多个“首次”！看龙头企业如何“氢”尽所能

“重点领域龙头企业的重点需求是我们的主打方向。”在日前召开的联合国开发计划署氢能产业大会上，中国科学技术协会主席万钢强调，在落实《氢能产业中长期规划（2021-2035年）》的过程中，需要龙头企业牵引，全国一盘棋高水平布局氢能产业链。

龙头企业表现如何？据了解，在北京2022年冬奥会和冬残奥会上，搭载国家电投“氢腾”系列燃料电池的氢能大巴大放异彩，“零事故、零故障、零失误”的表现，充分展现了龙头企业的“氢”实力。那么，国家电投如何布局氢能产业链，又如何推动产业应用？记者近日走进该公司位于北京延庆的加氢制氢项目，一探究竟。

“加制储运用”表现亮眼

外观与普通客车无异，打开车身侧盖，眼前的大巴尽显不同——没有油箱，6只储氢罐整齐排列，8分钟-10分钟加满氢气，一次加注可供大巴行驶约600公里。相比传统燃油车，氢能大巴每行驶100公里，可减排二氧化碳70公斤，相当于14棵普通树木1年的吸收量。

乘坐氢能大巴前往中关村延庆园加氢站途中，国家电投氢能科技发展有限公司总经理张银广介绍，冬奥会和冬残奥会期间，150辆这样的氢能大巴累计贡献减碳量700吨。“大巴的心脏就是国家电投‘氢腾’燃料电池系统，不仅全产业链完全自主化，而且首次批量在持续低于零下25摄氏度、接近2000米高海拔的环境下使用。实践证明，我们的氢能大巴可靠性高，足以经受考验。”

中关村延庆园加氢站一期由35兆帕和70兆帕加氢成套设施组成，每日可满足30辆35兆帕氢能公交或100辆氢能物流车的加注需求。数据显示，该站累计为冬奥车辆提供加注服务692台次，减排二氧化碳120吨。与加氢设备一墙之隔，是亚洲最大的单槽纯水质子交换膜电解水（PEM）制氢装置，日制氢量接近500公斤。由此实现加制氢一体化，将直接降低氢气运输的安全风险。

“加氢站本身工艺流程并不复杂，为何一直没能大面积普及？建站审批是重要影响因素。”中电智慧综合能源有限责任公司副总经理孙向东告诉记者，中关村延庆园加氢站是北京首座手续完备的合规加氢站，按照能源（比照燃气）管理路径来颁证。“氢能属性特殊，我们摸索着走了一整套程序，就是想打通政策障碍，为明确加氢站管理模式提供验证和参考。”

孙向东表示，经过冬奥会和冬残奥会的严竣考验，氢气“加制储运”和氢能交通等诸多环节都证明其安全性可控在控，当前亟需将氢从政策层面当作能源品种来管理，早日迎来氢能发展的政策“春天”。

打造自主化、高性能和低成本产品

氢能产品创下多个“首次”，国家电投的底气何在？记者了解到，该公司清洁能源装机占比目前已突破60%，在五大发电央企中居于首位。这样的发电结构，加上资金、技术、人才等多方优势，为氢能产业布局奠定了基础。

“发展定位包括两条主线，一条是能源线，利用大量自有的可再生能源来制氢，供给加氢站，实现分布式供能，形成氢能源网络；一条是产品线，包括燃料电池技术开发、产品生产，以及储能、分布式供能等示范应用。”国家电投战略规划部副主任申伟东称。

有了布局，国家电投也在用实际行动打破“一提到氢能就想到燃料电池”的思维定势。申伟东举例，国家电投荆门绿动电厂在运燃机实现了15%掺氢燃烧改造和运行。去年底，改造后的机组投运并接受电网调度，标志着我国掌握了一套完整的燃气轮机电站掺氢改造工程设计方案，成为全球首个在天然气商业机组中掺氢燃烧的联合循环、热电联供示范项目。“未来，国家电投将发挥在新能源制氢、绿电-绿氢-绿氨协同消纳示范应用等方面的优势，将氢的制储运用作为产业发展切入点，推进实现碳中和。”

“不光要做得成，还要靠自己的力量做成，实现自主化、高性能和低成本。”国家电投氢能科技发展有限公司首席技术官柴茂荣举例，作为氢燃料电池的核心部件，我国质子交换膜一度依赖进口，但目前包括交换膜在内，氢燃料电池主要的催化剂、气体扩散层、膜电极、双极板等五大核心技术均在国家电投实现自主化，部分产品性能达到世界领先水平。“去年底，首条全自主可控的30万平方米质子交换膜生产线在武汉投产，这是该领域技术最先进、自主化程度最高、一次性成膜最大的生产线，自此我国在质子交换膜高端产品领域具备了自主生产能力。”

发现行业短板并全力推动解决

龙头企业还肩负推动氢能全产业发展的重任。

当前，氢能产业面临氢“从哪里来、如何运出去、用到哪里去”3个公认痛点。其中，化石能源制氢占主流，可再生能源制备的绿氢仅占1%-2%，难以满足“双碳”要求；我国常见的气态储氢方式，其基础材料、关键器件等还需进口，输氢成本比重高达40%-50%；氢能在工业、电力等领域应用潜力巨大，但技术改造成本高、商业化运营模式不成熟……为此，国家电投在实践中发现问题，并致力于攻克短板。

以PEM制氢为例，欧洲从2004年起就开始大力发展，截至去年底，已建在建绿电制氢项目总规模超过20吉瓦。而在我国，碱性电解水制氢设备占比超90%，PEM制氢装备尚处于工业化前期阶段。据记者了解，由于碱性电解水制氢难以适应风光发电的间歇性、波动性，未来大规模低成本的绿氢技术路线离不开PEM制氢。

“延庆的PEM制氢装置是国内首套单槽兆瓦级规模化项目，可作为与风光等可再生能源耦合的能源转换和储存装置示范项目，探索绿电制氢路径，为国产化PEM制氢装备研发提供借鉴。”据国家电投中国电力副总裁傅劲松透露，该装置正在申请生产运营许可证。

依托延庆氢能产业园，国家电投还计划助力北京打造氢能“加制储运”及燃料电池相关的产业技术测试、验证、审判、发证中心。“技术、装备层出不穷，企业纷纷强调自身优势，一定程度上存在‘各说各话’的状况。”傅劲松坦言，在氢能产业发展方面，北京的条件得天独厚，主管部门、高校和科研院所集聚，政策沟通便利，技术、专家等资源丰富，有能力建成这样一个第三方机构，助力北京市差异化发展具备竞争优势的氢能产业。