前不久，2023世界氫能技術大會在廣東佛山南海舉辦。本屆大會由中國科學技術協會、中國機械工業聯合會和國際氫能協會共同主辦，以“氫能與雙碳戰略：從現在到未來”為主題，聚焦“雙碳”戰略下全球氫能領域的最新產品、技術及裝備，以及氫能在交通、能源、化工、冶金及建筑等領域的應用展開探討。以“氫啟南海 · 駛向未來”為主題的氫能交通論壇是本次大會重要的產業論壇。論壇以交通行業應用為主線，聚焦氫能在道路車輛、軌道交通、航空器( 無人機)、燃料電池船舶四大應用領域的應用，擘畫未來十年藍圖，共同探討氫能及燃料電池產業政策導向、關鍵技術創新動向、產業發展路徑及在不同載運工具上的應用新進展。氫能交通論壇包括一個主論壇——氫未來·氫交通；兩個分論壇——氫交通·新應用、氫交通·新技術，涵蓋產業鏈的熱點及痛點議題。本版專題探討氫交通·新應用，敬請關注。
□周金廣
氫能作為一種二次能源，具有來源多樣、終端零排放、用途廣泛、質量能量密度高等優點，在碳達峰、碳中和背景下，氫能將成為重要的儲能載體，助力“雙碳”目標實現。發展氫能是順應能源結構調整、保障國家能源安全的大勢。我國交通運輸業碳排放占比10%左右，交通能源轉型發展勢在必行。
我國燃料電池汽車市場呈快速增長趨勢
在全球關注氣候變化、能源低碳轉型的形勢下，近年來國際能源巨頭不斷加大包括氫能在內的可再生能源與低碳技術相關領域的投資，部分公司對低碳清潔能源業務設定的投資上限已超過10%，并通過兼并收購加快業務布局。
在“雙碳”目標下，氫能成為重要的儲能載體，對助力實現“雙碳”目標、保障國家能源安全意義重大。特別是在交通領域，氫能開始走上歷史舞臺。
2021年，我國氫氣產量超過3300萬噸，居全球第一。其中，煤制氫2124萬噸、天然氣制氫460萬噸、工業副產氫708萬噸、電解水制氫50萬噸。2022年，我國氫氣產量約3700萬噸。目前氫氣的生產主要以煤制氫、天然氣制氫為主，在消費側，氫能在能源領域使用占比不大。
我國多數氫氣用于合成氨（32.3%）、合成甲醇（27.2%）和石油化工（24.5%），交通領域需求量占比非常小。樂觀預測，2050年氫能在我國終端用能需求的比重將超過10%，消費量約9300萬噸。其中，交通用氫2750萬噸，相當于減少9350萬噸石油；工業用氫4700萬噸；建筑及其他領域用氫1800萬噸。
截至去年底，全球在營加氫站有727座，比上年增長22.4%。我國加氫站最近三年呈快速增長態勢，數量居全球第一。我國加氫站主要集中在東部沿海等燃料電池汽車產業發展較領先的省市，有50%集中在五大示范城市群。
近三年雖然受疫情影響，但是我國燃料電池汽車市場仍呈現快速增長趨勢，2022年，燃料電池汽車產量3628輛，銷量3367輛，相比2021年分別增長105.4%和112.8%；截至2022年底，燃料電池汽車累計銷售1.2萬輛，到2025年，有望達到10萬輛，2030年有望達到100萬輛。
目前，燃料電池汽車已滲透各領域，包括公交、輕客、輕卡、冷藏車、重卡、工程車等。運營主要集中在上海、北京、天津、河北、河南、山西、山東、廣東及陜西等地。
打通氫能交通氫制備、氫儲運、氫應用三個環節，鞏固在車用氫能源供應領域的主要服務商地位
中國石化以打造規模最大、科技領先、管理一流的中國第一氫能公司為目標，按照“加氫引領、綠氫示范、雙輪驅動、助力減碳”的思路，聚焦氫能交通、綠氫煉化兩大領域，大力發展氫能一體化業務。
堅持“國家有布局、市場有需求、發展有效益、戰略有協同”原則，中國石化打通氫能交通氫制備、氫儲運、氫應用三個環節，鞏固在車用氫能源供應領域的主要服務商地位，積極穩妥地推進加氫站網絡布局，規劃到2025年，基本滿足終端加氫消費需求，拉動整個產業鏈發展。油氫混合站（加氫站）網絡初具規模，基本滿足消費終端加氫需求，帶動全產業鏈升級發展。
制氫環節的重點是做好集中式綠氫供應和探索站內制氫新模式。中國石化積極推進集中式綠氫供應，研究建設烏蘭察布至北京的綠氫長輸管道，將烏蘭察布以集中式、規模化風光電資源所制的綠氫輸送至燕山石化，供應北京并輻射周邊地區。
中國石化積極探索站內制氫新模式，在遼寧、廣東、四川、安徽、福建、陜西、內蒙古等資源條件合適的地區，開展站內電解水制氫、甲醇制氫、天然氣制氫、氨分解制氫等制氫加氫一體化項目。
在氫能儲備方面，中國石化依托煉化企業高純氫供應中心，就近布局短管道微網輸氫，計劃在北京、上海、廣東、山東、重慶、浙江、四川等地實施短管道微網輸氫加氫一體站示范項目；研究將國內20兆帕氫氣運輸標準提高到30兆帕以上，提高氫氣儲運壓力，有效降低運輸成本，擴大經濟運輸半徑；聯合相關院所企業開展液氫技術和裝備攻關，突破關鍵技術，推動液氫儲運示范項目落地。
在加氫站網絡建設方面，中國石化結合氫燃料電池推廣情況，以“3+2”氫燃料電池汽車示范城市群和氫能產業發展意愿較強地區（山東、安徽、重慶、武漢、成都等“群外”區域）為重點，以重要港口、物流場所、高速公路氫走廊、煤化工基地為依托，建設加氫（油氫合建）站。
此外，中國石化適度超前落地城市間氫能走廊，布局10余條高速公路氫走廊，構建跨區域連通的氫能高速公路示范線，如成渝、京津冀、濟青、上海—寧波、福建—廣東—廣西、鄭汴洛濮線、滬寧、武漢—十堰高速等。
中國石化加大技術攻關力度，制氫裝備方面，開發PEM制氫技術，實現PSA提純關鍵設備旋轉閥國產化；儲運和加注方面，開發90兆帕氫氣壓縮機，建設45兆帕儲氫井示范項目；燃料電池方面，實現鉑碳催化劑工業化生產，形成燃料電池電堆整套組裝工藝等。
中國石化在氫能交通領域，特別是加氫站建設和運營方面的主要實踐
中國石化打造了一批燃料電池供應中心。結合“3+2”燃料電池示范城市群加氫站的用氫需求，已在燕山石化、廣州石化、高橋石化、天津石化、上海石化、海南煉化、齊魯石化、青島煉化、茂名石化建成提純裝置，9家企業裝置能力合計達到1.4萬噸/年。
中國石化已成為全球建設和運營加氫站最多的企業。按照“有規劃、有政策、有需求、有資源”的發展原則，截至2022年底，中國石化已建成加氫站98座，在全國加氫站占比近30%。中國石化發揮現有3萬多座加油站的網絡優勢，向“油氣氫電服”綜合能源服務商轉型取得了積極進展。
中國石化為服務北京冬奧會建成慶園街、王泉營、興隆、西灣子4座加氫站，設計總加氫能力達到5.5噸/日。北京冬奧會期間累計加注氫氣87噸，服務涉奧車輛8689車次，加注量和服務冬奧車輛占比約45%。賽事結束后，169輛氫能大巴經過改造作為氫能公交在北京延慶陸續投入運營，日均加氫量達到2噸。
為引領氫能產業發展，科學化、規范化、標準化打造氫能公司，中國石化積極制定氫能標準體系。參編國家標準《汽車加油加氣加氫站技術標準GB50156》；牽頭編寫《制氫加氫一體站技術規范》《加氫站、油氫合建站安全技術規范》《加氫站氫運輸及配送安全技術規范》等地方標準、團體標準；《加氫站、油氣氫合建站工程技術規范》《加氫站、油氣氫合建站安全技術規范》《加氫站氫運輸及配送安全技術規范》《車用氫氣質量管理指導意見》等企業標準。
中國石化還積極探索多種技術路線的建站模式，積極試點和推廣70兆帕、35兆帕/70兆帕混合站、短管道輸氫加氫一體站、制氫加氫一體站等多類型建設方式。目前，中國石化已建成上海青衛站、浙江嘉興平湖濱海大道站等5座70兆帕加氫站，后續將根據場景需求提高建站比例，以滿足如廣州、成都等地區乘用車發展的需要，搶占配套服務先機。在福建打造了全國首個氫氨技術轉化制氫站，主要解決氫氨關鍵技術轉化問題，繼續推進更大規模的氨分解項目。
甲醇制氫。燃料油公司與石科院合作在大連盛港加氫站建設站內甲醇橇裝制氫系統，裝置占地面積60平方米，制氫能力每小時500標準立方米，于2023年2月投入運營。該制氫裝置采用中國石化自主研發的甲醇重整與催化氧化耦合技術，研制出高活性、高穩定性催化劑，利用過程強化實現了設備的高效和小型化，推動地方政府出臺了制氫加氫一體站技術規范。
氨分解制氫。氨是高效儲氫介質，具有能量密度高、儲運容易、儲運成本低、安全性高、用戶終端無碳排放等優勢，全球范圍內綠色合成氨和低溫氨分解制氫技術日益受到重視。2022年8月，在福建雪人內部站打造了全國首座氨現場制氫加氫一體站示范項目。該示范項目以氨作為氫氣的儲能載體，通過氨在線低溫制氫、分離純化、升壓加注等實現車用氫氣制備，制氫能力為每小時50標準立方米，滿負荷運轉每日可制氫100千克，解決了氨-氫轉化關鍵技術難題。
電解水制氫。中國石化青海石油分公司通過對接政府和物流企業打造了可再生能源制氫加氫一體化應用場景，該場景包含兩兆瓦的光伏發電項目、每小時500標準立方米的電解水制氫項目、綜合加能站項目及300輛氫燃料電池商用車。
微網短管道輸氫加氫。微網短管道輸氫可以滿足大規模運輸和用氫需求，進一步降低氫氣運輸成本和風險。中國石化第一座短管道輸氫站——嘉興平湖濱海綜合能源站全部實現管道進氫，管道1.7千米，壓力1.2兆帕，同時可以作為加氫母站具備氫氣充裝批發功能，每天可為5~6臺管束車提供氫氣充裝。
儲氫井。在重慶石油半山環道加氫站建成全國首座采用儲氫井儲氫的加氫站，共設置3口高壓儲氫井，設計壓力50兆帕，深度150米，解決了半山環道加氣站增加加氫功能面積不足的問題。高壓儲氫井自投入使用后運行平穩，具有儲氫安全性高、占地面積小、使用年限長、綜合使用成本低等優點，有望在加氫站規模化推廣。
氫能走廊。發揮燃料電池重卡適合長途重載運輸等優勢，打造城市間氫能走廊，構建跨區域連通的氫能高速公路示范線。銷售公司、上海石油、浙江石油聯合華東化銷、高橋石化、上海石化等，通過燃料電池重卡將上海的ABS非危化品運送至寧波，打通了上海—寧波氫能走廊，開啟了滬浙線化工產品零碳物流新模式。
（作者系中國石化銷售公司新能源管理部/數質量科技部副經理）
浙江石油 氫能供應乘勢而上
浙江石油緊抓氫能產業鏈發展窗口期，按照“產業規劃穩需求、企地合作建紐帶、因地制宜布終端”思路，圍繞長三角一體化加快完善全省加氫站布局，強化氫能供應保障，深度參與推動氫能公交、重卡、物流、港口等氫能場景應用。其中，嘉興的3 座加氫站已初步形成氫能供給網絡，為上海、嘉興等周邊企業、物流園區、氫能公交等提供加氫服務，累計供氫1000余噸。浙江嘉興平湖濱海大道站是中國石化首座批零兼營“五位一體”綜合能源服務站，除提供汽柴油、LNG、充電、加氫和易捷服務外，還依靠氫氣管線的接入，具備氫氣充裝批發功能。目前，該站為物流重卡、城市公交日均加氫近1噸。
浙江嘉興平湖濱海大道加氫站為物流重卡、城市公交提供加氫服務。 金丹紅 攝
