扎实练“氢”功 竞速绿色低碳新赛道

作者: 陈婷婷

氢能,具有清洁低碳、安全高效、储量丰富、能量密度高等特点,氢能产业已成为各地加快能源转型升级、培育经济新增长点的重要战略选择。

把握新一轮科技革命和产业变革机遇,重构竞争新优势,成都明确提出,未来3年,将聚焦建设“绿氢之都”,采取系列超常规举措,实施“六大工程”,推动氢能产业高质量发展。近期发布的《成都市产业建圈强链2024年工作要点》,将氢能作为今年实施产业建圈强链行动打造的重点产业链之一。

抢占新赛道,如何扎实练“氢”功?本刊记者对成都氢能产业链上企业进行了深入探访。

招引“硬核伙伴” 构建“氢友圈”

在郫都区绿色氢能产业功能区,东方氢能产业园正在紧锣密鼓地建设。园区一侧,塔吊林立,一栋已封顶的建筑被绿色围挡包裹,工人们忙碌作业;园区另一侧4栋新大楼已建成,错落有序分布其中。

“产业园项目一期已全部建成,目前正进行消防验收,预计今年7月投运。”东方电气氢能(成都)科技有限公司(下称“东方氢能”)市场部副部长、东方氢能产业园负责人张章介绍,东方氢能产业园由东方电气集团投资建设,将建成西部首座氢能高端先进装备制造产业园区(含制氢加氢一体示范站)。园区打造氢能产业生态圈、创新生态链,大力构建燃料电池及制氢、储氢、加氢、氢能综合利用企业集群,布局氢能科技创新中心、应用示范中心、高端制造中心、检验检测中心及数据服务中心,引领中国西部氢能产业向链条化、集群化、高端化发展。“投用后,园区将打造为东方电气氢能产业总部基地。”张章说。

当前,交通是氢能利用的先导领域。张章介绍,东方氢能作为东方电气集团氢能与燃料电池产业发展的核心平台,成功掌握了燃料电池膜电极、电堆、系统等多项关键核心技术,搭载东方电气氢燃料电池的氢能汽车已实现多城市、多车型应用。

在园区内,停放着10辆氢燃料电池汽车,“类似这台4.5吨氢燃料电池冷藏车,还有这台18吨燃料电池厢式物流车,主要部件90%以上为‘四川造’,都属于成都市2023年‘揭榜挂帅’项目。东方氢能承担了3个项目共计70台燃料电池系统的示范任务,成为成都市‘揭榜挂帅’项目最大示范主体。”张章说。

与此同时,产业园积极引入产业上下游企业,聚集产业链各类资源,发挥协同优势和支撑作用,构筑氢能产业生态。目前,产业园运营团队已招引到产业链上的“硬核伙伴”——四川省特种设备检验研究院、江苏国富氢能技术装备有限公司等氢能行业企业和机构,将发挥各自在气体检测、气瓶检测、加氢设备制造等领域的优势,与东方氢能在关键材料、关键零部件间形成产业互补,一条清晰的氢能产业链逐渐凸显。

“以国家市场监管技术创新中心(氢储运加注装备)郫都基地落户园区为例,是由我们公司与东方锅炉、四川省特种设备检验研究院共建。”张章说,这条检测线将弥补西部地区车载氢瓶检测线空白,提升四川氢能产业综合竞争力。

“氢燃料电池汽车以及氢能的使用,要想大规模市场化,最核心的是降低产品成本。”园区内即将于6月建成西南区域首座制氢加氢一体化示范站,张章介绍,“之前,在全国还没有推出相关政策指导的时候,我们已经先试先行,对运营模式进行探索,同时,也规划为园区内企业的研发、测试、生产提供稳定、优质的氢源,降低后续的使用成本。”

科技创新 塑造企业核心竞争力

氢能产业链分为上游制取(制备—储运—加注)、中游燃料动力电池系统和下游应用三个关键环节,加氢站则是连接上游制、储、运环节与下游应用市场的枢纽。

郫都区绿色氢能产业功能区有一家国家级专精特新“小巨人”企业——四川金星清洁能源装备集团股份有限公司(下称“金星集团”)。扎根成都27年,金星集团抢抓市场风口,从单一做CNG压缩机开始,逐渐拓展到拥有铸造、容器生产及系统模块撬装、智能加工、部件精装及产品组装为一体的生产制造及销售、制氢及加氢站成套装备设计制造销售的企业,成为行业翘楚。

来到精密装配车间,不同规格氢气压缩机、加氢机等装备放置其间,以待装配测试,金星集团氢能源装备“明星产品”隔膜式氢气压缩机就在其中。隔膜式氢气压缩机是加氢站最为核心的动态装备,主要依靠隔膜在气缸中的往复运动实现对氢气的压缩与输送。

“以往,高压大排量氢压机一直被国外垄断。我们联合清华大学、四川大学、西华大学等,通过科技创新自主研制的这款45MPa隔膜式氢压机,填补了国内空白,还被认定为2020年度四川省重大技术装备国内首台(套)产品。”金星集团副总裁兼研究院院长王勇介绍,针对不同应用情景,公司最新研发的加氢站用90MPa隔膜式压缩机技术处于国际领先水平,在今年初完成了500小时的重负试车,已经投入批量化生产。

对于制造企业来说,产品技术不断创新是塑造核心竞争力、实现可持续发展的“法宝”。正是得益于强大的研发和生产制造实力,金星集团一系列重型橇装高转速压缩机相继面世,迅速填补了国产大吨位高速橇装压缩机组的空白。

“这台超大功率撬装高转速大排量无油润滑氢气压缩机,主要应用于氢气跨境管输和储能。”王勇介绍,设备最大功率达到7500kw,最大排量为200万立方米/天,而不同应用场景的45MPa加氢站隔膜式压缩机电机功率是55kw,最大排量是1万立方米/天。高效能、无油润滑确保气体压缩纯度、噪音低、运营费用低及撬装集成占地小的优势,让产品行销海外。

据了解,类似的大型高转速撬装氢能压缩机等氢能源装备已经搭乘中欧班列出口中亚、非洲、欧洲等地。王勇称,公司2023年出口额达到2.07亿元。

视点

全产业链布局 成都建设“绿氢之都”

氢能是国家前瞻布局的重要未来产业。今年3月,国家能源局印发《2024年能源工作指导意见》,明确提出编制加快推动氢能产业高质量发展的相关政策,有序推进氢能技术创新与产业发展。根据中国氢能联盟预计,到2025年,我国氢能产业产值将达1万亿元。

据悉,成都现有氢能相关企业105户,初步形成“制储运加用”全产业链布局,产业规模去年达130亿元、全国第七,空压机、车载储氢瓶等关键零部件市场份额国内前三,推广氢燃料电池汽车500辆。

今年5月,成都印发了多个新型工业化领域行动计划和方案,其中为氢能产业量身定制的《成都市推动氢燃料电池商用车产业发展及推广应用行动方案(2024-2026年)》(下称《行动方案》)提出,加快形成以氢燃料电池商用车为主的汽车产业新质生产力,进一步提升氢燃料电池商用车产业显示度和竞争力,抢占国内氢燃料电池商用车产业新赛道。

成都市经信局市新经济委相关负责人表示,未来3年,成都将聚焦建设“绿氢之都”,采取超常规举措,实施“六大工程”,推进重点项目46个,总投资170亿元以上。推动氢能产业产值年均增长25%以上,规模3年翻一番,进入全国前五。

面对氢能产业迅猛的发展态势和不断释放的政策红利,张章和王勇均认为氢能产业迎来了重大机遇,行业进入高速发展期和商业导入期。“此次出台的《行动方案》将加快成都氢能汽车的推广应用,进一步激发氢能产业的内生动力。”张章同时表示,目前氢能产业链还存在一些难点和挑战,面临关键材料和核心领域技术创新能力不强、技术装备水平不高、产业技术体系不够完善等问题。成本高和规模化不足,成为制约氢能发展的主要因素。“以氢燃料电池最核心的部件膜电极为例,氢能的利用方法之一是通过燃料电池转化为电能,膜电极的作用是将氢气与氧气反应产生电能,并将产生的电能输出,其阳级通常采用铂或其他贵金属制成,这势必带来高额成本,如何找到可替代的低价材料,成为技术攻关的关键。”

张章认为,进一步推动行业发展,要坚持以政策为引领,以技术创新为核心,持续推动核心产品成本下降和效能提升,突破产业关键技术瓶颈,开拓产业应用范围和领域,加快形成规模化市场效应。王勇表示,需要进一步推动氢能产业的标准化和规范化发展,促进氢能产业不同环节的衔接和协同。

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