年度小结 | “三桶油”2023氢能布局成绩单：扶摇万里，勇敢进击
文章来源：全球氢能，封面图片源自网络
氢能是能源转型中备受瞩目的一环。根据中国氢能联盟预计，到2025年，我国氢能产业产值将达到1万亿元。然而，当前氢能整体行业准入门槛较高、业务成本高导致短期内盈利难以实现、研发方面需高投入和氢能设备应用尚不具备规模，这些挑战都让不少企业对这片万亿蓝海望而却步。
但是，挑战与机遇并存，艰难与希望同在。2023年，即便是发展初期行业囿于自身造血能力不足，政策、补贴落实到位速度缓慢，以加氢站为首的硬件设施配备不够齐全，链上众多企业依然众志成城，氢能全产业链打响“持久战”，头部氢企冲刺IPO取得成功，应用场景从大功率汽车开始不断往外探索延伸，制、储、运、加、用各个环节均突破不断。
值得一提的是，2023年，众多央企引领能源绿色低碳转型步伐加快。事实上，在发展氢能方面，“三桶油”相比其他氢能公司具有重要优势——
拥有可作为制氢原料的化石燃料；
已经具备储运氢能装备、终端设备投运能力，例如中石油、中石化均已建成输氢管道；
能在加油站基础上拓展运营加氢站；
当前业绩良好，投资发展氢能具有保障。
氢溪奔快，勿管山碍。2023年，三家公司率先在氢能领域迎难而上勇敢进击，起到了央企的带头推动作用，进展不断，“扶摇直上九万里”。
中石化：锚定“打造中国第一氢能公司”目标
2023年，中国石化集团公司（简称“中国石化”或者“中石化”）已经成为发展氢能风头最劲的氢能公司之一，是“三桶油”中氢能业务走得最稳、发展规模最大的一个，其已将氢能定位成新能源核心业务，积极抢滩建设国内第一大氢能公司。
“十四五”期间，中石化将加快发展以氢能为核心的新能源业务，在氢能交通和氢基炼化两大领域大力推进氢能全产业链快速发展，拟规划布局1000座加氢站或油氢合建站。
2022年9月2日，中石化正式发布氢能中长期发展战略，明确氢能产业发展目标和实施路径，提出按照“千站加氢引领，百万绿氢示范，双轮驱动创第一，替代减碳超千万”的目标，围绕氢能交通和绿氢炼化大力发展氢能一体化业务，打造“中国第一氢能公司”。[相关阅读：2025年加氢能力12万吨/年！中石化发布氢能中长期发展战略]
2023年，聚焦氢能交通和绿氢炼化，中石化在绿氢制取、加氢站建设和氢能管道运输等多个环节取得了较大的进展。
氢能交通：“千站加氢引领”
氢能交通方面，中石化按照“国家有布局、市场有需求、发展有效益、战略有协同”的总体思路，围绕“3+2”氢燃料电池汽车示范城市群及山东、成渝等重点地区，取得以下成就——
密切与地方政府平台企业沟通合作，加大各类型氢能车辆推广应用力度，目前轻卡、重卡、环卫、公交等氢能车辆累计已推广超300辆。
加快布局后冬奥时代的氢能重卡、氢能大客车、氢能物流走廊、港口园区等应用场景的加氢站网络建设，数据显示，截止2023年12月，中国石化累计建成加氢站数量超110座，国内加氢站网络占有率约30%，基本覆盖“3+2”氢燃料电池示范城市群中主要城市及重要地区，氢气加注量连续3年增长率超过100%，成为全球建设和运营加氢站最多的企业。
除了加快加氢站布局，中国石化燕山石化、天津石化、齐鲁石化、青岛炼化、高桥石化、上海石化、广州石化、海南炼化、茂名石化、镇海炼化、川维化工在全国先后建成11个氢燃料电池供氢中心。[相关阅读：中国石化已建成11个燃料电池车用氢供应中心和3大氢能交通走廊]
积极推进氢能产业链布局建设，建成成渝万、京津唐、沪嘉甬三大氢能交通走廊，抢抓氢能产业快速发展的历史机遇，为往返的氢燃料电池物流运输车辆提供能源保障，成功构建货运零碳物流新模式。
绿氢炼化：“百万绿氢示范”
绿氢炼化方面，中石化按照“氢电一体、绿氢减碳”的发展方向，依托炼化基地大力开展集中式风电、光伏开发，布局大型可再生能源发电-制氢-储氢-利用项目。
2023年8月30日，我国规模最大的光伏发电直接制绿氢项目——中石化新疆库车绿氢示范项目全面建成投产。该项目是国内首次规模化利用光伏发电直接制绿氢的项目，利用新疆地区丰富的太阳能资源发电直接制绿氢，电解水制氢能力2万吨/年、储氢能力21万标立方、输氢能力2.8万标立方每小时。项目于2021年11月30日启动，2022年3月份开工建设，2023年6月30日成功贯通绿氢生产、输送、利用全流程，部分制氢车间顺利投产产氢，截至12月21日，项目已平稳运行4200小时，累计向用户端塔河炼化输送绿氢2236万方。
作为我国首个规模化绿电制绿氢项目，该项目建设中面临着工艺技术新、规模大、无成熟工程案例可借鉴等难点，为国内光伏发电绿氢产业发展提供了可复制、可推广的示范案例。[相关阅读：绿氢2万吨/年！我国首个万吨级光伏绿氢示范项目中石化库车项目全面投产]
除了新疆库车绿氢示范项目，2023年中石化还陆续重启和布局了其它一些绿氢项目，同时也加紧氢能装备的国产化突破。
2月，中石化在内蒙古第一个绿氢示范工程——内蒙古鄂尔多斯市风光融合绿氢示范项目正式启动开工。项目利用鄂尔多斯地区丰富的太阳能和风能资源发电直接制绿氢，年制绿氢3万吨、绿氧24万吨，就近用于中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目降碳减碳。该项目进一步拓展了我国乃至全球的绿氢产能，是目前全球最大绿氢耦合煤化工项目，将有力推动绿氢产业链发展，推进我国能源产业转型升级。[相关阅读：年制绿氢3万吨！中石化全球最大绿氢耦合煤化工项目开工]
7月，中石化氢能装备制造基地落地湖北；
8月，中石化拟募资2亿元投向氢气提纯设施项目，建成后纯化装置生产能10000Nm³/h，折合燃料电池用高纯氢7200吨/年。
8月中旬，中石化机械氢能装备分公司首套自主研制的PEM制氢装置成功产氢。
12月月底，中石化10万吨/年风光制氢一体化示范项目重新申请能源指标工作正在开展。具体来看，中石化10万吨/年风光制氢一体化示范项目依托乌兰察布丰富的太阳能和风能资源生产绿氢，计划年供氢能力达到50万吨，其中一期工程年产绿氢10万吨。绿氢通过约1132公里长输管道送至燕山石化、天津石化、石家庄炼化，用于部分替代现有以天然气为原料生产的灰氢，以及管道沿线的交通、工业用氢等，助力实现京津冀地区绿色低碳发展。[相关阅读：一期投资298亿！千公里输氢管道！中石化制氢一体化示范项目最新进展]
此外，2023年12月28日，中石化首次发布氢能领域的展望报告，报告显示，2060年我国氢能消费规模将达到近8600万吨，产业规模4.6万亿元，预计2060年，氢源结构将发生根本性转变。[相关阅读：2030年需求达3810万吨！中石化发布氢能产业展望报告]
全球氢能根据公开信息整理，可能存在疏漏
在氢气的制、储、运、加多个环节都有所突破，中石化体现了央企的责任担当。当前，中石化正在布局鄂尔多斯、乌兰察布、包头、漳州、海南的杨浦等一批绿氢重大项目，与传统的炼化耦合，为交通出行提供绿氢资源。
锚定“打造中国第一氢能公司”目标，中石化持续发力，加快推动我国氢能产业从示范运行到规模化商用的转变。随着全国范围内的多个氢能项目陆续落地，中国石化的氢能布局渐成气候。
中石油：产运销全流程打通，全面进军氢能市场
中国石油天然气集团有限公司（简称“中国石油”或“中石油”）相比中石化，氢能产业推进速度较为缓慢。
2022年6月5日，中石油重磅发布《中国石油绿色低碳发展行动计划3.0》，表示要在2050年占据国内30%供氢市场。按照此前“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署，中石油氢能产业链与天然气产业链及可再生能源协同发展，将发挥现有制氢能力和副产氢资源与二氧化碳捕集利用相结合，实现“蓝氢”供应，部署建设20个氢提纯项目，重点满足城市交通用氢需求。
2023年2月，中国石油四川石化生产的燃料电池氢产品在厂区内新建的氢气充装站完成首车装车发运出厂，送往中国石油四川销售成都分公司古城加氢站。这标志着中国石油在氢能领域打通了产运销全流程，正式进军氢能市场。
事实上，近年来，中国石油按照“战略布局、稳步推广、规模发展”三步走阶段部署发展氢能，重点发力多元化制氢、低成本高效储运氢等内容，致力打造国内领先的氢能供应商、贸易商、服务商，不再仅仅拘泥于单一的供氢端发力。
制氢环节：突破技术壁垒
在制氢端，2023年中石油突破了技术瓶颈，打破了技术壁垒，推动绿氢项目开工。
2023年5月，宝鸡石油机械有限责任公司研制的中国石油首套1200标方碱性水制氢电解槽宝鸡顺利下线。本次下线的1200标方碱性水制氢电解槽，采用高电密、低能耗设计，额定产氢量1200标方每小时，最大产氢量可达1500标方每小时；直流电耗小于4.2度电每标方，优于碱性水电解制氢系统“领跑者行动”性能评价导则中的先进水平评价标准。[相关阅读：最大产氢量可达1500标方每小时！中石油首套1200标方碱性水制氢电解槽下线]
7月，中国石油石油化工研究院在集团公司科技部项目支持下成功开发出质子交换膜(PEM)电解水制氢催化剂制备技术，并完成PEM电解水制氢催化剂批量化生产，实现了核心技术自主可控。
8月，中国石油石油化工研究院成功开发中国石油首套千瓦级固体氧化物燃料电池（SOFC）热电联供系统，实现发电效率≥40%、蒸汽效率≥25%、热电综合效率≥80%，目前该系统开车成功并已稳定运行超过1000小时。这也是国内首套高效发电、联产蒸汽并实现长周期平稳运行的SOFC热电联供系统。
8月8日，中国石油首个规模化可再生能源制氢项目开工。该项目将利用甘肃酒泉太阳能资源发电制取绿氢，位于玉门老市区油田水电厂，建设1座30兆瓦光伏发电站、包含3套1000标方/小时碱性电解槽和2套质子交换膜的制氢站，年产绿氢2100吨，氢气产品纯度超过99.99%，满足氢能汽车和工业用氢要求。[相关阅读：年产绿氢2100吨！中国石油首个规模化可再生能源制氢项目开工]
8月25日，中国石油自主知识产权的千方级碱性电解水制氢智能系统在独山子石化公司成功投入运行。项目总投资2646万元，环保投资5.46万元。项目建设地点在独山子石化分公司炼油老区35KV北区变北侧预留用地内，新建一套产氢规模为1000Nm3/h的采用碱性电解水工艺制氢试验装置。
9月26日，中国石油首套1200标方碱性水电解制氢系统在吐哈油田顺利投运，标志着中国石油首个自主研发制造的绿电制绿氢装备正式运用于生产实际。[相关阅读：中国石油首套1200标方碱性水电解制氢系统在吐哈油田顺利投运]
储氢环节：厚积薄发，技术、项目“双开花”
2023年这一年，中石油还在氢气储运环节发力。
技术方面，4月16日，中国石油对外发布消息，现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破。这为我国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供技术支撑。[相关阅读：中国石油：现有天然气管道长距离输送氢气技术获得突破]
8月初，由中国石油工程建设公司(CPECC)研发制造的国内首套120立方米多层绝热超低温储罐日前通过验收。这标志着CPECC在大容量超低温储罐设计以及建造技术领域达到国内领先水平。
同月，西南分公司承担的科研课题“含氢输气管道系统关键技术研究”通过了中油工程验收，本课题基于塔里木油田及长庆油田等氢气回注及掺氢输送生产需求而立项攻关。经过三年的奋战，系统解决了含氢管道输送系统的关键技术难题，形成了包括“掺氢天然气/纯氢管道输送技术”“含氢管道潜在影响半径定量分析技术”“掺氢天然气放空分析技术”“天然气掺氢工艺技术”“含氢环境下材料适应性评价技术”等多项核心技术。
项目方面，2月，中国石油天然气管道工程有限公司、内蒙古科学技术研究院、中太（苏州）氢能源科技有限公司三方共建的内蒙古乌海市至呼和浩特市输氢管道暨"内蒙古氢能走廊"项目有了新进展，太氢能科技有限公司新建的氢能制储运销一体化工程一期项目正式在当地发改委备案。
9月底，玉门油田首条中长距离输氢管道正式对外输氢，目的地为玉门市化工产业园区，标志着玉门油田可再生能源制氢示范项目管输销售环节成功迈出重要一步。
供氢环节：打通产运销全流程
供氢方面，2023年2月中国石油在氢能领域打通了产运销全流程，全面进军氢能市场，为氢能规模化应用做好技术准备和经验积累。
6月9日，甘肃省首座加氢站在庆阳西峰东环路正式建成投运，标志着中国石油甘肃销售公司全面构建形成了“油气氢电非”综合能源供给新格局。该站安装涉氢功能撬和非涉氢功能撬各1套，设置350公斤长管拖车2台和每分钟加注2公斤的加氢机1套，每天可完成500公斤的加氢量。
7月12日，中国石油长庆石化举行氢能源基地建设项目首车装运仪式，标志着公司氢能源生产基地建设取得实质性进展，也标志着关中地区第一座供氢中心正式投用。该项目投资2.35亿元，主要利用燃料气管网中的剩余氢气，经过提纯充装，每年可为市场提供2000吨氢燃料电池用高纯氢。
11月22日，吐哈油田公司鄯善工业园区1200立方米/小时制氢装置平稳运行，源源产出的氢气有序输送至新疆鄯善工业园区美汇特石化产品有限公司。至此，吐哈油田绿电制氢、管道输氢、氢气增压、化工用氢全流程全部打通，加快区域氢能产业示范区建设，推动吐哈油田氢能业务高质量发展提振了信心。
全球氢能根据公开信息整理，可能存在疏漏
2023年10月31日，中国石油召开2023年第三季度业绩说明会，公司执行董事、总裁黄永章表示，中国石油以碳达峰碳中和目标为引领，坚持油气与新能源融合发展，持续提升综合能源供应能力，风光发电、地热、CCUS、氢能等项目有序推进。
面向未来，中国石油将通过聚焦关键核心技术、聚焦创新支撑平台、聚焦专业人才队伍、聚焦国际合作机遇，继续在供应潜力大、产业基础实、市场空间足、商业化实践经验多的地区，稳步开展试点示范，不断提升氢能产业及其他新能源产业的竞争力和创新力。
中海油：发力制氢端，加快产业布局建设
中国海洋石油集团有限公司（简称“中海油”或“中国海油”）是1982年经国务院批准成立的特大型国有企业，是中国最大的海上油气生产运营商。在“三桶油”之中，中海油是布局氢能产业相对缓慢的一个。
关于发展氢能，中国海油自从入局新能源领域以来，就曾多次提出过要培育氢能，比如在成立中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司时，就提出公司加快发展海上风电，择优发展陆上风光，因地制宜发展氢能业务。
中海油在海上风电制氢方面有着自身的优势。其一，中海油在海洋已经布局风电场，并且正在建造深远海海上风电设备，可以借助风电场就地利用海上风电制氢；其二，海水资源丰富，利用海上风电等制氢，就地取材利用能够有效降低成本。对于中海油而言，发展海上风电制氢也是顺应能源结构转型形势的一种新的方向。
此外，2023年，中海油显著加快了布局氢能的步伐，不仅仅是海水制氢，中海油亦在制氢端不断前进。
煤制氢方面，3月，中海油惠州石化制氢改造项目气化装置开车一次成功。[相关阅读：合成气规模140000Nm³/h！中海油惠州石化制氢改造项目气化装置开车一次成功]
事实上，中海油的煤制氢研究可以追溯到2018年，当时中海油在没有任何煤制氢同类装置运行先例和试车经验的情况下，开始研究煤气化制氢工艺技术。经过四年攻关，终于实现E-Gas煤制氢联合装置在不同负荷下安全平稳运行。此装置具有碳转化率高、热利用效率高、耗氧少等特点，最重要的是将煤气制氢成本降低了20%到25%。同时，装置的氮氧化物、二氧化硫、污水等污染物均实现了达标排放。该装置长周期平稳运行的操作经验为世界发展煤制氢提供了一种新的借鉴方案。
天然气制氢方面，7月据报道，中海油其自主研发的我国首台小微型天然气制氢反应器样机一次点火成功，填补了国内小规模工业供氢领域的空白，样机转化效率、紧凑度等指标达到先进水平，这标志着我国全面掌握了小微型天然气制氢反应器设计、建造的关键核心技术。[相关阅读：新突破！每小时5立方米！我国首台小微型天然气制氢反应器样机一次点火成功]
据介绍，中国海油研发的小微型天然气制氢反应器制氢规模为每小时5立方米。样机直径40厘米、高100厘米，能利用天然气、液化石油气、城市燃气等气源实现天然气的高效转化和热量高效利用，转化效率、紧凑度等指标达到先进水平，可为家庭、社区提供独立、便捷、廉价的电力和热水。
除了制氢端，2023年，中海油在氢能产业其他环节亦有探索。
12月，中国海油气电集团技术研发中心成功牵头研制了甲基环己烷脱氢催化剂。经实验室长周期评价显示，该催化剂的平均甲基环己烷转化率达98%，甲苯的选择性达99%，优于国外产品的技术指标。此外，没有出现积碳和性能衰减现象，表现出良好的抗积碳性能和优异的稳定性。这一成果标志着我国自主研发的有机物储氢催化剂技术达到国际先进水平。[相关阅读：达国际先进水平！中海油有机物储氢催化剂技术新突破]
面向未来，中海油将探索发展多能互补综合能源供应系统，努力实现中海油“十四五”末新能源新产业收入占比达到10%的目标。综合来看，“三桶油”在我国氢能产业发展的进程中，切实起到央企的引领作用，在氢能产业链多个环节都有所突破，展现了央企的责任担当，加快推动了我国氢能产业从示范运行到规模化商用的转变。
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