中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：宇宙中氫元素的含量極為豐富，如能有效地對(duì)氫資源能源化利用，將為人類提供充足的能源供應(yīng)。但氫能的發(fā)展還需要很長的過程。目前，氫氣的主要來源是灰氫，主要來自化石能源制氫，且多用作工業(yè)原料，能源化利用水平尚待提升?；谇鍧嵉吞及l(fā)展需要，未來氫能供給的轉(zhuǎn)型主要應(yīng)朝著藍(lán)氫和綠氫方向發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2023年全球藍(lán)氫和綠氫產(chǎn)量總計(jì)480萬噸，占?xì)錃饪偖a(chǎn)量9700萬噸的比例僅為5%，綠氫則不足1%。氫能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程還面臨很多挑戰(zhàn)。
氫能發(fā)展存在政策不落地問題
以美國為例，2023年美國能源部宣布，將提供70億美元來啟動(dòng)7個(gè)區(qū)域中心以生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫氣。按照能源部的設(shè)想，將這70億美元視為種子基金，希望通過政府投資吸引更多的私人投資至氫領(lǐng)域以擴(kuò)充氫能產(chǎn)業(yè)鏈。該計(jì)劃在出臺(tái)之后實(shí)施進(jìn)展緩慢。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，藍(lán)氫或綠氫的生成需要有CCS技術(shù)以及綠色能源產(chǎn)業(yè)鏈做支撐?？v觀全球，目前CCS技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化方面沒有幾個(gè)成熟的項(xiàng)目，美國的發(fā)展算是走在前列的，但遠(yuǎn)未到普及的水平；至于綠色能源制氫普遍存在的問題是高成本制約推廣應(yīng)用。由于氫能產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，處于邊學(xué)邊干邊探索階段，政府的支持性稅收政策也就無法有效跟進(jìn)。政策支持存在落地難的問題。
供需不匹配導(dǎo)致運(yùn)行問題重重
在運(yùn)行方面，供需不能相互高效匹配致使運(yùn)行問題重重。以韓國為例，韓國燃?xì)夤綤ogas的一組公開數(shù)據(jù)顯示，從2022年初到2024年8月，韓國188座加氫站中有93座共發(fā)生154次故障。韓國188座加氫站中有59座目前處于永久或臨時(shí)關(guān)閉狀態(tài)。安全事故頻發(fā)有以下幾個(gè)方面的原因。
一是加氫站虧損導(dǎo)致安全投入不足。氫能產(chǎn)業(yè)鏈整體不完善，市場需求有限，產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系不健全，導(dǎo)致加氫站運(yùn)營效率較低，項(xiàng)目投資面臨虧損壓力。韓國最大加氫站運(yùn)營商Hynet自2019年成立以來持續(xù)虧損。在加氫站支出費(fèi)用中，氫氣費(fèi)用與人工成本占比近90%。政府雖然一直提供補(bǔ)貼，但是Hynet仍以百億韓元的量級(jí)持續(xù)虧損。收益不足也在一定程度上使得加氫站安全投入不能及時(shí)跟進(jìn)，導(dǎo)致氫氣泄漏等事故發(fā)生。
二是加氫站產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備技術(shù)欠缺、材料缺乏、施工水平亟待提升。設(shè)備問題導(dǎo)致故障和泄漏。加氫槍、壓縮機(jī)、儲(chǔ)容器等關(guān)鍵設(shè)備在常溫或者極端溫度下會(huì)發(fā)生故障，且核心零部件制造能力有限，加氫站維護(hù)在等待零部件交付期間只能暫停營業(yè)，經(jīng)營不能持續(xù)。韓國加氫站領(lǐng)域，加氫系統(tǒng)持續(xù)工作、壓縮機(jī)啟動(dòng)發(fā)生振動(dòng)導(dǎo)致內(nèi)部零部件受損，造成氫氣泄漏現(xiàn)象多發(fā)。施工技術(shù)落后和配套材料缺乏也導(dǎo)致氫氣泄漏。氫密封材料、低溫金屬材料、高效冷絕緣材料等關(guān)鍵材料缺乏，影響到整個(gè)加氫站的建設(shè)運(yùn)營。
三是政策監(jiān)管水平亟待提升，統(tǒng)籌不夠。加氫站過載是各類氫氣事故發(fā)生的主要直接誘因之一，大量加氫業(yè)務(wù)集中在少數(shù)加氫站容易導(dǎo)致此類問題發(fā)生。從技術(shù)層面看，高壓裝置在超過其常用壓力下使用，壓縮機(jī)和冷卻器等主要部件會(huì)因設(shè)備過載而出現(xiàn)小故障。但從管理方面看，供需不匹配、加氫站布局不合理是大量車輛在少數(shù)加氫站補(bǔ)能而發(fā)生過載的主要原因。加氫站規(guī)劃需要依據(jù)市場需求優(yōu)化布局，基礎(chǔ)設(shè)施的配套需要與氫能車輛的地區(qū)分布、行駛路線匹配。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與加氫站運(yùn)行監(jiān)管體系的缺失導(dǎo)致監(jiān)管無依據(jù)。
氫能發(fā)展成本依然較高
政策不落地、運(yùn)行問題多等的基礎(chǔ)性影響因素是市場容量與成本問題。加氫站是氫能產(chǎn)業(yè)鏈的重要終端消費(fèi)環(huán)節(jié)，如果缺少氫能汽車保有量的支撐，就會(huì)出現(xiàn)加氫站有價(jià)無市的現(xiàn)象。2023年至2024年，加氫站建設(shè)的高成本和低負(fù)荷率讓bp和殼牌的高管下決心關(guān)停了一批加氫站。
從技術(shù)環(huán)節(jié)分析，盡管需要CCS技術(shù)與投資，但是藍(lán)氫生產(chǎn)因?yàn)榭梢岳矛F(xiàn)成的煤炭及天然氣基礎(chǔ)設(shè)施，生產(chǎn)成本要低于綠氫。在藍(lán)氫產(chǎn)量方面，北美和亞太地區(qū)目前大致接近，2023年產(chǎn)量規(guī)模維持在200萬噸左右。亞太地區(qū)在綠氫產(chǎn)量方面領(lǐng)先，生產(chǎn)了9.36萬噸，高于其他地區(qū)。2024年，日本三菱公司宣布，計(jì)劃與荷蘭可再生能源公司Eneco合作開發(fā)電解槽。當(dāng)前綠氫生產(chǎn)成本較高，主要是因?yàn)殡娊馑械目稍偕茉闯杀靖摺㈦娊馑哪艽笠约霸O(shè)備成本高。在產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系不完善、規(guī)?；捷^低的情況下，綠氫的生產(chǎn)成本短期內(nèi)可能難以大幅下降。如果沒有足夠的氫能汽車保有量做支撐，形成產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模，發(fā)展綠氫的難度就會(huì)比較大。
氫能發(fā)展需要政府和企業(yè)齊發(fā)力
從發(fā)展的歷程看，綠氫、藍(lán)氫的發(fā)展是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要在統(tǒng)籌規(guī)劃的基礎(chǔ)上由點(diǎn)及面地突破。我國將氫能作為重要的能源發(fā)展方向，宜借鑒其他國家的經(jīng)驗(yàn)來發(fā)展氫能，需要政府和企業(yè)從以下幾個(gè)方面發(fā)力。
一是堅(jiān)持長線發(fā)展與政策支持。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，注重培育模式、積累經(jīng)驗(yàn)、穩(wěn)扎穩(wěn)打，關(guān)注氫能產(chǎn)業(yè)化中各項(xiàng)配套落實(shí)，避免產(chǎn)供儲(chǔ)銷系統(tǒng)不配套帶來的各類發(fā)展“錯(cuò)位”以及安全事故的發(fā)生。持續(xù)加大對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)鏈的政策扶持，通過財(cái)稅政策支持以及各類生產(chǎn)要素保障穩(wěn)固氫能產(chǎn)業(yè)鏈。
二是持續(xù)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、完善標(biāo)準(zhǔn)，支撐加氫站建設(shè)。完善加氫站安全設(shè)計(jì)、施工、檢測相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及運(yùn)行參數(shù)安全邊界等標(biāo)準(zhǔn)。全面辨識(shí)設(shè)備及作業(yè)活動(dòng)特點(diǎn)，有的放矢提高安全標(biāo)準(zhǔn)，提升設(shè)備可靠性，定期開展安全性評(píng)估。加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備攻關(guān)，加快推進(jìn)加氫站設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程。輸氫管道方面，圍繞純氫管道管材、管道焊接、輸氫監(jiān)測檢測及安全、氫氣與天然氣管道相容發(fā)展等關(guān)鍵技術(shù)，強(qiáng)化聯(lián)合攻關(guān)。集中開展專用摻氫設(shè)備、儲(chǔ)輸材料、氫泄漏檢測設(shè)備及氫燃爆防護(hù)裝備的研發(fā)，完善臨氫設(shè)備選型及焊接工藝等。加氫站運(yùn)營方面，針對(duì)加氫槍、壓縮機(jī)、儲(chǔ)容器等設(shè)備和氫密封、低溫金屬、高效冷絕緣等材料開展技術(shù)攻關(guān)。
三是完善標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)行業(yè)的政策性監(jiān)管。基于加氫站運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各類問題，進(jìn)一步完善加氫站運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化管理措施，加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)管。我國國內(nèi)廣東、浙江等省出臺(tái)加氫站建設(shè)運(yùn)營管理相關(guān)規(guī)定和辦法的經(jīng)驗(yàn)做法可進(jìn)一步推廣和實(shí)踐。
