氢进万家 山东全链打破 推进氢能全产业展开 (氢进万家山东大学)
近年来,山东省积极照应国度动力转型战略,将氢能产业作为推进绿色展开的关键打破口,特地是2021年国度燃料电池技术创新中心落户山东后,以其作为项目牵头单位鼎力实施“氢进万家”科技示范工程,在氢能产业全链条上取得了清楚进度,为全国氢能产业展开提供了可自创的 “山东样本”。
山东在全国率先出台氢能产业中终年展开规划,制定氢能产业规范体系树立指点意见等,推进产业起势展开。济南、青岛、淄博、潍坊等市结合外地通常,相继公布氢能产业展开规划和政策措施,一直完善氢能产业展开政策体系。目前,山东省围绕“制储运加用”各环节,聚集氢能相关企业、研讨机构逾越270家,成为全国氢能产业链最完整的省份之一。
山东省以“氢进万家”科技示范工程为抓手,聚焦模块化氢能动力系统、集成化供能系统开发,打破氢能动力系统集成开发、氢能高速公路供能系统开发集成、港口氢能供应运转集成开发、模块化电解水制氢装置集成开发等关键技术,成功氢能高速、零碳氢能服务区、氢能港口、低碳氢能工业园区、大规模氢能车辆及配套基础设备等高牢靠性、高持久性、高经济性运转示范。
在氢能动力系统成套关键技术与装备开发运转方面,山东省在燃料电池系列发起机、动力电池、储氢系统35MPa/70MPa、热控制系统等关键零部件上取得打破性进度,氢能动力系统性能抢先。其中,公交车氢耗4.45kg/百公里,49吨重卡运营氢耗8.81kg/百公里,80kW燃料电池发起机行业初次配套港牵车,通常运转氢耗仅8.51kg/百公里,单车初次缺陷里程打破18000公里。打破新型氢—电混合动力系统集成控制关键技术,该效果获中国交通运输行业技术发明特等奖。
在氢能高速及零碳服务区关键技术集成与示范方面,构成氢能高速和零碳服务区新标杆。树立氢能高速动力数据库,综合供氢才干、本钱、距离等要素提出各加氢站氢能供应计划,首创高速公路氢能供应新业态。创新氢能高速公路运转方式,提出以氢能为中心的氢能车辆长距离通行支撑计划,树立氢能车辆识别、加氢站支撑、信息化、安保与应急维保系统,构建氢能高速车辆运营支撑保证新体系。融合可再生动力发电—余电现场制氢—氢燃料电池热电联供高速服务区用能新方式,基于服务区用能与制氢深度耦合婚配,打破高速服务区零碳运转技术,创立氢能零碳服务区智慧性能新方式。在济青高速公路沿线建成一批加氢站,一切运营后将可支持氢能车辆在高速上常态化加氢与运转,率先打通国际首条氢能高速。
在氢能港口关键技术集成与示范方面,山东省构建起氢源供应体系,建成全国第一座全资质港口加氢站,成功港口56辆氢能车辆运转示范。全球首创氢电耦合直流微网轨道吊,成功12小时不延续运转,构成港口固定式大型机械装备多动力互补,独立供能新方式,为“中国氢港”树立注入新动能。
在氢能园区关键技术集成与示范方面,建成全国首个全要素低碳氢能园区。经过副产氢提纯、电解水制氢技术的打破,成功氢气高效制取。已铺设纯氢管道3458米,成功低、中、高压规划规划,总储氢量44kg的固态储氢设备也已落地经常经常使用。打破集成“光伏发电—PEM制氢—固态储氢—氢热电联供”的耦合微网技术,成功氢能综合运转。与此同时,探求三级安保管控计划,确保园区氢安保运转控制。
在氢能车辆推行与规模化运营方式方面,山东做了大批探求。基于示范运转数据,树立燃料电池商用车典型运转场景下规模化运转经济型模型,填补我国“车—站—路—港”一体化运转商业方式空白。截止2024年底,累计推行氢燃料电池公交、客车、重型牵引、轻卡物流逾越2041辆。
国度发改委在2024年7月公布的《自然气运行控制方法》提出了奖励展开终端自然气掺氢示范项目等高精尖自然气安保高效运行新业态,山东率先展开了更进一步探求。国际首条依照城镇自然气工程规划树立的城镇燃气输氢管道已取得行业主管部门的审批,将于近期开工树立。经过管道氢气在城镇供能范围的研讨运转,山东将制定全产业链、全生命周期经济型模型,构成基于管道氢的城镇综合供能示范项目总体处置计划;掌握并验证一批服务于城镇氢能综合运转的自主关键中心技术及系统产品,打破氢气多途径规模化制备,城镇燃气管网运输与终端用户需求灵敏平衡技术;掌握并验证城镇燃气管网输氢及运转技术并研发高顺应性自然气掺氢装备;构成一批适用纯氢管网、掺氢燃气、燃料氢气及燃料电池热电联供的引领性规范规范和规章条例,成功城镇管道输氢、自然气掺氢有法可依、有章可循。
在“氢进万家”科技示范工程实施环节中,针对制约项目实施的难点,山东省及项目承外地市勇于先行先试,培育了一批氢能运行的新方式、新业态,为全国提供氢能综合运行示范样本,为更大范围氢能运行探求有效途径。
我国氢能产业开展驶入“快车道”,氢产业开展未来将会是什么趋向?
近年来,我国鼎力推进氢能产业开展,已初步构成“全产业链”规划。 日前,中国工程院院士、清华大学教授周天勇在接受媒体采访时表示:“未来10年,氢能产业将成为我国动力结构优化调整、促进绿色低碳开展、支撑国度经济高质量开展和推进经济结构战略性调整的关键力气。
业内专家指出,氢产业是21世纪全球最具开展潜力的新兴产业之一,是全球未来动力结构优化调整、促进绿色低碳开展的关键手腕。 在产业政策扶持、氢能技术研发和市场运行等多方面支持下,我国氢燃料电池汽车曾经末尾量产并投放市场,相关技术已处于国际抢先水平,这为氢能及燃料电池汽车开展奠定坚实基础。
要围绕燃料电池汽车的中心技术攻关,加大研发投入,积极培育市场,推进燃料电池汽车产业化开展。 积极推进示范运行,展开燃料电池汽车示范运营阅历和示范运转技术规范研讨,优化规模化示范运转才干。 放慢树立充电设备和加氢网络,完善基础设备配套机制,展开氢燃料电池车辆推行运营试点示范。
到2025年,构成掩盖全国大部分区域、具有较强示范带举措用和规模化运行才干的氢燃料电池产业体系。 燃料电池汽车以燃料电池为中心组成的系统,在纯电动汽车产业规模达2万亿元以上的同时,燃料电池汽车产业也出现出加快开展态势。 我国燃料电池汽车起步较晚、运行不广,目前仅能成功纯电动汽车、插电式混合动力汽车、纯电生物流车的运行规模在市场中占比不大。 燃料电池汽车被称为继电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车之后,第四代汽车技术平台。 燃料电池技术关键包括电堆/电堆、电控系统和动力总成三个关键部分。
氢能产业链全景图:制氢、储运、燃料电池
氢能产业链全景图描画了制氢、储运及下游运行三大环节,展现氢能从发生到普遍运行的全链条相貌。 在制氢端,国际许多企业借助工业副产氢气开启制氢之路,尤其是焦企等化工企业发扬了关键作用。 以后,碱性电解槽在国产化率方面表现突出,成为制氢产业链上的亮点。 储运端的高压气态储氢技术是主流,未来碳纤维需求有望参与。 长管拖车和液氢罐车产业链开展亦值得注目。 不同贮存方式各有优劣,本钱与效率的对比为储氢技术的开展提供指引。 燃料电池系统及重卡运行范围,显示行业正派历技术迭代和产业扩张。 本钱降低趋向清楚,同时市场需求的推进促使资本热度坚持。 燃料电池产业链的深度拆解提醒了从系统到零部件的完整架构,触及膜电极、质子交流膜、双极板等多个关键范围。 中国燃料电池及重卡产业链显示了加快开展的同时也面临着下游需求缺乏的应战。 整车厂商如潍柴动力、宇通客车、奔驰汽车等积极规划,与燃料电池领军企业协作,推进技术提高与运行扩展。
燃料电池产业链
逻辑:政策与本钱是产业的两大中心。 短期推进力以政策为主,本钱为辅,而行业的常年竞争力则来自本钱的继续降低,构成针对油车的全周期本钱优势。
时期节点: 2024 年前为第一阶段,政策为关键驱动力;2024 年后为第二阶段,本钱为关键驱动力。
燃料电池是成功重卡电动化的最优方案。
电动化趋向下锂电技术路途率先包围,带动了乘用车的电动化浪潮。 相较之下,重载运输范围的电动化进程却略显缓慢,一方面由于锂电池能量密度不够,重载长续航要求配套的电池质量过大,降低车辆有效载荷;另一方面,动力电池充电时期长,商用场景降低低车辆运营效率。 氢燃料电池能量密度更高,续航里程到达800~1000km,同时能够成功 10~15min 加快加氢,成为目前重卡电动化的最优方案。
产业链:
亿华通():中心环节龙头企业
国际前二系统供应商,装机市占率较高: 2019 年亿华通在国际系统装机量排名全国第二,仅次于重塑 科技 ;
以系统为中心,向抢先规划电堆,统筹氢能设备;
立足京张,冬奥订单确保短期业绩,行业高增公司继续受益;
协作福田发布燃料电池重卡。
美锦动力():产业链规划完整,区域规划合理
氢燃料电池产业链规划完整。 美锦动力为国际较早规划氢燃料电池的上市公司,2017 年控股佛山奔驰,2019 年先后入股膜电极企业鸿基创能、国产燃料电池电堆领军国鸿氢能,成功中游部件、下游整车掩盖。
雄韬股份():中心部件规划完整
公司氢燃料电池业务涵盖膜电极、电堆、系统集成等环节。
腾龙股份():热控制+EGR 主业景气向好,参股新源动力
腾龙股份为新源动力第一大股东。 公司目前持有新源动力 40%股权 ,新源动力是中国最早开启燃料电池研发消费的企业,在质子交流膜燃料电池关键资料、电堆、系统环节位于抢先位置,现有燃料电池相关产能 1000 套/年。 此外公司成立腾龙氢能,提供燃料电池系统配套部件、控制设备,服务新源动力氢燃料电池业务。
嘉化动力():长三角氢气潜在供应商,副产氢气优势
长三角副产氢供应方,加氢站规划初显成效。 公司年副产氢总量约 1 万吨,提纯后可满足长三角一带氢气需求。
滨化股份():副产氢优势,已成功氢气外供
2017 年公司协作清华工研院,逐渐进入氢能范围。同年公司与亿华通合资设立滨华氢能(公司持股 97.5%),基于副产氢优势,滨华氢能投资树立“氢气精炼及储运充装”项目,目前一期工程已投运,成功高纯度副产氢气外供张家口、北京地域,未来二期建成后将成功算计
Nm3/h 的氢气充装量。
雪人股份():规划燃料电池空压机与氢循环泵
经过收买 Opcon 旗下子公司 SRM,公司拥有了燃料电池空压机、氢循环泵相关技术。 OPCON 自上世纪 90 年代末尾投入燃料电池 汽车 的供气系统研发,创立 Autorotor 品牌,曾向巴拉德、丰田、本田等系统及整车企业提供燃料电池空气供应系统。
大洋电机():规划较早,获巴拉德技术授权
2016 年 7 月,公司收买巴拉德 9.9%股权,2017 年公司取得巴拉德模组技术授权。 目前公司于上海、湖北设有燃料电池系统消费基地,系统下游客户包括中通及西风等。
潍柴动力():传统重卡龙头,依托 BLDP 技术与山东市场切入
重卡龙头规划燃料电池电堆、系统环节。 潍柴为国际重卡部件及整车龙头,公司目前持有全球燃料电池龙头企业巴拉德 19.9%股权,协作规划燃料电池电堆、模组环节,依托山东市场展开车辆运营。
持股燃料电池龙头巴拉德 19.9%,协作设立潍柴巴拉德。
下游协作中通、陕汽,车辆运营顺利展开。
依托山东市场展开燃料电池业务推行。 山东化工副产氢源储量丰厚,2020年 6 月山东发布省级氢能产业规划,方案在 2025 年累计推行 FCV 1 万辆以上。 公司地处山东,中央资源协同才干突出,将充沛受益山东地域氢能产业开展。
西方电气():全产业链规划,受益四川地域资源及政策优势
西方电气拥有电堆及系统自主研发知识产权。
立足四川,受益于地域资源优势及政策支持。
南都电源():介入创立新源动力,现持股 26%
公司是新源动力的发起单位之一,现为第二大股东。 2001 年南都电源与大连化物所等发起设立新源动力,2020 年 9 月公司收买大化所持有新源动力18%股权后,累计持股比例到达 26%,成为新源动力第二大股东。 新源动力为国际最早展开燃料电池产业化研发消费的企业,依托大连化物所成功电堆、系统等关键部件国产化,产品成功批量交付运营。
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