破解广东“氢荒”

巧妇难为无米之炊,氢源已经成为制约我国燃料电池汽车产业发展的关键因素。

近日,央视财经《氢能源车因缺氢被迫停在停车场》的报道将氢能产业的氢源问题推上了风口浪尖,广东“氢荒”也从去年延续到今年,成为突破“氢城示范”必须迈过的关卡。

广东缺氢真的有那么严重吗?缺氢的主要原因又是什么?如何化解缺氢难题?本文将从广东省缺氢现状、缺氢的原因和化解缺氢有效途径三个层面来解读如何破解广东“氢荒”。

缺氢问题凸显

佛山是国内氢燃料电池汽车和加氢站规模最大的城市之一,眼下严重的氢能短缺问题正影响着这座城市氢燃料电池汽车产业的发展。

相关数据显示,目前佛山全市已开通29条氢能公交线路,购置上牌氢能公交车1000辆,投运氢能物流车448辆,氢能客车3辆,建成加氢站25座,其中已投入运营16座,氢能示范应用走在全国前列。虽然佛山氢燃料电池汽车总量大概超过了1500辆,但是真正跑起来的不到1/3。

核心原因还是缺氢,根据央视报道,佛山市现阶段每天氢车的用氢需求量在16-18吨,但是眼下只能供应5吨。

事实上,广东省因为缺氢而影响燃料电池汽车示范运营的不仅是佛山地区,深圳也同样存在这样的困扰。

“去年我们公司配套氢能重卡在深圳盐田港及周边港口实际试运行了两个多月,整个过程下来,节能减排的效果还是非常明显的。”氢时代副总经理马海庆表示,去年那批车在试运营的时候,需要从东莞运来氢气,加氢和运氢的成本都过于高昂,这种模式在缺乏补贴的情况下是很难持续的。

“加氢难、加氢贵是很多企业在进行示范运营时会遇到的难题。如果跑一天亏一天,长期下来又有哪家企业能够承受?”马海庆算了一笔帐,氢气从制氢工厂出厂(副产氢)的价格在20元/kg左右,加上中间的储、运、加环节之后,终端用氢价格一般涨到50-60元/kg以上,这在无形中会增加了企业的运营成本,这也是为什么有车却很难跑起来的一个很大原因。

“网上热传的佛山缺氢话题,主要还是氢气价格太高了。”清极能源总经理助理赵玉彬表示,把佛山换成其他城市,可能同样存在这个问题。放眼全国,没有几个地方能同时做到产业高度聚集、应用推广上规模、氢气供应低成本。

实际上,氢供应短缺,加氢难、加氢贵的情况很早就开始了,受到一些地方鼓励和补贴政策带动,氢能物流车和公交车辆快速增加,目前国内氢燃料电池汽车保有量约1万辆,但很多车辆并没有匹配合适的氢源,用氢难题开始凸显。

供需错位导致缺氢

2021年我国氢气产量约3300万吨,居全球第一,并且我国制氢方式主要以化石能源制氢为主,占比超过80%。那么作为世界上头号产氢强国,怎么会遭遇缺氢难题呢?

从根本上看,现阶段,我国燃料电池汽车产业缺氢主要由于供需错位造成的。一方面,用氢地区不产氢或产氢少;另一方面产氢地区氢能产业不发达,缺乏示范运营的条件;受制于储运技术和成本,氢能一般以周边地区制备和就近消纳为主的特征必然决定了氢气供需的不平衡。

“氢能短缺是一个发展中的问题,也是产业发展初期一个正常的现象,当前整个产业链上还不够完备,都存在能源生产地和消费地不匹配这样的情况。” 有业内人士认为,在氢能热中还是要保持冷思考,地方要跟顶层设计的目标相协调。

另一方面,氢气储运技术的不够成熟和成本的居高不下,严重影响了氢气从制取端向应用端的流通。下游应用端(氢能源汽车)发展与基础配套设施(制氢加氢运氢)发展进度还不能形成匹配。

“运输氢的拖车虽然能装300多公斤,但是到站只能卸250公斤,低效率和技术问题导致成本居高不下。” 一位长期观察氢能产业的投资人士表示,我国氢能供应链体系相对滞后,主要卡在了储运环节。储、运、加氢等中间环节成本较高,每公斤成本要再加30元以上。

随着氢能产业发展逐步火热,产业链协同问题愈趋严重,技术、法律法规、标准、成本等氢能供应体系短板逐步显现。整体来看,现阶段我国氢能供应体系建设严重滞后于燃料电池产业的发展。

例如,当前车用制氢项目受入化工园区限制,氢气的危化品属性制约着分布式制氢加氢一体化实现规模化发展。

这个因素在广东的一家工业副产氢企业身上体现得较为明显(应该公司高层要求,匿名)。由于受到政策限制,该公司现有的场地难以扩充氢气充装设备,只能发挥出年产3000吨高纯氢气的产能,要增加产氢能力,就必须扩充新的场地。

工业副产氢与绿氢相结合,化解缺氢难题

为满足“氢城示范”的运营需要,增加氢气供应是当务之急。就现阶段广东省氢能产业的供氢来看,燃料电池汽车用氢主要来自于工业副产氢,其中广州中石化和巨正源氢能都是最主要的供应商之一。

中石化新闻办公开的消息显示,中国石化广州石化加大对氢能产销的优化,持续提升氢气生产和充装效率,3月高纯氢月充装出厂量超55吨,自投产以来首破50吨大关。目前,已累计向粤港澳大湾区供应高纯氢超320吨。

广州石化氢燃料电池供氢中心是中国石化在粤港澳大湾区首个高纯氢生产基地,年产量为 1500 吨,所产氢气纯度达 99.999%。广州石化氢能一期项目自2020年12月投产以来,已累计为1300多辆管束车充装高纯氢超320吨,助力粤港澳大湾区氢能产业发展。

广东省本地另一家重要的氢气供应商巨正源氢能科技有限公司,其在东莞市立沙岛投资建设120万吨/年丙烷脱氢制高性能聚丙烯一期项目正式投产后,已经开始向周边供应高纯氢气。

由于管道输氢、液氢等技术在国内尚处于早期阶段,短期内储运环节成本高问题难以解决。综合看,就近制备、就地消纳成为短期内解决氢短缺的关键方式,因此近期电解水制氢项目在全国遍地开花。

为化解“氢荒”,广东也在大力布局电解水制氢项目,试图以“本地产氢服务本地氢车运营”的思路创出一条新路。

4月19日,佛山市高明区佛铁制氢发展有限公司对外发布制氢及压缩加注设备项目单一来源公示, 公司拟采购30套1000标方/时电解水制氢设备,预计总额为3.45亿元,项目中标方为深圳市凯豪达制氢设备有限公司。

事实上,绿氢已经逐渐在全国范围内开始崛起,将作为燃料电池汽车用氢的重要补充。

“到2050年我国平均制氢成本有望达到每千克12.37元。” 国电投氢能首席技术官柴茂荣在4月初的一次线上活动上表示,绿氢是未来氢能产业发展的最大受益者。显然,绿氢产业的崛起将在很大程度上解决用氢难题。

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