干勇院士：氢能为制造业高质量发展带来新机遇

近日，由中国产业发展促进会氢能分会与北京市未来科学城管委会共同主办的2022全球能源转型高层论坛“能源谷氢能机遇与发展”分论坛在京召开。中国工程院院士、中国工程院原副院长干勇在会上表示，预计2050年氢在我国终端能源体系占比约10%，2060年占比将达约15%，成为我国能源战略的重要组成部分，氢能将纳入我国终端能源体系，与电力协同互补，共同成为我国终端能源体系的消费主体，带动形成十万亿级的新兴产业。

干勇指出，清洁氢能经成为全球所有碳中和路线的关键支柱之一，预计可助力实现全球温室气体排放的15%的去碳化，预计到2050年，对于氢能的需求量增长将高达7倍。氢能生产潜在总市场容量有望在2030年底翻倍增长，到2050年底将突破1万亿美元。

干勇认为，氢能作为储能载体的移动式能源和分布式固定能源，将为人类最大限度利用可再生能源提供有力保障，应建设大规模绿氢制备基地，支撑“双碳”目标实现。“西部地区应成为绿氢主体供应基地。按西部五省占比50%测算，2060年风电+光伏装机24亿千瓦，发电量4万亿千瓦时，若通过氢储能，不用考虑上网问题，富余发电量可制氢5000万~7500万吨。”

当前，氢能产业投资飞速增长，其中技术部署领域尤为显著。干勇分析指出，从绿绿氢和蓝氢电解槽以及CCUS生产、储能、本地配送销售、输运和全球贸易等环节的全方面投资来看，预计清洁氢能直接供应链投资总额达5万亿美元才能实现碳中和。

“氢能为制造业高质量发展带来新机遇。”干勇进一步分析表示，氢能源汽车行业已在“十城千辆”及以奖代补政策下完成了初期导入，将加速进入提速发展阶段。他建议，可在物流密集的港口地区建立“柴改氢”示范区，优先发展氢能商用物流车，开创氢能重卡时代。“以唐山市为例，当地炼焦产能约为3600万吨，可提纯氢气约50亿立方米，足够3万辆重卡运行。”

“双碳”背景下，化工产业发展迎来新路径。据干勇介绍，通过可再生能源发电制氢与煤化工耦合，将避免高耗能的水煤气变换过程，有效降低空分能耗煤气化过程，减少煤炭用量近50%，可减排二氧化碳69.3%。

在氢冶金方面，干勇介绍，百万吨氢冶金示范项目正在启动。“利用海上风电或者光伏建站，计划在南海湛江建设百万吨氢冶金项目进行示范。”

在固态储氢方面，干勇认为，从体积储氢密度、安全性等因素考虑，固态储氢是具有商业化发展前景的储存方式之一，可实现工业副产氢净化储运一体化，以固态储氢为氢源的“电电混动”氢能源汽车将成为新技术发展方向之一。“第一个‘电’是指燃料电池提供的‘电’，是动力系统中的主要电源，采用以固态储氢为氢源的燃料电池，提供稳定工况下的输出功率；第二个‘电’是指储能电池提供的‘电’，是动力系统中次电源，用于车辆启动和加速等瞬态下所需的大功率。”

在电解槽方面，干勇表示，电解槽需求带来的装备产业发展空间巨大。“据IEA预测，2030年全球总氢2.12亿吨，若中国占比30%，则约3900万吨，按照65%为绿氢、约44%的负荷考虑，约需450GW电解槽，则需5MW约10万套，产值约1.43万亿元。”