第13届中国汽车论坛12:探索氢能多元化应用和商业化发展

由中国汽车工业协会主办的第13届中国汽车论坛于2023年7月5日至7日在上海嘉定举行。本次论坛以“新时代”为基础 新使命 以新动能-帮助建设现代产业体系为主题，设立“一闭门峰会” 1个大会论坛 16个主题论坛 “N场发布”共有18场会议和多项发布、展示、推广等活动，旨在凝聚各方力量，形成发展共识，为建设现代产业体系贡献汽车产业的智慧和力量。其中，7月7日下午举行的“主题论坛12:探索氢能多元化应用和商业化发展”上海顺华新能源系统有限公司董事长高顶云发表了精彩的演讲。以下内容为现场演讲记录：

下午好，各位专家领导！

“双碳”政策出台后，市有关委员会办公室组织相关专家对碳中和技术路线图进行研究，大致分为工业、农业、交通、能源、建筑等领域。我参与了能源领域碳中和路线图的研究，重点是氢碳中和路线图的研究。通过今天的论坛，我将向您介绍研究的阶段性内容，并希望得到建议。

刚才，氢能港主任邱鹏介绍了氢能的逻辑，即碳中和需要非化石能源。据专家预测，到2060年，非化石能源将占80-90%，可再生能源将占60-70%。可再生能源需要储能，储能离不开氢能。氢能与太阳能、风能等可再生能源高效耦合，作为能源缓冲的载体，提高能源系统的韧性。同时，还可以实现大规模可再生能源的消耗和储存，实现长周期、跨区域的储运，具有跨时空储能的特点。其应用的最终产物是水，可实现零碳排放，是典型的清洁能源。同时，在工业(冶金、化工等)中也有广泛的应用场景。)、可用于交通、建筑、能源等领域，实现应用端的深度脱碳。

结合双碳政策，上海去年陆续出台了“1” 1 8 “13”政策体系，重点实施碳峰碳中和行动，涉及氢能，2017年发布上海燃料电池发展计划，2022年6月发布上海氢能产业发展中长期规划，特别是交通领域有一些具体数据，我们可以从相关媒体了解。例如，加氢站在2025年实现了70座，最近有一个最新的数字是93座。因为我们主要承担加氢站等基础设施的工作，我们觉得目标是巨大的。还有燃料电池汽车的发展规模等，目标是成为世界一流的氢能承载城市。同样，近年来，国家和地方政策相继出台，截至2023年4月，国家出台了62项政策，地方政策出台了353项。对氢能产业各方面提出了明确的要求，并对氢能产业的发展给予了积极的指导和具体的指导。

上海对氢能的投资，特别是政府的支持，已经持续了20多年。上海是国内氢能产业的先驱和领导者。现已形成嘉定区、临港两个研发产业高地，形成宝山区、金山区两个氢源高地，形成青浦、嘉定、临港等应用场景的重点区域，使上海氢能快速发展。为确保上海氢能领域的领先地位，确保上海氢能产业的健康有序发展，政府有关部门组织有关专家对氢能技术进行梳理，并根据制备、储存、运输和使用的技术发展路线进行研究和梳理。这项工作是基于德尔菲的问卷调查。首先，以全国高校、研究所、企业等氢能专家的问卷调查结果为样本，对上海氢能碳中和技术发展路线进行综合评价分析。首先，我们将氢能分为三类：

(1)氢能动力和发电的应用；

(2)氢气储存与输配技术；

(3)制氢和氢气转存技术。

对三类小项目进行了两个特点研究，即氢能技术特点，包括成本特点、时间特点、上海发展特点、上海推广特点等。上海发展是指上海有条件开发该技术，但应用场景可能在其他地方，甚至在国外。当然，上海的推广是在上海应用的技术，可以为碳中和做出贡献；二是氢技术对碳中和的贡献，即碳中和的贡献，包括提高能源利用效率、改善能源结构、确保能源安全、减少碳排放四个方面。

三类分别收集了十几个小样本，其中制氢和氢气转移技术14个，氢气储运技术13个，氢能动力和发电应用15个，每个小技术的成熟度得到数据评价。还分析了各种氢能的特性，并评估了具体的评分。可以发现，每一类都有强烈推荐、可开发和不推荐的。对碳中和贡献的评价，有的技术贡献很小，有的比较合适，有的比较高，这里也有评价。还对大类和小类进行了评分，总体表明上海技术和工业高地应用场景丰富，相关技术的成熟度和经济性有待提高。

根据上述样本的评估和研究，提出了上海氢能碳中和路线的近期、中期和长期发展目标。具体来说：

最近的目标主要是研发和应用电解水制氢、光解水制氢、海水制氢等低碳多元化制氢技术。开展储氢输氢技术的安全可控研发和实践，促进氢能在交通领域的商业应用，扩大储能、分布式发电、工业、建筑等领域的示范应用。

中期目标主要是促进可再生能源制氢和绿色氢基燃料制备的规模化，建立高密度、轻量化、低成本的储运网络。

长期目标主要是形成整个氢能生态，与电能和热能深度融合，促进新能源系统多元化互补融合的形成。

从形象上讲，各种氢能技术在不久的将来分别进行了技术突破和示范和引领。在中期，这项技术是否可以大规模应用，是否可以降低成本和提高效率。如果这项技术很好，但成本不能下降，也不能大规模，它可能会被淘汰。长期技术主要集中在与能源生态或电力生态的整合上，包括各行业的能源生态。目标梳理了制氢、储运氢、氢能应用等30多项关键技术，包括氢能燃料电池汽车、加氢站、分布式功能等，包括船舶、航空等应用场景。

目前，我国对氢能技术和设备的水平也进行了具体的评价，特别是设备，分为氢生产、运输、应用、接近国外水平、与国外水平差距明显、国内外研发阶段的技术也进行了简单的分类。例如，制氢端的碱水制氢在国内外都处于相当的阶段。在固体氧化物制氢方面，国内外都处于研发状态。在PEM制氢方面，国外已进入工业化示范，国内也在迅速赶上，国内外AEM仍处于实验室状态。在应用领域，国内外燃料电池汽车的技术相当，国内特别是商用车的技术仍处于领先地位。加氢站目前的水平与国外没有太大差距，在局部领域有可能超越。说到氢能发展的关键环节，我们最关心的是三个方面：制备、储存、运输和使用，瓶颈是运输。因此，氢能发展的关键是储运，尤其是运输。这里有一组涉及天然气的数据。目前，天然气在国家一次能源中的比例不到10%，但所需的输配设备包括：西气东输一线至五线，以及“川气东输”、沿海地区有十几个LNG接收站，包括中缅线、中俄线。如此大规模的输配储运基础设施，可以比较氢能对基础设施的需求。根据专家的预测，2060年，氢能在消费端占12%，国际预测更加乐观，达到18%。与目前天然气不到10%的规模相比，12%的规模可以想象其基础设施的规模，这是一个大问题。幸运的是，今年上半年，我听到了一些好消息。一是中石化400公里从内蒙古到燕山石化的纯氢管道，二是中石油390公里掺氢24%的天然气管道。最近，国家管网高压纯氢管道试验成功，纯氢压力达到6.3兆帕，最高压力可达9兆帕，接近当前天然气主干线上的输配压力。管道储运给大规模氢利用带来希望。管道本身不仅是一种运输工具，也是一种储存设施，可以适应规模。

6月6日，BP发布的2023年中文版BP《世界能源展望》提到了能源系统的三个维度:安全性、负担性和可持续性，共同构成了能源的“不可能三角”。氢气要成为氢能，首先要解决安全问题。二是要解决成本问题，可负担即经济性，三是可持续、规模化。从储运端解决这三个问题，主要靠管道运输。虽然有固态储氢、液态储氢等技术方向，但最终还是要面对能源“不可能三角”的折磨。

2060年碳中和下上海的能源愿景(能源结构)会是什么样子？碳中和能源技术路线可以给出眉毛，即上海行政区域的主要能源来自绿电、绿氢、海外绿氢或氢燃料，以及沿海地区的海上风电和海上风电氢，传统能源作为供应和安全能源，共同构成氢网、电网、天然气网和热网相互融合的新能源供应体系，建设全球绿色资本。

顺华新能源是一家全国性的“专业”小型巨头企业，成立于2004年，主要从事高压氢管理技术研究、加氢站设备、车载储氢系统制造，业务范围涵盖制氢、加氢站、储氢系统、核电、军工、分布式能源等领域。参与编制20多项国家标准行业标准，完成200多项专利。

目前，顺华已建成80多个加氢站，其中7个加氢站具有70兆帕加氢能力，6个是一体化加氢站。顺华公司承建的嘉定区氢能港加氢站和郊野公园加氢站已封顶，最近将进入设备调试阶段。这两个站都有70兆帕的加氢能力。

车载储氢系统是顺华的支柱产品。目前已完成4000多套。最具特色的是70兆帕车载储氢系统的积极开发能力。目前，它为上汽大通的乘用车提供了70兆帕车载储氢系统。同时，其他几家汽车厂也提供了70兆帕车载储氢系统。在系统开发过程中，一些关键部件逐渐采用了自己的产品。

在技术和设备开发中，我们还剥洋葱，从系统到关键设备再到关键部件，这两个站的所有设备都是本地化的。2019年建成的金山加氢站进口70兆帕压缩机。目前，氢能港加氢站和郊野公园加氢站的70兆帕压缩机已在国内生产，尤其是顺华自己生产的压缩机。

此外，顺华的碱水电解水制氢产品已于2022年下线，主要满足上游可再生能源制氢领域的应用场景市场。

舜华的安全评价技术是氢能企业中最具特色的。我们应该对氢系统和加氢站进行安全评价，给用户带来安心。

此外，顺华还在积极推广氢能的创新应用，如第三代核电站，包括某些特殊场合的高压氢管理装置，促进天然气氢化合物在燃气轮机和峰值电厂发电中的应用。我们提供了天然气氢化合物和混合氢化合物的技术和设备，以及燃气轮机的前置模块和压力调节设备。在燃料电池动力系统的基础上，促进燃料电池在分布式能源领域的应用，促进低热值工业富产氢在分布式能源领域的应用，进一步提高低热值富氢废气的利用价值。

上海氢能利用工程技术研究中心是一家“民非”机构，主要为政府、企业和氢能行业单位提供安全评价、数据分析、标准研究和合作交流。

这是2023年中国汽车论坛，以披露与汽车密切相关的信息。大家一定都知道，很多参加本次论坛的整车厂都在研发氢燃料电池乘用车，有的宣布有的已经小批量生产了。但每个人都有一个困惑，如何推广乘用车的应用？。为此，我们和相关汽车制造商开展了一项名为“小行星计划”的计划，全称为“小行星氢基础设施网络建设计划”，快速布局70兆帕加氢站网络，以服务氢燃料电池乘用车的大规模推广为首选。该网络具有车站小、服务面积大、加注快（如加油）、服务车辆多（希望本项目能达到1万辆）、服务效率高的特点。

目前，中国约有10家汽车制造商涉及氢燃料电池乘用车领域，其中5家已宣布，上汽大通已小批量进入市场，其他汽车制造商正在开展这项工作。与商用车相比，乘用车具有一些明显的运行特点：一是乘用车的运行轨迹不固定；二是乘用车的加氢压力需要70兆帕的加氢能力；三乘用车加氢量不大，五六公斤就够了；第四，乘用车不一定每天都需要加氢。它有四个特点，与燃油车完全相同。因此，我们应该根据氢燃料电池乘用车的特点设计加氢网络，使乘用车能够快速推广。

本信息的目的是希望更多的乘用车制造商，甚至氢能供应商和对平台应用感兴趣的制造商，因为该网络本身是氢燃料电池乘用车、加氢站、氢源及其供应商和运营商的共同平台。

谢谢各位！

(注:本文根据现场速记整理，未经演讲者审核)