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行業(yè)新聞

哪些因素制約了氫能發(fā)展?如何破解?

發(fā)布時(shí)間:2022-06-30 08:27:43  
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氫(H)是一種化學(xué)元素,在元素周期表中位列第一位。氫能,是指氫、氧進(jìn)行化學(xué)反應所釋放出的化學(xué)能,是一種來(lái)源廣泛、清潔無(wú)碳、應用場(chǎng)景豐富的可再生能源。作為新型能源之一,因其具有零碳排放、可儲存、與多種能源便捷轉換等多重優(yōu)點(diǎn),可用于儲能、發(fā)電、交通工具燃料驅動(dòng)、家用燃料等,成為推動(dòng)傳統能源結構轉型以及支撐可再生能源大規模發(fā)展的理想媒介。

全球能源結構正在向以清潔能源為主體的新型能源系統方向轉變,氫能戰略成為全球能源戰略的重要組成部分。全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展全面提速,氫氣的制取、儲運等技術(shù)日漸成熟,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化浪潮加速,氫能應用領(lǐng)域逐漸拓寬。國際領(lǐng)先企業(yè)已開(kāi)展燃料電池電堆、催化劑、質(zhì)子交換膜及燃料電池汽車(chē)等商業(yè)布局,氫能由示范應用逐步走向規?;茝V,產(chǎn)業(yè)鏈條不斷完善,產(chǎn)業(yè)規??焖贁U大。

我國高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2019年氫能被寫(xiě)入《政府工作報告》,2021年將氫能納入國家“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要,2021年《關(guān)于做好碳達峰碳中和工作的意見(jiàn)》《2030年前碳達峰行動(dòng)方案》等政策文件均對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出明確部署。今年發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035)》明確了氫能在我國能源綠色低碳轉型中的戰略定位、總體要求和發(fā)展目標,提出了氫能創(chuàng )新體系、基礎設施、多元應用、政策保障、組織實(shí)施等方面的具體規劃,為我國氫能產(chǎn)業(yè)中長(cháng)期發(fā)展描繪了宏偉藍圖。同時(shí),全國多地氫能相關(guān)政策陸續出臺。

在“雙碳”目標下,為建設綠色經(jīng)濟高效便捷的氫能供應體系,我國氫能制備、儲運、燃料電池系統集成、加氫設備等主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝不斷進(jìn)步,氫能產(chǎn)業(yè)呈現加快發(fā)展態(tài)勢。我國是世界最大的制氫國,年產(chǎn)氫氣量約為3300萬(wàn)噸,其中達到工業(yè)氫氣質(zhì)量標準的約1200萬(wàn)噸。當前以化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫為主要制氫方式,可再生能源制氫的占比逐年升高。儲運方面以短距離高壓氣態(tài)長(cháng)管拖車(chē)運氫為主,就近使用為主的氫能供應體系。目前,我國可再生能源裝機量全球第一,擁有氫燃料電池汽車(chē)8500多輛,建成加氫站超過(guò)250座,占全球總數的40%以上,加氫站居于世界第一。

國際氫能產(chǎn)業(yè)尚處于培育期,我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快,但在初期階段仍面臨一些挑戰。

技術(shù)瓶頸仍然是氫能發(fā)展的核心制約問(wèn)題。近年來(lái),我國在基礎研究、核心材料、關(guān)鍵部件、制造工藝和集成控制等方面取得了一系列科研成果,但與國際先進(jìn)水平仍存在一定差距。產(chǎn)品的成熟度尚未達到大規模商業(yè)化應用層級,氫能與燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的部分零部件技術(shù)和制造能力還有待進(jìn)一步提高,產(chǎn)業(yè)鏈上部分核心關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料和零部件尚未完全實(shí)現自主可控。

發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),除關(guān)鍵技術(shù)外,人才成為發(fā)展的最大掣肘。隨著(zhù)國家氫能支持政策的推出,全國各地競相布局氫能產(chǎn)業(yè)。氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,導致了氫能領(lǐng)域人才的需求不斷擴大。目前,氫能領(lǐng)域有經(jīng)驗的成熟人才緊缺程度比較高,畢業(yè)生對口專(zhuān)業(yè)人才少,專(zhuān)業(yè)人才數量嚴重不足。國內高校過(guò)去基本沒(méi)有氫能方面的專(zhuān)業(yè),企業(yè)需要從化學(xué)、材料、機械、能源等相關(guān)專(zhuān)業(yè)招聘后再進(jìn)行二次培養,過(guò)程相對較長(cháng)。當前氫能產(chǎn)業(yè)專(zhuān)業(yè)人才的集聚與培養是當務(wù)之急,高校氫能領(lǐng)域人才培養勢在必行。

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的協(xié)同性有待增強。國內氫能發(fā)展目前進(jìn)入示范期階段,距離市場(chǎng)化還有些距離,氫能產(chǎn)業(yè)規模較小,上下游技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈發(fā)展不均衡不協(xié)調。氫能市場(chǎng)一體化推進(jìn)緩慢,難以發(fā)揮出氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節的比較優(yōu)勢。各地競相構建全產(chǎn)業(yè)鏈條可能會(huì )導致氫能產(chǎn)業(yè)的重復建設。上述問(wèn)題背后是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同性的不足,主要表現在產(chǎn)業(yè)布局、市場(chǎng)、人才等方面未形成共治共享,有效有序的生態(tài)體系。

在“雙碳”目標下,氫能肩負著(zhù)節能降碳重任,扮演碳中和路徑中的重要角色。我國氫能發(fā)展進(jìn)入快速發(fā)展窗口期,圍繞技術(shù)自主可控、人才引進(jìn)和培養、產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展等方面提出如下建議,助力綠色可持續發(fā)展。

加強核心技術(shù)攻關(guān),實(shí)現核心部件國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)化

以政府為主導,聯(lián)合高校、科研院所和企業(yè)等機構圍繞氫氣制備、儲運、應用以及氫燃料電池關(guān)鍵材料和系統零部件的研發(fā)等領(lǐng)域,協(xié)同開(kāi)展氫能關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),加快突破氫能及燃料電池核心技術(shù)瓶頸。通過(guò)政府引導扶持具有核心技術(shù)、自主技術(shù)的新型團隊和企業(yè)開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。整合產(chǎn)、學(xué)、研力量,補齊產(chǎn)業(yè)鏈上的短板,打造氫能全產(chǎn)業(yè)鏈自主化生態(tài)系統,促進(jìn)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游良性互動(dòng)、安全健康發(fā)展。

以市場(chǎng)為導向,通過(guò)引進(jìn)國內外先進(jìn)技術(shù)和自主研發(fā)技術(shù)并舉的方式,推進(jìn)燃料電池核心材料、關(guān)鍵零部件和動(dòng)力系統產(chǎn)業(yè)化、規?;?。建立氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)家智庫,提供決策咨詢(xún)、技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)、技術(shù)成果轉化等合作與服務(wù)。通過(guò)政府引導和財政投入,超前布置,圍繞構建氫能全產(chǎn)業(yè)鏈,編制關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)清單,將核心技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)研發(fā)納入國家科技計劃中予以支持,充分調動(dòng)相關(guān)科研資源和力量,集中攻關(guān),盡快躋身世界前列。

拓展氫能人才引進(jìn)通道,鼓勵高校培育氫能相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)和人才鼓勵以氫能關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和應用創(chuàng )新為導向,拓展人才引進(jìn)通道。細化氫能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域人才引進(jìn)政策,借助重點(diǎn)項目的實(shí)施,吸引氫能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域全球領(lǐng)軍人才和專(zhuān)業(yè)團隊。擴大人才國際交流與合作,建立與國際接軌的人才管理機制,構建氫能產(chǎn)業(yè)人才信息數據庫服務(wù)平臺。充分利用我國駐海外各類(lèi)機構、社會(huì )組織的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢,加大對我國緊缺急需的海外高層次人才的引進(jìn)力度。

基于氫能人才跨學(xué)科、跨行業(yè)的特點(diǎn),氫能人才的培養需要:一是加強產(chǎn)學(xué)研融合建設,鼓勵高校的研究生教育與企業(yè)需求掛鉤,建立校企聯(lián)合的培養方式。強化交流,注重實(shí)用性,針對企業(yè)的實(shí)際需求,有針對性地共同培養鍛煉一批優(yōu)質(zhì)人才。二是鼓勵高校培養氫能相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè),優(yōu)化機械、化學(xué)、材料、能源等學(xué)科專(zhuān)業(yè)設置,盡早建立與氫能、燃料電池相關(guān)的各項專(zhuān)業(yè)。三是鼓勵職業(yè)院校開(kāi)設氫能相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè),培育高素質(zhì)技術(shù)技能人才及從業(yè)人員。

區域間產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展,實(shí)現氫能產(chǎn)業(yè)“全國一盤(pán)棋”

加強頂層設計,貫通全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,統籌規劃制氫、儲氫、用氫等產(chǎn)業(yè)一體化協(xié)同發(fā)展。加強氫能基礎設施建設,鼓勵下游應用場(chǎng)景多樣化發(fā)展,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈規?;?、市場(chǎng)化,形成統一大市場(chǎng)。建立協(xié)調統一的市場(chǎng)機制,規范氫能產(chǎn)業(yè)基礎標準,降低區域內企業(yè)間的同質(zhì)化競爭,減少無(wú)效的技術(shù)路線(xiàn)開(kāi)發(fā)和盲目投資。

強化對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引導,加強企業(yè)間協(xié)同發(fā)展。未來(lái)需要進(jìn)一步發(fā)揮區域的集聚效應,科學(xué)合理布局區域產(chǎn)業(yè)。各個(gè)地區應側重不同的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從零部件生產(chǎn)到設備組裝、從氫能源的制、儲、運(輸)、加、用等各方面各有側重,集中整合產(chǎn)業(yè)長(cháng)項,形成區域產(chǎn)業(yè)集群效應。發(fā)揮地區優(yōu)勢,推動(dòng)形成區域間氫能產(chǎn)業(yè)鏈供需銜接,優(yōu)勢互補,錯位發(fā)展,互利共贏(yíng)的發(fā)展格局,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展,實(shí)現氫能產(chǎn)業(yè)“全國一盤(pán)棋”。

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