潍坊市氢能产业发展的对策与研究
2022-12-18苏醒
苏 醒
(潍坊市工业发展促进中心,山东 潍坊 261000)
1 发展背景
近年来,随着传统化石能源的日益枯竭、人们对生态环境问题日益重视,世界各国均把开发利用可再生能源作为保障能源安全、应对气候变化、实现可持续发展的共同出路。由于氢本身具有清洁、低碳、安全、高效等特征,氢能作为一种互联媒介能源,通过大规模化学储能及调峰,与可再生能源规模化高效利用,能够优化能源结构,促进清洁能源发展。目前,全球主要发达国家高度重视氢能产业发展,美、日、德已将氢能上升到国家能源战略高度,不断加大对氢能及燃料电池的研发和产业化扶持力度,并积极推广应用。
作为世界上最具有发展潜力的经济大国,中国对全球许下了“力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”的环保承诺,低碳化转型发展是应对内外部新形势、新挑战的共同要求,氢能产业既是我国重点发展的战略性新兴产业,也是培育发展新动能,推动产业结构迈向中高端,带动经济高质量发展的未来产业。
2 发展现状
2019年,我国将加氢站建设列为工作重点,并在政府工作报告中提出“推动充电、加氢等设施建设”,促进氢能产业发展。山东省出台了《山东省新能源产业发展规划(2018—2028年)》(鲁政字〔2018〕204号),将潍坊作为新能源汽车产业重点集聚区,为山东省氢能产业发展做出了顶层设计。
潍坊市依托潍柴集团,规划建设了潍柴新能源动力产业园、潍柴国际配套产业园,全力推动氢能产业发展,打造国际动力城。2021年,潍坊市入选科技部与山东省政府共同组织实施的“氢进万家”科技示范工程示范城市,也是全国首批示范城市。潍柴集团氢燃料电池及关键零部件产业化、富源增压器氢燃料电池用空气压缩机制造、山东联盟车用压缩气气瓶制造和诸城新动力氢电油气综合能源站等4个项目,纳入山东省“十四五”期间氢能产业重大示范试点项目(第二批),加上纳入第一批试点的3个项目,目前共7个项目纳入省试点。截至2021年5月底,潍坊市推广氢燃料电池城市公交车150辆,运营总里程超过486万km,氢气加注220 t以上,运送乘客515万人次。累计建成固定式加氢站3座、撬装式加氢站1座,数量居山东省首位,成为全省首个示范推广应用的城市。
3 发展短板
潍坊市在氢能产业发展方面虽已具备一定的先发优势,但依然存在产业发展短板。一是关键材料和技术自主率不足。目前,氢气提取以化石燃料为主,清洁能源中提取占比小,制氢效率低,在氢气的制造、储存、运输全链条多使用传统技术。关键组件制备工艺和燃料电池的核心材料主要依靠进口。二是产业生态亟待完善。潍坊市制氢、储氢、运氢还没有形成完备高效的供应链体系。市区氢燃料电池汽车运营车辆较少,以市财政补贴公交车运营为主,重载商用少。加氢站的布局不完善,加氢能力不足。潍坊市在用的加氢站只有4座,储氢量比较小。
4 发展对策
4.1 发展思路
以“产业规划与当地资源相结合、城市规划与绿色环保相结合、示范推广与产业带动相结合、自主创新与开放合作相结合”为原则,结合潍坊市能源结构特点,科学规划产业布局,建立氢能供给体系,合理布局加氢基础设施,推动低碳、低成本氢能制取模式。发挥好财政性资金的拉动作用和杠杆效应,做好氢能车辆示范推广,加速氢能产业化、规模化和商业化进程。
4.2 主要目标
开展氢能基础设施建设,推动氢燃料电池汽车示范运行,突破关键材料与零部件等关键技术,培育燃料电池汽车产业基地,建成氢能与燃料电池汽车技术链与产业链,推进氢能汽车商业化发展,打造全产业链的产业集群。力争到“十四五”末,聚集超过20家燃料电池汽车相关企业,培育有国际影响力的新能源创新中心1个、新能源测试中心1个,氢能与燃料电池汽车全产业链年产值突破50亿元。
4.3 重点措施
4.3.1 核心技术突破
1)燃料电池核心技术突破。依托潍柴动力等氢燃料电池研发、制造企业,围绕催化剂、膜电极、双极板等核心材料和关键组件,智能化批量制造等领域展开技术研究和产品开发,提升产品可靠性和耐久性,关键指标达到国际先进水平,成本显著下降。
2)车载储氢系统关键技术突破。以潍柴创新中心为主体,采用自主研发以及联合开发等手段,以高压气态储氢技术为突破口,开展70 MPaⅢ型/Ⅳ型储氢瓶、瓶口阀、减压阀和PRD等车载储氢系统关键部件开发及验证及系统集成,开发先进密封技术,结合整车开展氢安全策略开发及氢安全控制器开发,提升车载储氢系统安全性和使用寿命。
3)燃料电池汽车集成技术突破。利用潍柴集团资源,在潍坊建设客车、卡车、物流车、叉车等燃料电池汽车的中试车间和试验场地,展开部件、系统及整车的一体化开发与试验,深度挖掘燃料电池汽车的集成技术,探索并完善燃料电池汽车集成技术标准。
4.3.2 打造产业聚集区
1)燃料电池部件及系统生产能力。支持潍柴巴拉德合资公司在潍柴产业园建设燃料电池生产线。支持以富源增压器为代表的本市企业,入驻潍柴配套产业园,发挥企业专长,致力于空压机、氢气循环泵、增湿器等关键零部件开发、生产,通过战略合作,在潍坊形成完备燃料电池相关部件生产及系统集成能力。
2)车载储氢系统部件及系统生产能力。通过招商引资,吸引国内龙头企业入驻潍坊,同时鼓励本地相关企业,加大对车载储氢研发投入,以低成本、轻量化为目标,展开全系列35 MPa/70 MPaⅢ型、Ⅳ型车载氢气瓶、减压阀、瓶口阀和PRD等储氢系统核心部件的开发及生产,增强完善潍坊市的车载储氢系统开发能力、验证能力。
3)燃料电池整车关键部件及系统生产能力。依托潍柴燃料电池配套产业园,在招商引资过程中,布局燃料电池汽车电控系统、驱动电机、大功率DCDC等燃料电池整车关键部件的开发生产,在潍坊形成完整的燃料电池汽车产业链集群。
4)氢气储运设备开发及生产。吸引业内优秀企业,入驻潍柴燃料电池配套产业园,突破70 MPa以上高压、轻质气体存储材料及储运设备的研发以及中长距离高压力管道输氢技术与装备的开发与应用,通过科技与创新转化平台,实现本地产业化生产。
4.3.3 打造低成本氢气供应体系
依托鲁清石化、山东海化、联盟化工等化工产业链重点企业,增加副产氢气回收量,提高氢能源利用质量和效益。重点支持开发煤制气+碳捕集技术路线,实现规模化、低碳化、低成本制氢。充分利用氢的储能特点,在滨海风电、光电等可再生能源丰富地区,开展电力制氢示范。针对产业链短板环节,引导扶持企业发展现场制氢、储氢、加注一体化装置及系统等装备。
4.3.4 加氢站布局及建设
以固定加氢站为主、撬装加氢站为辅,科学规划、适度超前、建设氢能基础设施。探索加氢/加油、加氢/充电等合建站发展模式,鼓励支持利用现有加油、加气站点网络改扩建加氢设施。着力政策创新,引导各方主体全面参与,打造完善的加氢体系。
5 加强示范推广
以建设氢能城市为目标,扩大氢燃料电池公交车示范范围和规模,通过示范运行,探索氢燃料电池汽车的实际应用,通过示范运营,拉动潍坊燃料电池汽车产业集群技术革新和持续发展。
1)燃料电池公交车示范运营。以潍坊市区为中心,辐射下辖所有县市区,市内短途客车每年更新或新置燃料电池公路客车,对境内氢气资源丰富的县区,比如寿光、滨海等地,鼓励建设燃料电池公共服务车辆体系。
2)燃料电池物流车示范运营。在大型工业园区、火车站、高铁北站、中国食品谷、中百和泰华商圈等区域,投放氢燃料电池物流车,实现人流密集地区零排放。
3)燃料电池团体旅游车示范运营。在市内旅游景区设置燃料电池客车专线,实现景区零排放。
4)燃料电池叉车示范运营。以我市本地叉车需求企业为目标,以重点园区、龙头企业为重点,加快推广氢燃料电池叉车在龙头企业的示范应用。
5)公务用车燃料电池化。优先将政府公务用车、市政环卫等用车,逐步实现燃料电池化,并向下属区县推广。
6 加强研发平台及标准体系建设
围绕我市氢能产业发展重点领域,推进建设国家级创新平台,建设一批省级工程实验室、工程中心和重点实验室,形成共性技术研发平台体系,重点支持潍柴申报创建国家级燃料电池技术创新中心。实施“标准强企”战略,争夺氢能产业标准制定先机。由潍柴动力牵头,联合潍坊市氢能产业相关企业共同申请创建国家技术标准创新基地。