深读|南海氢城的“进击之路”
发布时间: 2023-02-24
2月10日,南海区丹灶镇仙湖边上,首届“氢能和氨氢融合新能源仙湖科技大会”在仙湖实验室举办,30多位院士齐聚仙湖,共同研讨氢能核心技术及战略发展等相关话题。本次大会上,8个重大合作项目签约,5年内将投入直接研发经费和产业化经费共34亿元,签约项目预期带动产值400亿元,为佛山、南海氢能产业发展注入强劲动力。
自2009年引进广顺新能源燃料电池空压机生产项目,南海对于氢能产业的培育发展从未间断,从顶层设计与制度创新着手,设立150亿元规模的产业提升母基金,探索构建协同高效的氢能产业体系,成功汇集了超120家氢能企业及机构,成为国内氢能产业最集聚的区域之一。
在“双碳”目标的背景下,近年南海不断拓展氢有产业的应用产业和边界,从氢汽车、氢社区到氢工业、氢生活,一个全场景、全链条的南海氢能产业正迸发出巨大活力。
以仙湖氢谷为载体,南海氢能形成产学研一体发展格局
01
从氢能到氨氢融合
打造多项行业首创
在首届仙湖科技大会上,由佛山仙湖实验室提出的氨氢融合新能源技术备受关注和讨论。
一个多月前,仙湖实验室举行了“零碳燃烧技术在建筑陶瓷工业窑炉应用”成果新闻发布会,宣布全球首块零碳氨燃料烧制的绿色瓷砖在佛山烧制成功,为推动氨氢融合新能源在高温工业的应用打开了一扇窗。
佛山是全国知名的建筑陶瓷总部基地,建筑陶瓷的生产需要经过1200℃高温烧制,以往使用天然气、煤和重油等化石燃料,产生大量的二氧化碳排放,在“双碳”目标下行业发展面临巨大压力。
为了推动陶瓷行业的“零碳”转型,佛山仙湖实验室、佛山欧神诺陶瓷有限公司和佛山市德力泰科技有限公司联合成立“先进零碳燃烧技术联合创新研发中心”,经过近一年的技术攻关,成功设计并开发出新型纯氨和天然气混氨工业燃烧器及配套技术,实现了稳定点火、掺氨和纯氨稳定燃烧,并有效地将氮氧化物排放控制在国家规定的标准以内。
目前,团队已成功完成了对欧神诺陶瓷公司一条30米长的辊道窑炉的改造,将此窑炉以天然气为燃料改造成以纯氨和天然气混氨为燃料,计划2023年在陶瓷窑炉量产大线上进行应用,为陶瓷行业探索了一条可行的碳中和技术路径。
对氨氢融合新能源的探索,让佛山、南海再一次走到氢能在高温工业领域应用的前列。佛山作为“燃料电池汽车示范应用广东城市群”的牵头城市,是我国较早探索发展氢能产业的地区之一。其中南海作为氢能产业的主要承载地,早在2009年就通过引进广顺新能源燃料电池空压机生产项目,迈出了发展氢能产业的第一步。
10多年来,南海对于氢能产业的培育发展从未间断,从顶层设计与制度创新着手,探索构建协同高效的氢能产业体系,研究出台氢能产业发展规划、扶持办法、示范应用、车辆运营、加氢站建设及运营等针对性政策,并设立150亿元规模的产业提升母基金,撬动设立氢能产业发展基金。
在氢能产业发展的过程中,南海通过不断拓展氢能应用边界,走出了一条以丰富的应用场景推动氢能产业集聚发展的路径。在这个过程中,南海创造了多项行业首创。
2015年,南海率先明确加氢站的主管部门为住建部门,此后,全国第一座商业运营的加氢站、全国首批高密度商业化标准化加氢站在南海相继投运;2021年,南海启动全国首个“氢能进万家”智慧能源示范社区项目,实现燃料电池热电联产应用,为建设“碳中和”社区提供标准化实施路径参考;南海还积极开展“佛山南海区高比例新能源电氢融合创新示范项目”,拟打造全球首个高比例新能源电氢融合“源—网—荷—储”创新示范工程。
随着氨氢融合新能源在高温工业的应用,将极大拓展氢能的应用场景,开拓出全新蓝海。
在2月10日举行的仙湖科技大会上,有30多位院士参与的战略咨询会就认为,仙湖实验室在国内率先提出发展氨氢融合新能源技术,聚焦氨氢融合新能源技术在高温工业零碳燃烧和交通运输装备碳中和方面的应用,走在国际前列。
佛山仙湖实验室为氢能产业发展提供重要支撑
02
破解氢能储运难题
开拓高温工业应用新蓝海
在“双碳”目标持续推进的大背景下,佛山、南海对氨氢融合新能源的探索具有里程碑意义。
近年来,得益于“双碳”目标和能源危机的双轮驱动,氢能作为重要清洁能源的价值被重新发现,全球范围发展氢能的热度持续升温。
2022年3月,国家发展改革委、国家能源局联合印发了《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,氢能产业是战略性新兴产业和未来产业的重点发展方向。
在氢能中长期规划的引领下,各部门不断出台绿氢产业发展政策。去年6月,国家发改委等9部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》,提出推动可再生能源规模化制氢利用,开展规模化可再生能源制氢示范,打造规模化的绿氢生产基地;在地方层面,全国不少于25个省(区、市)发布了氢能相关规划和指导意见。
此外,据公开报道,全国有超过1/3中央企业布局包括制氢、储氢、加氢、用氢在内的全产业链。传统能源企业如“三桶油”中国石化、中国石油、中国海油,以及其他央国企如国家电投、国家电网、三峡集团、中国电建、中国能建等,相继公布了氢能产业布局。在世界范围内,全球市占率前十大的车企,已全部进入氢燃料电池业务,氢燃料成为最主流车企一致选择的未来赛道之一。
一边是氢能产业的持续升温,另一边是受制于氢能的特性,造成居高不下的储运成本,成为制约产业发展的重要瓶颈。在此背景下,对氨氢融合新能源的探索,为氢能的应用开辟了全新路线。
澳大利亚工程院院士、仙湖实验室战略科学家程一兵是氨氢融合新能源技术的倡导者和推动者,他认为氨作为氢能的载体,自身也是一种零碳燃料,具有诸多优势。
和氢相比,氨的储运成本大约只有1%,而且基础设施比较健全,合成技术成熟,从经济性角度考虑要优于氢燃料。目前包括日本、韩国在内的诸多国家已经针对氨作为零碳燃料的技术发展制定了能源战略。
对于工业发达的佛山、南海来说,氨氢融合新能源具有更为广泛的应用前景。目前南海拥有13个产值超200亿元的支柱产业,当中不乏陶瓷、有色金属、铝型材等高温工业,对于利用清洁能源技术实现低碳甚至零碳目标有着强烈需求。
在仙湖科技大会上,仙湖实验室就与南海本土企业蒙娜丽莎集团股份有限公司签订协议,双方达成零碳氨燃料瓷砖烧制技术产业化合作协议。未来蒙娜丽莎将推动零碳燃烧技术在正式量产线上的应用,实现零碳燃烧技术由中试线到量产线应用的突破。
有业内人士算了一笔账,2022年广东把建筑陶瓷纳入到碳排放交易领域,未来随着监管的不断收紧,碳指标有望从目前每吨几十元持续走高,未来几年甚至可能达到200元/吨,
一家上规模的陶瓷企业按每年购买20万吨指标计算,一年就需要支出4000万元。
而通过把这些钱投入到技术升级,实现碳中和,企业不仅不需要到市场上购买指标,将来全部实现碳中和,还可以把节约下来的指标拿到市场上销售,变成企业的利润,这对于行业来说是革命性的。
03
深耕不辍破难题
氢能有望迎来大规模推广临界点
随着氨氢融合新能源技术的应用探索,为佛山、南海的氢能应用补上工业领域的重要拼图,有望成为氢能产业加快商业化推广应用的重要催化剂。
在仙湖科技大会上,仙湖实验室分别与4个中央企业和7个行业头部上市企业或行业领军企业签约8个重大产学研合作项目,旨在推动氢能与氨氢融合新能源在重型卡车、乘用车、城市环保物流车、内河和远洋船舶、轨道交通、高温制造业等领域的核心技术联合研发与产业化,推动柔性电子领域的核心技术联合研发与产业化。广东民营投资股份有限公司作为来自投资领域的签约方,对产业发展的最新动态有着敏感嗅觉。
广东民营投资股份有限公司副总裁徐飚介绍,公司作为广东省级民营投资平台,致力吸引民间投资助推大湾区产业升级,新能源领域是公司的重点投资方向,佛山、南海作为全国氢能应用示范城市,在这里能够找到更多氢能产业的投资点。
通过对产业链的梳理,徐飚认为氢能储运是行业最核心的应用痛点,佛山仙湖实验室提出的氨氢融合新能源技术正切中要害,如果储运环节获得突破,整个行业发展会非常快。
“能源技术的转换,必然带来一系列生产工艺流程的革命,首先要改变装置设备相关技术,另外还有各类基础设施和核心零部件等,这些都有着广泛的投资机会。”徐飚认为,通过对氨氢融合技术的研究推广应用,有望推动新一轮能源革命,带来一系列投资机会。
除了看好氨氢融合新能源的应用前景,借鉴过去10多年锂电池新能源汽车等新兴产业的成长规律,徐飚认为经过多年发展探索,目前氢能产业发展已经到了大规模推广引用的临界点。
“从行业发展规律看,氢能产业越往后经过产品和场景的导入期后,当整个量得到提升时,会极大地降低全行业成本,从而进入大规模推广阶段。”徐飚表示,过去几年,氢动力材料体系不断完善,燃料电池质子交换膜等核心材料和工艺不断实现国产替代,当产业应用到达一定量时,将进一步提升整个产业链相关企业竞争力,形成良性循环。
基于这些判断,他特别看好佛山、南海氢能产业发展前景。一方面佛山、南海已经建立起丰富的氢能技术应用场景,有利于新技术的推广应用;另一方面,仙湖实验室在氢能研究领域有着深厚积累和广泛的技术合作需求。
“这里集齐了完善的产业体系,有有力政策支持,有高水平的科研机构,还有广泛的应用前景,这在全国来看都是不可多得的,无论是从投资的角度还是产业发展的角度,佛山、南海都是非常理想的选择。”徐飚说。
数据显示,目前南海以仙湖氢谷为主核心,已汇集了超120家氢能企业及机构,基本覆盖了氢能制储运加供应链、燃料电池关键基础材料及核心零部件、燃料电池系统和终端应用等环节。产业项目计划投资总额超过400亿元,全部达产后将形成年产值超千亿元的产业集群。
在氢能产业链条不断完善的同时,南海区内的氢能基础设施和商业化应用场景也日益丰富。目前,南海是国内商业化加氢站数量最多、加氢网络最完善的地区;南海作为广东燃料电池汽车示范应用城市群核心区域,也是国内氢燃料电池汽车运行规模最大的地区之一。此外,南海还探索出氢能共享两轮车、氢能游船、“氢进万家”等多元化终端应用路径。
去年4月,南海制定出台了《佛山市南海区推进氢能产业发展三年行动计划(2022—2025年)》,从技术创新和产业体系、氢能基础设施、氢能多元化应用、产业政策和制度保障方面,确立了明确的阶段性目标和扶持举措。
随着新一批产学研项目的落地推进,随着产业链的不断完善,产业应用场景的不断丰富,从氢汽车、氢社区到氢工业、氢生活,一个全场景、全链条的南海氢能产业将迸发出巨大活力。
来源:南方日报