“氢”风劲吹 陕西竞逐万亿新赛道

旭氢时代自动化氢燃料电池堆生产线。受访者供图

在榆林，年产绿氢约3000吨的零碳产业园氢能（制氢）示范项目一期正在紧锣密鼓地施工；在咸阳，陕西氢易能源科技有限公司（以下简称“氢易能源”）建设的年产2000吨有机氢载体工厂，预计今年9月投产；在西咸新区，陕西旭氢时代科技有限公司（以下简称“旭氢时代”）建设的我省首条全自动化氢燃料电池堆生产线已经投产；从西安至韩城，氢能重卡已经完成运输测试。从制氢、储氢到运氢、用氢，陕西相关部门、企业、科技工作者在产业链上中下游“全线出击”，每一个人都有一种等不起、慢不得、坐不住的紧迫感。“习近平总书记强调，要科学规划建设新型能源体系，促进水风光氢天然气等多能互补发展。这为我国氢能产业指明了方向，明确了氢能在新型能源体系里的独特价值。”省发展改革委副主任、省能源局局长何钟说。2024年，氢能首次被写入国务院《政府工作报告》，20多个省份已发布200余份氢能规划和指导意见。行业预测，2025年氢能行业市场规模将突破1万亿元。氢能，在实现“双碳”目标的背景下，已经成为各省激烈竞逐的新赛道。省发展改革委作为陕西氢能产业链链长单位，制定印发了《陕西省“十四五”氢能产业发展规划》等政策文件，牵头成立省级氢能产业链工作专班。目前，陕西氢能产业在基础设施建设、装备研发制造和应用场景示范等方面取得了一系列重大进展，已经驶入了发展快车道。上游制氢 把成本降下来“最近，我们投资建设的榆林零碳产业园氢能（制氢）示范项目已开工建设，依托榆林丰富的光伏风电和矿井疏干水资源，建设碱性电解水制氢、固体氧化物制氢、质子交换膜电解池制氢、碟式光裂解制氢等多种制氢工艺综合应用示范项目。”陕西氢能产业发展有限公司（以下简称“陕西氢能”）党委书记、董事长黄晔说。陕西氢能是省委、省政府贯彻落实“双碳”目标，着眼全省产业格局成立的氢能产业平台。自2022年12月成立以来，黄晔和同事们争分夺秒投入工作。上述制氢工艺的选择就是黄晔团队调研行程超十万公里、专项讨论超百次后的结果。“氢气按环境友好程度分为灰氢、蓝氢、绿氢。其中，绿氢由可再生资源电解水制成，无二氧化碳产生，符合绿色理念，是真正的‘零碳’能源。”黄晔说，“像内蒙古、新疆等光伏风电资源丰富的地区，已开工建设了一批风光制氢一体化项目。”经过充分论证，陕西氢能确定项目一期采用以碱性电解水制氢为主，固体氧化物电解、质子交换膜电解池制氢为辅的工艺技术，投产后年产绿氢约3000吨，年减排二氧化碳约6万吨。目前，从市场价格看，绿氢远高于灰氢、蓝氢，缺乏经济性。黄晔希望通过项目一期多种工艺路线的示范、测试、对比，为二期10万标方制氢项目进行工艺路线优选、设备在线测试与选型等做好准备，最终把绿氢制备成本降下来。与此同时，陕西作为能源大省，工业副产氢资源丰富，规模化制氢成本优势明显。全省化工副产氢超200万吨/年，其中高品质副产氢约20万吨/年。陕西氢能对于这部分资源也有规划，正在推进神木市工业副产氢“制储输加用”一体化示范项目建设。“项目以兰炭尾气为原料，经净化、压缩、变换、脱硫、变压吸附等步骤，得到高纯氢。在配套建设储氢设施和加氢站，为氢燃料电池重卡提供满足国标的氢气之余，利用长管拖车向周边加氢站运输氢气。同时建设输氢管道，将氢气通过管道输送到下游用氢企业，为企业生产提供原料氢气。”黄晔说。中游储运 为“西氢东运”奠定基础7月16日，在氢易能源新厂区内，有机氢载体及配套催化剂生产设备正陆续进场，技术人员和工人都在紧张地忙碌着。“生产线8月份可以搭建完毕，进行试车，9月份有望正式投产！”该公司董事长、西安交通大学化工学院副研究员王斌说。王斌介绍，西电东送、西气东输，这些大工程都是为了解决资源分布不均的问题。同样，氢能由于资源分布不均，也有“西氢东运”的巨大需求。四川、浙江等地在制储氢领域掌握了多项关键核心技术，形成了一批标志性产品。王斌和他的团队经过10余年的技术攻关，在氢能储运这一产业链关键环节也实现了突破。“采用传统的高压储氢方式，常规的氢气运输车一次只能运输300千克左右，且经济运输距离在150公里以内，效率较低。”王斌说，“我们研发的有机液态储氢技术，载体由液态的氮杂环芳烃类物质组成，与氢气经催化剂作用完成反应后，仍以液态形式存在，可在储氢罐中稳定存放、运输，到目的地后在脱氢反应装置和脱氢催化剂的作用下将氢气释放出来，放氢效率在97%以上。”王斌介绍，氢气加注在有机液态载体后，与催化剂在180摄氏度的高温下才能发生反应，实际上就“变”成了一种不易燃、不易爆，还无毒的普通化学品。和传统储运方式相比，其安全性显著提升，成本也大幅下降。同时，加注时纯度在80%以上的氢气，经过催化剂作用，最终可释放出99.97%以上的高纯氢，可直接用于氢燃料电池。目前，氢易能源已与国电投广东公司、鹏飞集团、陕西燃气等10余家企业建立了合作关系。工厂正式投产后，相关产品将用于各类储运氢示范项目。氢易能源的发展只是一个缩影。陕西的科技工作者和企业在氢能储运领域正“各显神通”：西安交通大学成永红团队、张锦英团队在全球首创“石墨烯界面纳米阀技术”，开发出新型高密度固态储氢材料；陕西氢能与西安工业大学联合开展镁基固态储氢关键核心技术攻关示范，进展顺利……下游用氢 场景拓展让“氢”舞三秦“目前，我们的氢燃料电池堆产品已实现批量生产，可用于氢能重卡、分布式热电联供系统、应急备用电源等消费级和商用级领域，今年产值预计达3000万元。”7月17日，秦创原入驻企业——旭氢时代总经理孙剑说。去年8月，旭氢时代与中国科学院院士、西安交通大学教授陶文铨的团队联合研发的陕西省首台套自研自产车用大功率氢燃料电池堆正式发布，填补了陕西本土氢燃料电池堆生产空白。氢燃料电池堆是发生电化学反应的场所，是氢燃料电池系统的核心部件。旭氢时代的氢燃料电池堆产品单堆功率最高可达82.3千瓦，达到国内先进水平，具有稳定、高效、清洁、零碳的特点。孙剑表示，交通运输领域是氢能发挥作用的绝佳舞台。今年，广东印发全国首份省级氢能高速实施方案，提出到年底前，初步形成广湛高速沿线与珠三角地区氢能冷链物流网络。“我们的母公司陕西旭强瑞清洁能源有限公司和维纳氢能科技有限公司合作，投入45辆氢能重卡，开启了西安至韩城测试运营，氢能物流走廊进入实质性探索实施阶段。”孙剑说。经过测试，氢能重卡从西安到韩城，往返550公里，可实现二氧化碳减排700公斤。“下一步，我们将与相关企业共同努力，将规模扩大到1000辆氢能重卡，推动氢能重卡运输从示范化到商业化运营。”孙剑说。除了汽车领域，陕西在低空飞行领域也进行了积极探索。前不久，陕西首架液氢无人机样机研制成功并顺利完成了飞行测试。这标志着陕西在液氢低空应用领域取得重大技术突破。按照《陕西省“十四五”氢能产业发展规划》，陕西将打造“一核引领，两轴联通，三心支撑”的氢能产业发展格局。其中，“一核引领”正是依托西咸新区打造燃料电池产业核心区。包括旭氢时代、维纳氢能在内，西咸新区已引入及培育氢能企业65家，企业数量约占陕西一半。全省氢能产业聚集区建设初见成效。“下一步，我们将认真学习贯彻党的二十届三中全会精神，聚焦核心技术攻关、绿色低碳供氢体系构建、多元化应用示范场景拓展等工作，精准推进氢能产业链延链补链强链，为谱写陕西新篇、争做西部示范贡献新的力量。”何钟说。

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来源 / 陕西日报  编辑 / 魏佳佳