广西氢能源动力高质量发展的现状、挑战与建议

2024-01-31吴俊冠

桂海论丛 2023年5期

吴俊冠

摘要：广西氢能源动力高质量发展，对改善空气质量与居住环境、稳定气候变化，实现碳达峰、碳中和，加快战略性新兴产业及未来产业重点发展布局，带动广西经济的高质量发展具有重要意义。目前，广西氢能源动力的技术发展尚在起步阶段，商业模式亟须突破，管理体系有待健全，基础设施有待完善，各环节成本有待降低，需要切实构建氢能产业标准规范体系，强化市场导向构建协同高效的氢能创新体系，统筹推进氢能源动力基础设施建设，合理布局氢能产业链，强化财政金融支持，健全氢能产业培育发展机制，推动广西氢能源动力高质量发展。

关键词：氢能源动力；广西；建议

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1004-1494（2023）05-0096-04

党的二十大报告中指出：“加快发展方式绿色转型。推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。”[1]氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。当前，国内氢能产业呈现积极发展态势。发展氢能产业，对加快广西产业转型升级，培育壮大战略性新兴产业，提高清洁能源利用水平具有重要意义。

一、广西氢能源动力高质量发展的重要意义

（一）氢能源是实现碳达峰、碳中和的重要途径

在实现碳达峰、碳中和的战略背景下，发展氢能源成为促进能源战略转型的重要手段。首先，氢的能量密度高，可规模化储存、远距离运输，具备良好的储能特性，可克服风能、太阳能等可再生能源在大规模开发利用时产生的消耗和储存问题。其次，氢能可以为企业提供清洁的能源替代方案，通过逐步替代传统能源的消耗以减少及消除碳排放。因此，氢能是我国由高碳能源向低碳化、最终转变为无碳化能源的第三次能源革命中重要的能源介质。

（二）氢能源产业是战略性新兴产业的重点发展方向

氢能源是一种可再生、清洁高效的二次能源，具有巨大的发展空间和潜力。液氢是氢能利用的最佳形态，它密度高，是标准状态下氢气密度的850倍，是70MPa高压氢气1.8倍。但液氢的形成要求-253℃的低温，这对制备、储存、运输等各个环节要求极其严苛。液氢的储存和运输一直是制约氢能源大规模应用的瓶颈。之前，国内液氢主要用于航天等尖端领域，较少进入民用领域，没有大规模发展。未来，氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，突破氢能核心技术和关键材料瓶颈，加速产业升级壮大，可实现产业链良性循环和创新发展。

（三）氢能源产业链较长，有助于带动广西经济高质量发展

氢能源的产业链划分成上游制氢、中游储运氢、下游氢能应用，涉及环节较多、应用领域广泛。上游制氢指制氢的过程，方法有化石原料制氢、工业尾气制氢、电解水制氢、新型制氢技术等。目前使用较多的是前两种方法，这两种方法具有碳排放多、杂质较多等缺点，而后两种方法将会是未来发展的重点，具有绿色、实惠等优点。中游氢气储运包括氢气的储存、运输，以及加注。如何在保证安全的情况下，降低储存氢气的成本是未来发展的重点。下游氢能应用包括交通、工业、电力等方面，交通方面的氢气内燃机、燃料电池技术是发展的重点。

氢能源的产业链有两个好处。其一是产业链涉及多个领域，能够带来更多的就业机会，且行业就业前景广阔。其二是产业链的发展受到地域的限制少。上中下游的产业链既可在沿海城市也可在内陆城市发展。下游氢能应用所涉及的交通、工业、电力等行业也可以在不同省份、城市开展。

二、广西氢能源动力高质量发展的现状与挑战

（一）广西氢能源动力高质量发展的现状

1.从产业链上游制氢看，广西发展绿氢产业具备良好的基础。2022年广西可再生能源发电装机容量达3529万千瓦，占发电总装机的56.4%，同比增長15%[2]。随着广西海上风电规划获得国家能源局批复、横州260万千瓦风光储一体化大型基地示范项目、南宁抽水蓄能电站等项目已经开工建设。

2.从产业链中游氢气储运看，储氢材料研发取得阶段性突破。广西大学新能源材料团队蓝志强等人开展了氮掺杂氧化Mxene的制备及其对氢化镁储氢性能影响的研究，该研究获得国家自然科学基金、广西自然科学基金等资助[3]22。周怀营带领的研究团队被国家自然科学基金委员会工程与材料科学部吸收为“储氢材料”研究集团成员，其团队联合研制的新型稀土—镁基储氢合金组装的5号充电电池，获得2007年度广西科技进步奖一等奖，为开发高性能电池原料提供了理论基础[3]22。

3.从产业链下游氢能应用看，一方面，广西具备燃氢发动机、氢燃料电池的发展条件。2019年，广西玉柴机器集团有限公司发布寿命20000小时燃料电池系统，标志着该集团正式登上氢燃料电池行业舞台[3]22。2021年，上汽通用五菱汽车股份有限公司完成了新一代氢燃料电池汽车研发，实现了从膜电极、双极板到电堆系统集成的全部自主化，且电堆的功率密度也已经达到了国际领先水平[3]22。2021年12月，广西玉柴机器集团有限公司在北京理工大学发布中国首台商用车燃氢发动机，该款燃氢发动机实现稳定运行，标志着广西玉柴机器集团有限公司在掌握大规模、低成本利用氢能的关键技术上迈出了关键步伐。另一方面，氢能领域合作共建取得了新进展。2021年，玉柴芯蓝新能源动力科技有限公司与北京、天津、河北等地就开发燃料电池动力系统、推广氢能应用签订框架性协议，开发燃料电池动力系统氢能应用[3]22。广西北投能源投资集团有限公司与江苏林洋能源股份有限公司就光伏电站、储能、氢能及相关新能源产业的合作达成框架性的合作意向，并合作探索新能源制氢以及加氢站的开发、建设、运营和维护等[3]22。2023年，玉柴芯蓝氢能源总部项目总投资额约17亿元，聚焦燃料电池系统、绿电制氢设备等行业前沿，计划引进清华大学—玉柴股份智能绿色低碳能源与动力联合研究中心，着力打造玉柴氢能业务基地[4]。

4.从配套产业看，广西拥有发展氢燃料汽车的优势。广西有发展新能源汽车的产业基础，既有上汽通用五菱汽车股份有限公司、广西申龙汽车制造有限公司等整车企业，也有广西玉柴机器集团有限公司等燃氢发动机及动力电池研发生产企业，已形成包含载货车、客车、乘用车车用内燃机、汽车零部件工业等较为完善的产业格局。2022年，广西新能源汽车产量67.4万辆，约占全国的十分之一，新能源汽车出口同比增长7.7倍[5]。

（二）广西氢能源动力高质量发展面临的挑战

1.技术发展尚在起步阶段。当前，与国际先进水平相比，广西氢能全产业链发展仍存在较大差距。广西的膜电极组件、双极板、空压机、氢循环泵等关键组件制备工艺亟需提升，与国际先进水平仍有一定差距。

2.商业模式亟须突破。当前氢能源动力技术经济性仍有进步空间，须进一步完善氢能源动力参与各类市场机制，建立完善的市场化疏导机制，不断推出新模式新业态，形成稳定、可持续的投资收益机制，加大市场主体对氢能源动力的投资。

3.管理体系有待健全。广西在氢能源动力产业链项目管理上经验较少，氢能源动力相关的施工调试、并网验收、运行检修、安全环保、基础设施建设的技术标准体系，以及项目管理、安全管理、调度运行等全过程管理机制尚不健全。对涉氢储运装备，特别是高压氢储运、液氢储运特种设备还未建立标准化建设及检验检测体系。

4.基础设施建设有待完善。当前，加氢站建设数量少，存在建设滞后、选址难、审批流程复杂、氢气气源不足等情况。氢能源供给受到储运技术的制约，难以满足本地市场需求。

5.各环节成本有待降低。成本過高是制约广西氢能全产业链发展和商业化应用推广的重要因素。当前，制氢方面主要依赖一次性能源，氢气储运方面与大规模商业化应用存在一定的差距，燃料电池方面与国际成本水平相比有较大差距，氢能应用方面，存在应用场景偏少、加氢站建设成本高昂的情况。

三、推动广西氢能源动力高质量发展的建议

（一）构建氢能产业标准规范体系

广西要构建氢能标准规范体系，促进氢能产业安全、快速发展。建议在《广西新型储能发展规划（2023—2030年）》的基础上进一步加大统筹力度，根据广西氢能全产业链的标准，确定氢能产业标准化建设的工作重点。加快修订氢能全产业链关键技术标准，协调推进技术创新、标准制定、产业发展。支持和鼓励广西的企业、高等院校、科研院所积极申请参加国际标准化组织和全国专业标准化技术委员会，争取更多国际标准化组织机构和国家标准化管理委员会获批立项。

（二）构建协同高效的氢能创新体系

广西要着力破解氢能源动力“卡脖子”技术难题，建议以创新性研究为支撑，以产业化核心技术为重点，解决成本、耐久性等问题。瞄准世界清洁能源前瞻性、颠覆性、战略性发展方向，聚焦下一代高效燃料电池及燃氢发动机关键技术与材料，重点突破燃料电池及燃氢发动机工程化和产业化的关键技术与装备。

广西要对氢能领域获批国家技术创新中心的单位给予资金补助，对牵头承担氢能领域国家科技重大专项、国家重点研发计划项目的企业，按有关规定给予配套资金支持；支持开展关键核心技术攻关，重点推动燃氢发动机、氢燃料电池整车（船）集成、有机液体储氢、可再生能源制氢、氢能安全等技术创新，对氢能产业链、供应链重要装备设备、关键零部件、材料工艺、新型产品研制开发，由自治区级科技计划项目给予重点支持，单个项目给予一定资金补助；鼓励高等院校设置氢能学科、与企业合作培养专业人才、与企业合作设立学生实训基地，优先考虑自治区预算内资金支持；做好氢能产业的人才顶层设计，强化氢能人才引进和培养，对氢能领域“高精尖缺”人才纳入专项人才计划，落实广西鼓励人才引进和科技创新的奖励政策，将顶尖人才和团队的重大项目实行“一事一议”政策支持，加强政府、企业、高等院校、行业协会之间的相互协调与支持，紧跟产业发展的步伐，全方位加大对氢能产业人才的培养、引进和使用，以良好的人才生态环境，为氢能产业的高速发展筑牢人才的基石。

（三）推进氢能源动力基础设施建设

1.合理布局制氢设施。结合广西各市资源分布特点及产业布局，因地制宜合理布局制氢设施。在煤炭资源丰富的地区，且氢气需求量大、煤炭成本低的地区，则适合煤制氢建设。在有副产氢气、氯碱行业附近地区，有氢气的消费端，可优先利用副产氢气，按产氢量给予相应能耗和碳排放扣减，允许石化企业在厂区外建设车用氢气提纯装置和集中充装设施，提高低成本化工副产氢供应能力。在可再生能源富集地区，发展风能、光能、水能规模电解水制氢，按照一定制氢能力、奖励一定数量的风电或光伏开发资源并视同配置储能，支持电解制氢企业用电参与市场化交易，探索分布式可再生能源制氢，建设规模化制氢产业基地，逐步构建多元化氢能供给体系。总而言之，要具体问题具体分析，因地制宜，根据应用情景与氢气需求量的大小确定制氢方式，避免盲目布局。在可再生能源电解水制氢的建设过程中，企业应该坚持以政府引导、市场主导的原则，在满足自身收益率的条件下合理规划可再生能源电解水制氢项目。

2.统筹规划加氢网络。加快制定广西氨氢融合零碳新能源科技创新战略与发展规划，聚焦高效率低成本制氢制氨与跨区域、长距离、低成本氢储运难题，着力破解“用氢难、用氢贵”的问题。探索建设氨氢制加一体化供氢站/油氢供给站。依靠成熟的氢生产、储运和供给工艺体系，加油站基础设施改造，解决大规模建设加氢站带来的巨额投资问题，积极发展低成本、高安全的跨区域氨/氢储运技术。

（四）合理布局氢能产业链

1.加强自治区级统筹，从顶层设计布局广西各城市氢能产业发展。坚持“建圈强链”思维，依托当地标杆企业的技术领先优势，加快引进和培育更多氢能源动力配套企业，进一步强链、补链，形成生态链闭环，进一步增强广西氢能源动力产业发展核心配套能力。

2.加大招商引资力度，支持企业加强关键核心技术研发，不断完善产业支持政策体系。广西要加强组织领导，各部门协同、政府与企业协作，努力为氢能产业发展营造一流环境。建议由自治区人民政府牵头整合广西玉柴机器集团有限公司、东风柳州汽车有限公司、广西柳工机械股份有限公司、广西汽车集团有限公司、南宁比亚迪新材料有限公司等龙头企业产业链资源，发挥各企业优势，联合打造开发氢能源动力示范基地，推进氢能产业布局。

（五）强化财政金融支持

1.发挥好自治区预算内投资引导作用，支持氢能源动力相关产业发展。一是出台自治区级财政资金支持政策，对企业进行奖励补贴。二是持续统筹做好财政资金支持氢能领域创新平台建设及关键核心技术攻关。三是开展分级补贴政策，完善奖励机制。四是进一步完善新能源产业退稅减税政策。

2.鼓励多渠道借助资本融资。充分发挥资本市场作用，建立推动氢能企业上市的工作机制。优化氢能企业上市服务，建议加强对广西符合上市条件的氢能企业的辅导服务，在申请首发上市、再融资、发行公司债券等方面加大政策支持力度，对审核项目的延期反馈及非现场监管方式给予更多柔性安排。充分发挥中介机构的指导作用，助力氢能企业通过资本市场直接融资，落实对成功上市企业按照企业上市奖励办法予以奖励。

（六）健全氢能产业培育发展机制

建议将氢能产业发展纳入广西突破性发展新能源与智能网联汽车优势产业专项工作中。统筹协调广西氢能推广应用工作重大事项，建立联席会议制度、工作专班制度、联络服务机制、评估督导机制。成立氢能产业发展促进会，组建专家团队、搭建产业服务平台、打造氢能产业协作联盟、强化重大项目牵引。建立健全地方性法规制度，各市人民政府、各相关部门和单位承担属地管理及业务主管责任，共同推进广西氢能规划和支持政策的推进落实、龙头企业和项目建设服务等工作，促进氢能产业加快发展。