◎记者 俞立严
氢能工业化的应用正在加快。自4月10日中国石化称中国首条“西氢东输送”管道纳入国家规划以来,相关部门提出了研究和提高氢能跨区域输送能力的关键任务。4月13日,全球先进的吨镁基固态储运氢车出现在上海,立即引起了市场的关注。
上海证券报记者近日获悉,随着工业化的加快,镁基固态储氢等前沿技术的进步也在加快,氢气长途运输进入新的发展阶段。
镁基固态材料实现常温常压氢气储运
4月13日,全球先进吨级镁基固态储运氢车在上海汽车会展中心亮相。第一代吨级镁基固态储运氢车由上海氢枫能源科技有限公司(以下简称“氢枫能源”)与上海交通大学氢科学中心联合开发制造,帮助中国固态储氢技术迈上新台阶。
储运氢车以镁合金为介质,通过镁与氢的可逆反应储运氢气。自行车储氢量是目前主流储氢方式-高压气态储氢量的3-4倍,储存状态为常温常压,解决了高压气态储氢量的高压爆炸风险,实现了更安全、更高效、更经济的氢气储运,是目前氢气储运环节的创新技术。
上海交通大学氢科学中心邹建新教授说:“镁本身就是一种很好的储氢介质。”镁基固态储氢技术具有储氢容量大、常温常压安全储运、长期储存、成本低等优点。“在应用方面,该技术有机会在氢冶金、氢储能、氢化工、分布式发电等方面得到很大的应用。”。
氢枫能源首席运营官宣峰表示,在设计初期,R&D团队考虑了公路运输、铁路运输、远洋运输或多式联运的方式,并通过标准的集装箱设计配置了通用运输。氢枫能源基于镁基固态储运氢的技术优势及其广泛的应用场景,未来将继续迭代升级产品和技术,实现产品标准化、模块化、系列化,满足客户和市场对储氢的不同需求。
镁基固态储运氢车的发布引起了业内外的关注。云海金属4月13日表示,公司目前正处于保密阶段,与氢枫集团有镁基固态储氢相关的研发合作。值得注意的是,云海金属4月11日宣布,最近,公司与宝钢金属有限公司、重庆大学签署了“公司和宝钢金属委托重庆大学中温高密度低成本镁基固态储氢材料产品研发和试验协议”,三方就相关项目的合作事项达成了相关协议。
业内专家表示,氢能是未来的清洁能源,氢储运技术是氢能利用的关键环节,也是制约氢能大规模应用的最大痛点。”高效的氢储运技术是推动氢市场成功的关键。”罗兰贝格氢能业务总负责人表示,镁基固态储运氢技术是固态储氢领域的先驱,相信该产品和解决方案将有利于整个氢能行业。
“西氢东送”离不开储运等设备的帮助
近年来,长途氢气运输的主流模式也在升级。4月10日,中国石化宣布,“西氢东输送”输氢管道示范项目已纳入石油天然气“全国网络”建设实施计划,标志着中国氢长途输送管道进入新的发展阶段。
据中石化报道,“西氢东送”始于内蒙古乌兰察布市,终点位于北京燕山石化,管道全长400多公里,是中国第一条跨省、大规模、长途纯氢输送管道。管道建成后,将用于取代京津冀地区现有的化石能源氢生产和交通氢,大力缓解我国绿氢供需不匹配的问题,在未来跨区域氢输送管网建设中发挥战略示范和主导作用,帮助我国能源转型升级。
“西氢东送”管道规划经内蒙古、河北、北京等三省9个县区规划。管道一期运输能力10万吨/年,预留50万吨/年的长期增长潜力。同时,沿线许多地方将预留端口,以便于接入潜在的氢源。未来,中石化将依托“西氢东送”管道建设支线和加氢母站,帮助京津冀氢能走廊高效建设,实现京津冀地区“双碳”目标。
中国石化石油工程设计公司总经理荆少东告诉记者,大规模集中氢和氢长途运输是未来的趋势,管道运输作为一种经济可行的运输方式,将加快氢资源疏散和市场覆盖,在能源结构优化调整中发挥重要作用。
业内人士表示,目前,长管拖车仍是中国长途氢运输的主流方式,但成本高、效率低是终端氢成本高的主要原因之一,极大地制约了产业链的发展。氢输送管道可以实现大规模、长途的氢输送,并考虑到经济效益。
据中信证券估计,目前主流运输方式100公里的单位成本为10元/公斤,在经济性和安全性方面存在劣势。管道运输成本预计100公里可降至2元/公斤,安全风险小。氢气输送管道示范工程将有利于氢气压缩设备和氢气储运设备的相关企业。压缩机和储氢罐的投资预计将占管道投资的10%至15%。此外,输氢管道有助于扩大绿氢的消费半径和销量,这将推动氢供应的增加,因此对电解槽的需求有望增加。
据氢云链统计,2023年1月至2月,共有8个绿氢项目公开招标电解槽,电解槽总招标量为763.5MW,2022年出货量(近750MW)同比增长近3倍。该机构认为,随着未来输氢管道的普及和示范性绿氢项目的建设,预计2025年电解槽需求将达到12GW至15GW。盛辉科技、隆基绿能、阳光电源等公司都有电解槽的布局。
氢能输送和加注设施将得到提升
国家也越来越重视氢能产业的发展。4月12日,国家发改委高新技术司组织召开氢能产业发展部际协调机制工作会议,全面总结工作进展成果,研究部署下一步重点任务。
具体包括:
一是巩固创新发展基础,加快弥补不足。继续推进先进适用技术创新和产业化,前瞻性布局前沿技术,加强基础研究和应用基础研究。
二是扩大多种应用场景,逐步促进商业化发展。支持燃料电池汽车与纯电动汽车的互补发展,组织氢能在可再生能源消耗、微电网等电力领域的示范应用,促进可再生能源氢生产在工业领域的替代应用。
三是完善基础设施布局,促进全链成本降低和效率提高。支持和引导地方政府根据当地情况发展可再生能源氢生产,研究和提高氢能跨区域输送能力,合理布局填充设施。
四是加强政策制度保障,为产业发展创造良好环境。规范氢能项目建设经营管理程序,优化审批流程和监督模式,加强财政支持,制定和完善标准体系。
“氢的运输和加氢以及相关法律法规的落后是制约行业发展的主要因素之一。”上汽集团相关人士告诉记者,在氢能汽车方面,对于汽车企业:一是希望氢能供应能够跟上;二是希望相关法律法规也能跟上,加强清洁能源的定位,使氢能储存和运输更加方便。
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