài)，采用“一企一策”打造產(chǎn)業(yè)合作新模式，推動集團(tuán)公司進(jìn)入氫能發(fā)展快車道。

關(guān)鍵詞： 氫燃料電池 綠色低碳轉(zhuǎn)型 北京氫能大巴 北京昌平科技城