前不久，2023世界氫能技術(shù)大會在廣東佛山南海舉辦。本屆大會由中國科學技術(shù)協(xié)會、中國機械工業(yè)聯(lián)合會和國際氫能協(xié)會共同主辦，以“氫能與雙碳戰(zhàn)略：從現(xiàn)在到未來”為主題，聚焦“雙碳”戰(zhàn)略下全球氫能領(lǐng)域的最新產(chǎn)品、技術(shù)及裝備，以及氫能在交通、能源、化工、冶金及建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用展開探討。以“氫啟南海 · 駛向未來”為主題的氫能交通論壇是本次大會重要的產(chǎn)業(yè)論壇。論壇以交通行業(yè)應(yīng)用為主線，聚焦氫能在道路車輛、軌道交通、航空器( 無人機)、燃料電池船舶四大應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用，擘畫未來十年藍圖，共同探討氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)政策導向、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新動向、產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑及在不同載運工具上的應(yīng)用新進展。氫能交通論壇包括一個主論壇——氫未來·氫交通；兩個分論壇——氫交通·新應(yīng)用、氫交通·新技術(shù)，涵蓋產(chǎn)業(yè)鏈的熱點及痛點議題。本版專題探討氫交通·新應(yīng)用，敬請關(guān)注。

□周金廣

氫能作為一種二次能源，具有來源多樣、終端零排放、用途廣泛、質(zhì)量能量密度高等優(yōu)點，在碳達峰、碳中和背景下，氫能將成為重要的儲能載體，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。發(fā)展氫能是順應(yīng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、保障國家能源安全的大勢。我國交通運輸業(yè)碳排放占比10%左右，交通能源轉(zhuǎn)型發(fā)展勢在必行。

我國燃料電池汽車市場呈快速增長趨勢

在全球關(guān)注氣候變化、能源低碳轉(zhuǎn)型的形勢下，近年來國際能源巨頭不斷加大包括氫能在內(nèi)的可再生能源與低碳技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的投資，部分公司對低碳清潔能源業(yè)務(wù)設(shè)定的投資上限已超過10%，并通過兼并收購加快業(yè)務(wù)布局。

在“雙碳”目標下，氫能成為重要的儲能載體，對助力實現(xiàn)“雙碳”目標、保障國家能源安全意義重大。特別是在交通領(lǐng)域，氫能開始走上歷史舞臺。

2021年，我國氫氣產(chǎn)量超過3300萬噸，居全球第一。其中，煤制氫2124萬噸、天然氣制氫460萬噸、工業(yè)副產(chǎn)氫708萬噸、電解水制氫50萬噸。2022年，我國氫氣產(chǎn)量約3700萬噸。目前氫氣的生產(chǎn)主要以煤制氫、天然氣制氫為主，在消費側(cè)，氫能在能源領(lǐng)域使用占比不大。

我國多數(shù)氫氣用于合成氨（32.3%）、合成甲醇（27.2%）和石油化工（24.5%），交通領(lǐng)域需求量占比非常小。樂觀預測，2050年氫能在我國終端用能需求的比重將超過10%，消費量約9300萬噸。其中，交通用氫2750萬噸，相當于減少9350萬噸石油；工業(yè)用氫4700萬噸；建筑及其他領(lǐng)域用氫1800萬噸。

截至去年底，全球在營加氫站有727座，比上年增長22.4%。我國加氫站最近三年呈快速增長態(tài)勢，數(shù)量居全球第一。我國加氫站主要集中在東部沿海等燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較領(lǐng)先的省市，有50%集中在五大示范城市群。

近三年雖然受疫情影響，但是我國燃料電池汽車市場仍呈現(xiàn)快速增長趨勢，2022年，燃料電池汽車產(chǎn)量3628輛，銷量3367輛，相比2021年分別增長105.4%和112.8%；截至2022年底，燃料電池汽車累計銷售1.2萬輛，到2025年，有望達到10萬輛，2030年有望達到100萬輛。

目前，燃料電池汽車已滲透各領(lǐng)域，包括公交、輕客、輕卡、冷藏車、重卡、工程車等。運營主要集中在上海、北京、天津、河北、河南、山西、山東、廣東及陜西等地。

打通氫能交通氫制備、氫儲運、氫應(yīng)用三個環(huán)節(jié)，鞏固在車用氫能源供應(yīng)領(lǐng)域的主要服務(wù)商地位

中國石化以打造規(guī)模最大、科技領(lǐng)先、管理一流的中國第一氫能公司為目標，按照“加氫引領(lǐng)、綠氫示范、雙輪驅(qū)動、助力減碳”的思路，聚焦氫能交通、綠氫煉化兩大領(lǐng)域，大力發(fā)展氫能一體化業(yè)務(wù)。

堅持“國家有布局、市場有需求、發(fā)展有效益、戰(zhàn)略有協(xié)同”原則，中國石化打通氫能交通氫制備、氫儲運、氫應(yīng)用三個環(huán)節(jié)，鞏固在車用氫能源供應(yīng)領(lǐng)域的主要服務(wù)商地位，積極穩(wěn)妥地推進加氫站網(wǎng)絡(luò)布局，規(guī)劃到2025年，基本滿足終端加氫消費需求，拉動整個產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。油氫混合站（加氫站）網(wǎng)絡(luò)初具規(guī)模，基本滿足消費終端加氫需求，帶動全產(chǎn)業(yè)鏈升級發(fā)展。

制氫環(huán)節(jié)的重點是做好集中式綠氫供應(yīng)和探索站內(nèi)制氫新模式。中國石化積極推進集中式綠氫供應(yīng)，研究建設(shè)烏蘭察布至北京的綠氫長輸管道，將烏蘭察布以集中式、規(guī)?；L光電資源所制的綠氫輸送至燕山石化，供應(yīng)北京并輻射周邊地區(qū)。

中國石化積極探索站內(nèi)制氫新模式，在遼寧、廣東、四川、安徽、福建、陜西、內(nèi)蒙古等資源條件合適的地區(qū)，開展站內(nèi)電解水制氫、甲醇制氫、天然氣制氫、氨分解制氫等制氫加氫一體化項目。

在氫能儲備方面，中國石化依托煉化企業(yè)高純氫供應(yīng)中心，就近布局短管道微網(wǎng)輸氫，計劃在北京、上海、廣東、山東、重慶、浙江、四川等地實施短管道微網(wǎng)輸氫加氫一體站示范項目；研究將國內(nèi)20兆帕氫氣運輸標準提高到30兆帕以上，提高氫氣儲運壓力，有效降低運輸成本，擴大經(jīng)濟運輸半徑；聯(lián)合相關(guān)院所企業(yè)開展液氫技術(shù)和裝備攻關(guān)，突破關(guān)鍵技術(shù)，推動液氫儲運示范項目落地。

在加氫站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，中國石化結(jié)合氫燃料電池推廣情況，以“3+2”氫燃料電池汽車示范城市群和氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展意愿較強地區(qū)（山東、安徽、重慶、武漢、成都等“群外”區(qū)域）為重點，以重要港口、物流場所、高速公路氫走廊、煤化工基地為依托，建設(shè)加氫（油氫合建）站。

此外，中國石化適度超前落地城市間氫能走廊，布局10余條高速公路氫走廊，構(gòu)建跨區(qū)域連通的氫能高速公路示范線，如成渝、京津冀、濟青、上海—寧波、福建—廣東—廣西、鄭汴洛濮線、滬寧、武漢—十堰高速等。

中國石化加大技術(shù)攻關(guān)力度，制氫裝備方面，開發(fā)PEM制氫技術(shù)，實現(xiàn)PSA提純關(guān)鍵設(shè)備旋轉(zhuǎn)閥國產(chǎn)化；儲運和加注方面，開發(fā)90兆帕氫氣壓縮機，建設(shè)45兆帕儲氫井示范項目；燃料電池方面，實現(xiàn)鉑碳催化劑工業(yè)化生產(chǎn)，形成燃料電池電堆整套組裝工藝等。

中國石化在氫能交通領(lǐng)域，特別是加氫站建設(shè)和運營方面的主要實踐

中國石化打造了一批燃料電池供應(yīng)中心。結(jié)合“3+2”燃料電池示范城市群加氫站的用氫需求，已在燕山石化、廣州石化、高橋石化、天津石化、上海石化、海南煉化、齊魯石化、青島煉化、茂名石化建成提純裝置，9家企業(yè)裝置能力合計達到1.4萬噸/年。

中國石化已成為全球建設(shè)和運營加氫站最多的企業(yè)。按照“有規(guī)劃、有政策、有需求、有資源”的發(fā)展原則，截至2022年底，中國石化已建成加氫站98座，在全國加氫站占比近30%。中國石化發(fā)揮現(xiàn)有3萬多座加油站的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，向“油氣氫電服”綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型取得了積極進展。

中國石化為服務(wù)北京冬奧會建成慶園街、王泉營、興隆、西灣子4座加氫站，設(shè)計總加氫能力達到5.5噸/日。北京冬奧會期間累計加注氫氣87噸，服務(wù)涉奧車輛8689車次，加注量和服務(wù)冬奧車輛占比約45%。賽事結(jié)束后，169輛氫能大巴經(jīng)過改造作為氫能公交在北京延慶陸續(xù)投入運營，日均加氫量達到2噸。

為引領(lǐng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，科學化、規(guī)范化、標準化打造氫能公司，中國石化積極制定氫能標準體系。參編國家標準《汽車加油加氣加氫站技術(shù)標準GB50156》；牽頭編寫《制氫加氫一體站技術(shù)規(guī)范》《加氫站、油氫合建站安全技術(shù)規(guī)范》《加氫站氫運輸及配送安全技術(shù)規(guī)范》等地方標準、團體標準；《加氫站、油氣氫合建站工程技術(shù)規(guī)范》《加氫站、油氣氫合建站安全技術(shù)規(guī)范》《加氫站氫運輸及配送安全技術(shù)規(guī)范》《車用氫氣質(zhì)量管理指導意見》等企業(yè)標準。

中國石化還積極探索多種技術(shù)路線的建站模式，積極試點和推廣70兆帕、35兆帕/70兆帕混合站、短管道輸氫加氫一體站、制氫加氫一體站等多類型建設(shè)方式。目前，中國石化已建成上海青衛(wèi)站、浙江嘉興平湖濱海大道站等5座70兆帕加氫站，后續(xù)將根據(jù)場景需求提高建站比例，以滿足如廣州、成都等地區(qū)乘用車發(fā)展的需要，搶占配套服務(wù)先機。在福建打造了全國首個氫氨技術(shù)轉(zhuǎn)化制氫站，主要解決氫氨關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)化問題，繼續(xù)推進更大規(guī)模的氨分解項目。

甲醇制氫。燃料油公司與石科院合作在大連盛港加氫站建設(shè)站內(nèi)甲醇橇裝制氫系統(tǒng)，裝置占地面積60平方米，制氫能力每小時500標準立方米，于2023年2月投入運營。該制氫裝置采用中國石化自主研發(fā)的甲醇重整與催化氧化耦合技術(shù)，研制出高活性、高穩(wěn)定性催化劑，利用過程強化實現(xiàn)了設(shè)備的高效和小型化，推動地方政府出臺了制氫加氫一體站技術(shù)規(guī)范。

氨分解制氫。氨是高效儲氫介質(zhì)，具有能量密度高、儲運容易、儲運成本低、安全性高、用戶終端無碳排放等優(yōu)勢，全球范圍內(nèi)綠色合成氨和低溫氨分解制氫技術(shù)日益受到重視。2022年8月，在福建雪人內(nèi)部站打造了全國首座氨現(xiàn)場制氫加氫一體站示范項目。該示范項目以氨作為氫氣的儲能載體，通過氨在線低溫制氫、分離純化、升壓加注等實現(xiàn)車用氫氣制備，制氫能力為每小時50標準立方米，滿負荷運轉(zhuǎn)每日可制氫100千克，解決了氨-氫轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)難題。

電解水制氫。中國石化青海石油分公司通過對接政府和物流企業(yè)打造了可再生能源制氫加氫一體化應(yīng)用場景，該場景包含兩兆瓦的光伏發(fā)電項目、每小時500標準立方米的電解水制氫項目、綜合加能站項目及300輛氫燃料電池商用車。

微網(wǎng)短管道輸氫加氫。微網(wǎng)短管道輸氫可以滿足大規(guī)模運輸和用氫需求，進一步降低氫氣運輸成本和風險。中國石化第一座短管道輸氫站——嘉興平湖濱海綜合能源站全部實現(xiàn)管道進氫，管道1.7千米，壓力1.2兆帕，同時可以作為加氫母站具備氫氣充裝批發(fā)功能，每天可為5~6臺管束車提供氫氣充裝。

儲氫井。在重慶石油半山環(huán)道加氫站建成全國首座采用儲氫井儲氫的加氫站，共設(shè)置3口高壓儲氫井，設(shè)計壓力50兆帕，深度150米，解決了半山環(huán)道加氣站增加加氫功能面積不足的問題。高壓儲氫井自投入使用后運行平穩(wěn)，具有儲氫安全性高、占地面積小、使用年限長、綜合使用成本低等優(yōu)點，有望在加氫站規(guī)?；茝V。

氫能走廊。發(fā)揮燃料電池重卡適合長途重載運輸?shù)葍?yōu)勢，打造城市間氫能走廊，構(gòu)建跨區(qū)域連通的氫能高速公路示范線。銷售公司、上海石油、浙江石油聯(lián)合華東化銷、高橋石化、上海石化等，通過燃料電池重卡將上海的ABS非危化品運送至寧波，打通了上海—寧波氫能走廊，開啟了滬浙線化工產(chǎn)品零碳物流新模式。

（作者系中國石化銷售公司新能源管理部/數(shù)質(zhì)量科技部副經(jīng)理）

浙江石油 氫能供應(yīng)乘勢而上

浙江石油緊抓氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展窗口期，按照“產(chǎn)業(yè)規(guī)劃穩(wěn)需求、企地合作建紐帶、因地制宜布終端”思路，圍繞長三角一體化加快完善全省加氫站布局，強化氫能供應(yīng)保障，深度參與推動氫能公交、重卡、物流、港口等氫能場景應(yīng)用。其中，嘉興的3 座加氫站已初步形成氫能供給網(wǎng)絡(luò)，為上海、嘉興等周邊企業(yè)、物流園區(qū)、氫能公交等提供加氫服務(wù)，累計供氫1000余噸。浙江嘉興平湖濱海大道站是中國石化首座批零兼營“五位一體”綜合能源服務(wù)站，除提供汽柴油、LNG、充電、加氫和易捷服務(wù)外，還依靠氫氣管線的接入，具備氫氣充裝批發(fā)功能。目前，該站為物流重卡、城市公交日均加氫近1噸。

浙江嘉興平湖濱海大道加氫站為物流重卡、城市公交提供加氫服務(wù)。 金丹紅 攝