近日，質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫設備生產(chǎn)基地投產(chǎn)，首臺本地化產(chǎn)品HyLYZER®-1000上線。該基地是目前國內(nèi)首批投入使用的吉瓦級PEM電解水制氫裝備工廠，這是康明斯恩澤（廣東）氫能源科技有限公司（以下簡稱“康明斯恩澤”）建設的項目。隨著電解水制氫設備國產(chǎn)化進程提速，綠氫制備成本有望進一步降低。
在能源產(chǎn)業(yè)加速變革、新型能源體系加速構建的背景下，氫能產(chǎn)業(yè)作為一種新興業(yè)態(tài)，其創(chuàng)新與發(fā)展備受關注。2022年3月份，國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，首次將氫能定位為未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。
中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會會長于彤指出，氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次能源，其開發(fā)與利用已經(jīng)成為新一輪世界能源變革的重要方向。目前，我國氫能產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，相較于國際先進水平，仍存在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強、技術裝備水平不高、支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎性制度滯后、產(chǎn)業(yè)發(fā)展形態(tài)和發(fā)展路徑尚需進一步探索等問題。
制氫是氫能產(chǎn)業(yè)上游的關鍵一環(huán)，其技術水平影響著氫能大規(guī)模推廣與普及。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國氫氣產(chǎn)能約為4100萬噸，主要集中在西北、華北和華東地區(qū)；氫氣產(chǎn)量約為3300萬噸，其中煤制氫產(chǎn)量約為2100萬噸，天然氣制氫產(chǎn)量約為450萬噸，工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)量約為700萬噸，電解水制氫產(chǎn)量約為50萬噸，電解水制氫產(chǎn)量僅占總產(chǎn)量的1.5%。從產(chǎn)能結構可以看出，化石能源制氫仍是我國目前的主要氫源，從生產(chǎn)源頭看并不“清潔”，氫能轉型的目標是采用可再生能源發(fā)電，再通過電解水制取綠氫進行替代。
電解技術進步和規(guī)模擴大將降低綠氫成本。當前電解技術發(fā)展迅速，但需要擴大制造規(guī)模以滿足政府和行業(yè)的目標。電解槽制造商面臨的壓力是進一步開發(fā)技術和標準化系統(tǒng)，以進行大規(guī)模應用，并提高制造能力。
從去年國內(nèi)數(shù)據(jù)來看，電解水制氫交付項目中98%為堿性技術，PEM技術僅占2%。但從國際來看，目前海外大型項目中PEM技術占比達55%至60%。與堿性技術相比，PEM技術的優(yōu)勢可體現(xiàn)在五個方面：一是無污染，沒有具腐蝕性和毒性的電解液；二是占地少，所需面積遠遠小于堿性技術；三是能耗低，相較堿性技術節(jié)省約10%電耗；四是與可再生能源匹配性更好，適應電源間歇性、波動性的特點，動態(tài)響應快、操作范圍寬；五是運維成本低。
長春綠動氫能科技有限公司副總經(jīng)理才宇表示，當前電解水制氫項目大多處于示范階段，堿性設備應用更普遍、設備價格相對更低，示范階段更傾向于主要使用堿性設備。在以綠氫為核心的綠電轉化項目中，PEM設備更加適應電源的波動性和間歇性，隨著PEM技術的突破和成本的降低，PEM制氫設備的應用將呈現(xiàn)逐年上升趨勢。
2021年底，中石化旗下恩澤基金與康明斯按50∶50比例共同出資設立康明斯恩澤，旨在通過領先的PEM電解水制氫技術在中國的本地化產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和銷售，推進綠色制氫解決方案的發(fā)展和大規(guī)模應用。其PEM裝備零部件可實現(xiàn)100%國產(chǎn)化，從而大幅度降低產(chǎn)品制造成本并實現(xiàn)快速交付，推動綠氫制造設備的規(guī)模化生產(chǎn)。
康明斯恩澤綠氫設備制造基地的投產(chǎn)，對于推廣創(chuàng)新的質(zhì)子交換膜電解槽系統(tǒng)是一次重要飛躍。“合資公司補足了中國氫能產(chǎn)業(yè)鏈最上游制氫板塊的短板，加快了先進成熟的PEM電解水制氫技術國產(chǎn)化的步伐。期待合資公司能加快推進制氫設備國產(chǎn)化進程與降本節(jié)奏。”中國石化集團資本有限公司黨委副書記鄧群偉說。
康明斯全球副總裁、康明斯中國董事長石內(nèi)森表示：“中國是康明斯最重要的市場，也必將引領全球綠氫大規(guī)模應用的步伐，康明斯將持續(xù)投資并發(fā)展領先的綠氫技術與本地制造能力。”
經(jīng)過一年多的發(fā)展，康明斯恩澤已順利部署多套電解水制氫設備，包括中國三峽集團“源網(wǎng)荷儲一體化”項目、中國石化中原油田可再生電力電解水制氫示范項目。其中，中石化中原油田項目已進入試運行，年產(chǎn)能近400噸，綠氫純度達99.9995%，每天產(chǎn)出的氫氣可供106輛公交車全天行駛，目標是年減排二氧化碳2200噸。
從實際情況來看，僅靠設備端降本還不足以讓綠氫具備較強的經(jīng)濟性。以燃料電池汽車為例，加氫費用只有降到每公斤30元以下才能與燃油車競爭。但如果拿不到特殊電價，終端的制氫加氫一體站制氫成本將接近每公斤50元。
“綠氫最大的挑戰(zhàn)還是成本，其中七成來自于電價。”康明斯新能源動力事業(yè)部中國區(qū)總經(jīng)理景帥表示，行業(yè)降本需要國家出臺更多綠氫支持政策，在電價、供電方面給予相應的產(chǎn)業(yè)支持，給綠氫一定補貼，這樣，整個產(chǎn)業(yè)鏈上的環(huán)節(jié)才能把產(chǎn)品打磨得更好，成本降得更低。（經(jīng)濟日報記者 王軼辰）
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