都說氫能是未來,我卻在張家港的加氫站發(fā)現(xiàn),公交車司機們最關(guān)心的是“今天氫價能不能再降5毛”。
一輛氫能冷鏈物流車加滿氫只需5分鐘,能跑350公里,唯一排放的是水。在2023年成都大運會上,9輛這樣的車為10萬余人次提供了餐食服務(wù),比油車減少碳排放超3500千克。
這只是氫燃料電池技術(shù)應(yīng)用的冰山一角。當(dāng)大多數(shù)人還把氫能等同于汽車時,聰明的玩家早已在多個領(lǐng)域默默布局。
交通領(lǐng)域是氫能應(yīng)用的先導(dǎo)領(lǐng)域,但遠不止你想象中的小汽車。
2025年我國燃料電池車輛保有量目標(biāo)約5萬輛,而實際應(yīng)用已呈現(xiàn)出更加多元的格局。
氫燃料電池車在干線運輸、城際重載、冷鏈物流等場景已形成比較成熟的商業(yè)模式。與傳統(tǒng)燃油車相比,氫能公交車一年可減少二氧化碳排放約55噸。
在嘉興港區(qū),氫能集卡替代傳統(tǒng)燃油貨車,甚至實現(xiàn)了碳普惠核證減排量交易用于生態(tài)補償。
值得一提的是,氫燃料電池商用車補能時間短,通常僅需10-20分鐘,與傳統(tǒng)燃油車加油時間接近,能夠滿足商用車高強度、連續(xù)性的運營需求。
氫能軌道機車、船舶等應(yīng)用也已經(jīng)從概念走向?qū)嵺`。
全國首艘內(nèi)河64標(biāo)箱氫燃料電池動力集裝箱船舶“東方氫港”號已成功下水,采用2套240kW氫燃料電池組作為驅(qū)動電源,續(xù)航里程達380公里。
氫燃料電池船舶因其零排放的特性,被視為實現(xiàn)航運業(yè)減排目標(biāo)的有效解決方案之一,預(yù)計到2025年,氫燃料電池系統(tǒng)船舶的市場規(guī)模有望達到百億元級別。
與傳統(tǒng)的電力牽引軌道交通相比,氫燃料電池軌道交通不受接觸網(wǎng)限制,可實現(xiàn)靈活編組和運營。
在工業(yè)領(lǐng)域,氫能的應(yīng)用更加廣泛且基礎(chǔ)。工業(yè)領(lǐng)域是當(dāng)前氫能應(yīng)用占比最大的領(lǐng)域。
氫氣作為重要的工業(yè)原料、還原劑和高品質(zhì)熱源,在工業(yè)領(lǐng)域具有重要作用。到2060年,我國氫能需求預(yù)計達1.3億噸,其中工業(yè)需求占主導(dǎo)地位,占比約60%。
通過可再生能源制氫,可以為化工、鋼鐵等難以深度脫碳的行業(yè)提供綠色解決方案。利用可再生能源電力電解水制氫,然后合成氨、甲醇等化工產(chǎn)品,有利于化工領(lǐng)域大幅度降碳減排。
氫能在分布式發(fā)電領(lǐng)域同樣展現(xiàn)出巨大潛力。
氫燃料電池系統(tǒng)效率可達50%-60%,遠超燃煤發(fā)電(30%-40%)和內(nèi)燃機(20%-35%)。如果與廢熱回收相結(jié)合,綜合效率可提高到80%以上。
家庭氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)可同時提供電力和熱水,實現(xiàn)能源的高效利用。日本在家庭熱電聯(lián)供體系的推廣上成績斐然,大量家庭安裝了燃料電池?zé)犭娐?lián)供裝置,使家庭能效得到有效提高。
對于醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等對電力供應(yīng)穩(wěn)定性和可靠性有較高需求的小型商業(yè)用戶,氫燃料電池小型商業(yè)電站是一個理想的備用電源或分布式發(fā)電解決方案。
盡管前景廣闊,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍面臨不少挑戰(zhàn)。
成本是氫能產(chǎn)業(yè)成長壯大亟須克服的挑戰(zhàn),尤其是綠氫成本。電力成本約占電解水制氫總成本的70%。
目前氫氣終端售價多在30元/千克以上,氫能交通在用能成本方面缺乏競爭力。不過,在山東等示范推廣區(qū)域,通過購置補貼、通行費減免等政策疊加,氫燃料電池重卡的使用成本已經(jīng)能夠與柴油車大體持平。
氫燃料電池陰極需要使用大量鉑基催化劑,鉑金資源的稀缺性和昂貴使得燃料電池的成本大大提高。
現(xiàn)有的質(zhì)子交換膜,雖然性能較好但費用較高,在高溫、高濕度或低濕度環(huán)境下的穩(wěn)定性有待提高。
加氫站數(shù)量遠少于加油站、充電樁,限制了氫能源交通車輛的運輸能力。加氫站主管部門尚未明確,建設(shè)審批流程長,影響了建設(shè)效率。
“十五五”時期是我國氫能交通從“政策驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“市場驅(qū)動”的關(guān)鍵時期。
氫能應(yīng)用正從“單點示范”走向“集群化發(fā)展”。在嘉興港區(qū),已引來27家氫能企業(yè)扎堆落戶,總投資超65億元,繪就了“制氫—儲氫—運氫—加氫—用氫”的完整產(chǎn)業(yè)圖譜。
產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動效應(yīng)顯著增強。交通終端應(yīng)用牽引作用的持續(xù)釋放,正在推動氫能產(chǎn)業(yè)形成“示范應(yīng)用-供給體系建設(shè)-規(guī)模化應(yīng)用”的良性循環(huán)。
上游可再生能源制氫加速布局,截至2025年8月底,我國已建成運營可再生氫項目超過100個,項目產(chǎn)能達到25.6萬噸/年,其中交通領(lǐng)域應(yīng)用占比達到18.8%,成為僅次于合成氨的第二大綠氫應(yīng)用領(lǐng)域。
預(yù)計到2025年,氫燃料電池汽車保有量將超過10萬輛,加氫站保有量超1千座,綠氫產(chǎn)能將接近100萬噸,氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到萬億元。
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 當(dāng)前發(fā)展階段 | 主要應(yīng)用場景 | 前景預(yù)測 | |---------|------------|------------|---------| | 道路交通 | 示范推廣期 | 公交、物流車、重卡 | 2025年保有量超10萬輛 | | 航運 | 試點示范期 | 內(nèi)河船舶、港口作業(yè)船 | 2025年市場規(guī)模達百億元 | | 工業(yè) | 規(guī)模化應(yīng)用期 | 化工原料、冶金還原劑 | 2060年需求占比60% | | 分布式發(fā)電 | 早期示范期 | 家庭熱電聯(lián)供、商業(yè)備用電源 | 未來重要補充能源形式 | | 儲能 | 技術(shù)驗證期 | 風(fēng)光氫儲一體化 | 解決可再生能源消納問題 |
從江蘇張家港的氫能公交車到嘉興港區(qū)的氫能集卡,從武漢的“三峽氫舟1”號到北京的氫燃料電池創(chuàng)新基地,氫能應(yīng)用正在全國多地悄然開花結(jié)果。
氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不會一蹴而就,但可以肯定的是,氫能已經(jīng)不再是未來的概念,而是正在發(fā)生的現(xiàn)實。