氫能發(fā)展已經(jīng)勢(shì)不可擋。面對(duì)產(chǎn)業(yè)初期的發(fā)展障礙,各個(gè)環(huán)節(jié)均在努力前行。
氫能發(fā)展的底層邏輯是化石能源的替代以及新型儲(chǔ)能的重要手段。其一,氫能的能源屬性可以替代化石能源的燃燒屬性,作為“最清潔”的二次能源,氫氣燃燒十分友好,可以大幅降低碳排放。其二,氫能可以作為儲(chǔ)能成為能源結(jié)構(gòu)中的重要紐帶,助力碳達(dá)峰碳中和。
受多方背景及因素影響,氫能發(fā)展被“擁簇著”走上快車(chē)道。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,各類問(wèn)題也不斷涌現(xiàn),業(yè)內(nèi)有專家指出,氫能的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)將成為氫能未來(lái)發(fā)展的一大掣肘,亟需解決。
技術(shù):快速迭代的內(nèi)卷風(fēng)暴
技術(shù)革新是產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的重要推動(dòng)力。追溯氫能發(fā)展歷史,氫能技術(shù)自上世紀(jì)就已經(jīng)初具雛形,然而氫氣利用率較低、應(yīng)用場(chǎng)景有待開(kāi)發(fā),可替代的低成本燃料較多等因素使其并沒(méi)有大規(guī)模發(fā)展起來(lái)。
面對(duì)嚴(yán)峻的環(huán)境考驗(yàn)和巨大的減碳?jí)毫?,氫能重新登上歷史舞臺(tái)并逐漸成為重要角色。隨著技術(shù)的蓬勃發(fā)展,氫能產(chǎn)品也在快速迭代。
在制氫領(lǐng)域,內(nèi)卷重地當(dāng)屬制氫電解槽。去年被稱為“綠氫元年”,國(guó)內(nèi)多個(gè)可再生能源制氫項(xiàng)目下線或簽約,制氫電解槽向大標(biāo)方擴(kuò)張。
氫能觀察統(tǒng)計(jì)分析,去年下線的堿性電解槽產(chǎn)氫量一般在1000標(biāo)方到4000標(biāo)方之間,直流電耗4.06-4.6kWh/Nm3。其中,1000標(biāo)方的堿性電解槽下線數(shù)量最多,1000—2000標(biāo)方成為電解槽廠商下線產(chǎn)品中主要產(chǎn)氫區(qū)間。
1000標(biāo)方至2000標(biāo)方的產(chǎn)氫量已經(jīng)是堿性電解槽的“平穩(wěn)輸出”,而2000標(biāo)方以上的產(chǎn)氫量成為各家“內(nèi)卷重災(zāi)區(qū)”,甚至早已有設(shè)備廠商達(dá)到了4000標(biāo)方的產(chǎn)氫量。
高產(chǎn)氫量、低電耗是電解槽技術(shù)迭代的競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn),不僅如此,電解槽價(jià)格也是低了又低。目前,國(guó)內(nèi)1000Nm3/h制氫能力的單臺(tái)堿性電解槽價(jià)格在700萬(wàn)-1000萬(wàn)元之間。根據(jù)中石化新疆庫(kù)車(chē)綠氫示范項(xiàng)目招標(biāo)統(tǒng)計(jì),單臺(tái)堿性電解槽價(jià)格約為692萬(wàn)元。此外,目前國(guó)內(nèi)1000Nm3/h制氫能力的單臺(tái)質(zhì)子交換膜電解槽成本約3000萬(wàn)元。根據(jù)吉林大安風(fēng)光制氫合成氨一體化項(xiàng)目制氫設(shè)備招中標(biāo)情況測(cè)算,1000Nm3/hPEM電解槽價(jià)格約為2900萬(wàn)元。
制氫環(huán)節(jié)尚且如此,下游應(yīng)用環(huán)節(jié)也“不甘示弱”。燃料電池電堆成本也在不斷下降中,一方面得益于技術(shù)的不斷成熟,另一方面也是為了在市場(chǎng)中尋求更好的出路。
燃料電池電堆一直向大功率、長(zhǎng)壽命、高功率密度等高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)發(fā),而其中的“兵家必爭(zhēng)之地”就是功率的提升。
目前,大部分燃料電池企業(yè)電堆的功率基本聚集在100-200kW之間。國(guó)內(nèi)燃料電池電堆技術(shù)也在此間最為成熟。200kW+的電堆目前也已被頭部企業(yè)所攻破,為了應(yīng)對(duì)商用燃料電池汽車(chē)的系統(tǒng)需要,200kW+的電堆正在被廣泛投入使用。
進(jìn)入2024年,300kW+電堆已經(jīng)問(wèn)世。包括未勢(shì)能源300kW石墨板電堆,氫璞創(chuàng)能340kW石墨板電堆,驥翀氫能376kWMH170電堆,國(guó)內(nèi)燃料電池電堆正式進(jìn)入300kW+時(shí)代。
標(biāo)準(zhǔn):有待完善的桎梏漩渦
氫能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)有待完善一直是業(yè)界所期盼的。在我國(guó),盡管已有盡30個(gè)省級(jí)地區(qū)發(fā)布了氫能專項(xiàng)規(guī)劃,但國(guó)家級(jí)氫能標(biāo)準(zhǔn)較少的問(wèn)題,仍舊制約著氫能的規(guī)?;l(fā)展。
2023年7月,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合發(fā)改委等部門(mén)印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2023版)》(以下簡(jiǎn)稱《建設(shè)指南》)。該建設(shè)指南的出臺(tái),正式確定了當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建的重點(diǎn)方向。
其中提到我國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)目標(biāo),到2025年,支撐氫能制、儲(chǔ)、輸、用全鏈條發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系基本建立,制修訂30項(xiàng)以上氫能?chē)?guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
《建設(shè)指南》指出氫能標(biāo)準(zhǔn)體系重點(diǎn)加快制修訂氫品質(zhì)檢測(cè)、氫安全、可再生能源水電解制氫、高壓儲(chǔ)氫容器、車(chē)載儲(chǔ)氫氣瓶、氫液化裝備、液氫容器、氫能管道、加氫站、加注協(xié)議、燃料電池、燃料電池汽車(chē)等方面的標(biāo)準(zhǔn),打通氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
政策引導(dǎo)力度不夠、標(biāo)準(zhǔn)體系支撐不足等問(wèn)題使得氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展沒(méi)有領(lǐng)航舵和指南針,然而標(biāo)準(zhǔn)體系的建立與技術(shù)的推動(dòng)又有著密不可分的聯(lián)系。技術(shù)的提高將帶動(dòng)產(chǎn)品的更新,進(jìn)而帶動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立和完善。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期的艱難,就在于如何能夠在小心翼翼的試錯(cuò)中把風(fēng)險(xiǎn)降到最低。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定需要在無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)中得出,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)也需要產(chǎn)業(yè)對(duì)技術(shù)的長(zhǎng)時(shí)間考量。標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)急不得,但又讓人“等不得”。標(biāo)準(zhǔn)并不是憑空想象出來(lái)的,而是產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的高度總結(jié)。然而矛盾點(diǎn)就在于,當(dāng)沒(méi)有準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)作為判斷,氫能的站場(chǎng)似乎總是“虛火”。
好在,《建設(shè)指南》的出現(xiàn),使得我國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)有了支撐點(diǎn),《建設(shè)指南》最后公布了目前國(guó)內(nèi)已制定或待制定的158項(xiàng)氫能標(biāo)準(zhǔn),似乎可見(jiàn)我國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)開(kāi)始有了完善的雛形。然而,也需要警惕氫能標(biāo)準(zhǔn)單一、籠統(tǒng)、不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)葐?wèn)題,在標(biāo)準(zhǔn)使用的過(guò)程中,不僅是對(duì)產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo),同時(shí)也是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)本身的驗(yàn)證。