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氫能被譽為“雙碳”目標下的“終極能源”，使用中不僅不排出二氧化碳，甚至還能凈化空氣。記者在采訪中了解到，目前，北京已初步形成“一南一北”集聚發(fā)展的氫能產(chǎn)業(yè)布局。

據(jù)介紹，其中，南部以大興國際氫能示范區(qū)為依托，分四期開發(fā)建設，目前一期核心區(qū)已建成投用，產(chǎn)業(yè)覆蓋“制氫、儲存、運輸、加注、應用”全鏈條，同時突出智能高端裝備制造，氫燃料電池發(fā)動機八大關鍵零部件均有相關企業(yè)落戶區(qū)內(nèi)。北部以昌平氫能技術研發(fā)基地為依托，大力推動核心領域氫能技術研發(fā)示范，建立多層次氫能科研平臺，打造氫能產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新高地。

記者在采訪中了解到，如今，北京正在穩(wěn)步推進氫能產(chǎn)業(yè)應用綜合示范，加速形成全鏈條集聚示范效應，積極推動氫能成為擴大可再生能源應用規(guī)模的新路徑。

大興打造國際氫能示范區(qū)

產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局呈四大特點

沿大興機場高速一路向南，從魏善莊出口駛出，轉(zhuǎn)頭向西繼續(xù)行駛約2公里，即可抵達大興國際氫能示范區(qū)。

“示范區(qū)總占地面積約20公頃，將分四期開發(fā)建設。”示范區(qū)運營平臺產(chǎn)業(yè)服務部總監(jiān)謝韜介紹說，目前已開放的是核心區(qū)，由南北兩區(qū)構成。其中，北區(qū)已引入46家氫能企業(yè)；南區(qū)已簽約企業(yè)17家。

縱觀示范區(qū)的產(chǎn)業(yè)新能源生態(tài)體系，北青報記者通過走訪梳理出四大特點。一是 “全鏈條”。目前入駐示范區(qū)北區(qū)的企業(yè)有46家，涉及“制氫、儲存、運輸、加注、應用”等各環(huán)節(jié)，涵蓋氫能產(chǎn)業(yè)全鏈條，已初步形成產(chǎn)業(yè)聚集效應。示范區(qū)南區(qū)還將規(guī)劃建設國家氫燃料電池汽車質(zhì)量檢驗檢測中心，補充北區(qū)生產(chǎn)測試空間不足，滿足企業(yè)中試、量產(chǎn)的需要，使示范區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)鏈更加完善。

二是 “高智造”。氫能汽車是氫能源應用的一個重要領域，而氫燃料電池發(fā)動機又是氫能汽車的核心設備。記者了解到，氫燃料電池發(fā)動機涉及八大關鍵零部件，包括電堆、膜電極、雙極板等。目前，這八大關鍵零部件均有相關企業(yè)落戶示范區(qū)內(nèi)，開展關鍵核心技術攻關及落地應用。例如，“中國氫能第一股”億華通，就是一家專門從事氫能及燃料電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的高新技術企業(yè)，率先實現(xiàn)了氫燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)一級零部件的100%國產(chǎn)化，使發(fā)動機的生產(chǎn)成本大幅降低。

三是 “場景化”。對于老百姓來說，氫能源似乎離日常生活很遠，示范區(qū)在起步建設時，就注重搭建加氫站等應用場景，讓氫能“可見可感”，人們可以近距離了解氫能源。同時，借助終端應用，倒推前端研發(fā)、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的發(fā)展進程。位于示范區(qū)西南角的海珀爾加氫站，是目前全球最大的氣氫加氫站，每天都會有上百輛氫能車來此加氫。大巴車、冷鏈車、渣土車……最顯眼的是“興40路”公交車，這趟公交車全部使用氫燃料，百姓在家門口就能感受“氫動力”。位于示范區(qū)北區(qū)的國際氫能交流中心內(nèi)，陳列著氫能汽車、氫能自行車、氫能摩托車、氫能叉車和氫能無人機等展品，這些都是未來將要上市和目前已經(jīng)投入使用的產(chǎn)品，讓高大上的“氫應用”觸手可及。

四是“強平臺”。謝韜介紹，依托大興國際氫能園區(qū)的產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)勢，示范區(qū)構建起雙軌制氫能人才培養(yǎng)體系，包括線上的“興氫園”氫能數(shù)字化社區(qū)平臺、線下的氫未來職業(yè)技能培訓學校。線上平臺提供千余本行業(yè)電子書、行業(yè)熱點資訊、專題講座及專家交流研討等服務；線下學校提供“定制化”培訓課程，培養(yǎng)氫能行業(yè)新職業(yè)技能型人才。“我們的目的是聚攏氫能產(chǎn)業(yè)資源，集聚高校院所與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提供行業(yè)知識，精準引育氫能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，將示范區(qū)打造成為國內(nèi)最專業(yè)的智庫平臺。”謝韜說。

如今，示范區(qū)核心區(qū)已構建以加氫示范站、國際氫能交流中心、科技園區(qū)為載體，產(chǎn)業(yè)基金、企業(yè)聯(lián)盟、專項政策、試驗基地為支撐的“3+N”氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。示范區(qū)二期、三期建設也正在同步規(guī)劃中。在大興國際氫能示范區(qū)里，人們可以看到未來更低碳、更便利、更先進的更多可能。

昌平推動氫能技術研發(fā)示范

助力“天然氣摻氫”技術應用

記者在采訪中了解到，本市正在建設昌平氫能技術研發(fā)基地，大力推動核心領域氫能技術研發(fā)示范，建立多層次氫能科研平臺，打造氫能產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新高地。

在京北昌平能源谷，由國家電投集團科學技術研究院有限公司（以下簡稱國家電投中央研究院）牽頭實施的國內(nèi)首個電解制氫摻入天然氣項目已于2019年在遼寧省朝陽市投入運行，自此開啟了我國天然氣摻氫示范項目的“元年”。

作為一種清潔、零碳的二次能源，氫能將成為未來碳中和體系的重要組成部分，然而如何實現(xiàn)氫能高效、安全、規(guī)模化運輸，一直是行業(yè)的難點和堵點。國家電投中央研究院2018年在集團公司的部署下率先于國內(nèi)開展了“摻氫天然氣管道安全關鍵技術研究及驗證”項目，

力求攻克這一難點，有利支持實現(xiàn)“綠電轉(zhuǎn)化”與“3060”雙碳目標。

所謂“天然氣摻氫輸送技術”就是將可再生能源制取的綠氫按照一定比例與天然氣混合，通過已有天然氣管網(wǎng)輸送，在終端以摻氫天然氣形式燃燒利用或者通過氫氣分離純化裝置提取至附加值更高的純氫場景使用。國家電投中央研究院碳中和研究中心氫能儲運與利用技術研究室負責人孫晨告訴北青報記者，發(fā)展天然氣摻氫技術能夠大規(guī)模利用可再生能源制取的綠氫，實現(xiàn)規(guī)?；瘹錃廨斔拖{，有效解決偏遠地區(qū)綠電轉(zhuǎn)化與利用問題。此外，氫能的運輸長期以來就是產(chǎn)業(yè)堵點，現(xiàn)在主要使用的長管拖車運輸成本較高，平均每百公里輸氫成本高達5-8元/千克，而利用天然氣管道開展長距離運輸氫氣，成本可以降至每百公里0.3-0.8元/千克。孫晨介紹，我國天然氣對外依存度超過40%，如果天然氣摻氫技術能夠大范圍推廣，有望實現(xiàn)部分進口天然氣的有效替代，對提高國家能源安全和保障能力具有重要意義。

然而，利用已有天然氣管道運輸氫氣，看起來是一種高效且低成本的方式，但實際操作中，仍有不少難題待解。孫晨介紹，“大家都知道‘氫脆’這個概念，當氫氣進入用于傳輸天然氣的管道，會加速管道金屬材料損傷。”此外，還涉及到輸送工藝、關鍵設備適應性、系統(tǒng)安全保障等方面的一系列問題。國家電投中央研究院已經(jīng)形成摻氫管道全流程評價工藝包、摻混及分離純化關鍵設備、在線安全監(jiān)測平臺、經(jīng)濟分析模型等研究成果，牽頭制定了國內(nèi)首個天然氣摻氫的團體標準T/CAS 590—2022《天然氣摻氫混氣站技術規(guī)程》。

孫晨說：“我們希望通過示范項目，讓天然氣摻氫技術得到更為廣泛的普及。”然而與國外相比，國內(nèi)的天然氣摻氫事業(yè)起步相對較晚，且目前標準體系尚未完全建立，這也制約了天然氣摻氫的規(guī)模擴大化應用。孫晨介紹，國家電投中央研究院除在遼寧省朝陽市建成國內(nèi)首個電解制氫摻入天然氣項目外，還相繼在河北省張家口市、內(nèi)蒙古烏海市參與當?shù)厥痉俄椖拷ㄔO運行，并擬在青海省建設綠電制氫-天然氣摻氫規(guī)?；斔屠镁C合示范項目，“我們正在對這一技術進行扎實驗證，并希望能夠帶動更多相關技術標準的出臺。”

除了中游儲運環(huán)節(jié)，國家電投中央研究院也在上游制氫和下游用氫環(huán)節(jié)進行了技術布局。孫晨介紹，在制氫環(huán)節(jié)，目前研究院正在研發(fā)適合可再生能源波動性的堿性制氫電解槽；而在用氫環(huán)節(jié)，目前正在研發(fā)利用氫能合成高附加值綠色化學品，著力培養(yǎng)“雙碳”目標的實現(xiàn)路徑。

現(xiàn)場

全球規(guī)模最大加氫站 每日為上百輛車加氫

記者日前來到大興國際氫能示范區(qū)，全球規(guī)模最大的加氫站——海珀爾加氫站位于示范區(qū)的西南角。走進加氫站，可以看到8臺加氫機整齊排列，能夠同時為16輛車加氫。不一會兒，1輛藍白相間涂裝的氫燃料電池公交車緩緩駛?cè)爰託鋮^(qū)，工作人員熟練地拿起加氫槍，就像給普通燃油車加油一樣，為這輛公交車加注氫氣。

“十來分鐘就能加滿。”公交車司機王師傅指著車頂說，“這車比常見的公交車要高出30多厘米，就像給車戴了個帽子。車上‘頂’著6個儲氫罐，可儲存近30公斤氫氣，一次加滿能跑400公里。我們這趟‘興40路’是大興區(qū)的首批氫燃料電池公交車，到目前為止運營剛滿2個月，很受歡迎，不少市民專程過來體驗試乘。”

短短半小時，就有十多輛氫能源車到站內(nèi)加氫，除了興40路公交車，還有長途客車、廂式貨車、牽引車、渣土運輸車等。“加氫站日加氫量可達4.8噸，每天大約上百輛氫能車來此加氫。”北京海珀爾能源管理公司技術總監(jiān)趙輝介紹說，“這座占地面積超6000平方米的加氫站，涵蓋了氫能源的‘儲、運、加、用’等環(huán)節(jié)，是公眾直觀了解氫能源的一個窗口。”

在加氫區(qū)北側(cè)，停放著3輛氫長管拖車，這些拖車將壓縮氫氣從氫氣生產(chǎn)單位運送至加氫站，經(jīng)卸氣、壓縮、二次加壓后，儲存至站內(nèi)儲氣罐，然后通過加氫機對氫燃料電池汽車加注氫氣。

提到氫氣，人們不禁會產(chǎn)生疑問：氫能安全嗎？北青報記者在采訪中了解到，氫分子直徑小，容易泄漏甚至爆炸。趙輝表示，只要采取必要措施，其安全風險都是可防可控的。

為防止意外，海珀爾加氫站從三方面下功夫。一是加裝氫氣探測器。在加氫機、儲氣罐等容易發(fā)生泄漏的地方，可以看到一個個像監(jiān)控探頭般的氫氣探測器。當空氣中氫氣含量達到0.4%時，系統(tǒng)就會報警，提醒工作人員及時檢查維修。

二是敞開式設計。與天然氣等燃料相比，氫氣的擴散速率是最快的，在開放空間中，它比常規(guī)燃料更安全。站內(nèi)的卸氫區(qū)、壓縮區(qū)、儲存區(qū)、加氫區(qū)等均沒有遮擋，就連運輸氫氣的管道都是明溝，這些措施可以避免氫氣在密閉空間里聚積，加速擴散。

三是防止靜電、明火。加氫站在重要位置安裝了火焰探測器，利用紅外傳感技術及時發(fā)現(xiàn)明火。同時，站內(nèi)工作人員必須身穿防靜電服、防靜電鞋上崗，在工作區(qū)域內(nèi)禁止撥打電話、禁止用手機拍攝、禁止使用電子設備，防止靜電產(chǎn)生火花。

“其實不僅是氫，我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫哪茉矗ㄈ加?、燃氣、電能等，都具有一定危險性，我們要防范風險、揚長避短。”趙輝說，“氫能作為一種綠色、高效的能源，被視為‘二十一世紀終極能源’，其優(yōu)勢不可小覷，在全國‘雙碳’行動中將發(fā)揮示范引領作用。”

記者觀察

產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚存制約因素 園區(qū)及企業(yè)積極“破題”

連日來，北青報記者深入走訪大興國際氫能示范區(qū)和昌平能源谷，與園區(qū)負責人、企業(yè)管理層及技術人員開展深入交流，詳細了解氫能產(chǎn)業(yè)的新進展、新突破、新成效，同時也發(fā)現(xiàn)了一些制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)存問題。

目前，北京的氫能產(chǎn)業(yè)尚未形成規(guī)模效應，突出表現(xiàn)為加氫站數(shù)量少。最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至目前，本市已建成加氫站14座。其中，2座建成待投運、4座處于暫停運營狀態(tài)；其余8座運營中的加氫站當中，有4座為內(nèi)部自用站，真正對外開放運營的僅有4座，分別位于大興國際氫能示范區(qū)、大興黃村、房山氫能產(chǎn)業(yè)園、海淀永豐。

加氫站的數(shù)量限制了氫能源汽車的發(fā)展。“你想想看，私家車主開著汽車全北京到處跑，他肯定不愿意專門跑到大興、房山去加氫。因此，目前投用的氫能源汽車基本都是固定班線運行的，如公交車、專線班車等，加氫站處于運行線路上或相距不遠。”一位業(yè)內(nèi)人士告訴北青報記者。

由于規(guī)模效應尚未形成，導致氫能產(chǎn)業(yè)鏈綜合成本較高，車輛購置、加氫等環(huán)節(jié)的定價現(xiàn)階段均無法實現(xiàn)市場化，主要依靠政府補貼。以海珀爾加氫站為例，目前氫氣售價采用政府指導價，為30元/公斤，與進價持平。為了維持日常生產(chǎn)運行，加氫站額外享受19元/公斤的政府補貼。

在采訪中記者注意到，相關園區(qū)、企業(yè)已經(jīng)在積極“破題”。一方面，主動擔負社會責任，接待公眾參觀、承擔科普講解，讓更多人了解氫能。位于大興國際氫能示范區(qū)內(nèi)的京津冀首個氫能交流中心，小到氫氣質(zhì)量流量計、加氫槍零部件，大到氫燃料電池系統(tǒng)、氫燃料電池重卡等，氫能產(chǎn)業(yè)鏈中元素應有盡有，為參觀者生動講述氫能的前世今生與未來。

另一方面，氫能企業(yè)正在積極開展通過技術攻關、關鍵零部件的國產(chǎn)化替代，促進產(chǎn)業(yè)鏈成本的降低。我們有理由相信，在“雙碳”目標的大背景下，隨著氫能上下游產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合、產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的日益加速、新應用場景的不斷拓展，氫能產(chǎn)業(yè)必將迎來更加廣闊的未來。

原標題：高質(zhì)量發(fā)展調(diào)研行 新能源大布局之重點｜京城一南一北展氫圖