东方电气黄果:东方电气氢能产业布局及实践

10月27日,由中国科学技术协会主办,以“氢能发展与多领域应用”为主题的2023企业创新大家谈新能源(氢能)专场在东方锅炉成都基地2号楼六楼报告厅举办。活动围绕地方产业园区重点产业,以龙头企业需求为向导,聚焦企业科技创新需求,通过举办项目对接交流和研讨等活动,推动技术需求有效解决和项目成果在产业园区转化落地。
活动上,东方电气(成都)氢燃料电池科技有限公司党委副书记总经理黄果带来题目为“东方电气氢能产业布局及实践”的报告。
东方电气黄果:东方电气氢能产业布局及实践
以下为报告全文。
林书记,邹院士,包括刚才离开的陶院士,各位专家,各位领导,包括邓主任,经主席,非常欢迎到东方电气。
前面两位院士给我们讲了双碳目标下如何发展氢能以及氢能发展的各个领域和方向。下面我结合东方电气在氢能,因为东方电气在氢能的产业布局应该是非常早,2010年东方电气开始布局整个氢能的产业,应该经历了十余年的发展,应该说我们有自己在产业推进中也发现些问题,同时也有些产业的经历和丰富的拓展能力。而且我们在氢能基本上在东方电气已经形成了氢能的全产业链的布局方式。下面我把东方电气的氢能产业及实践做一个汇报。
我的介绍分三部分。一个部分简单的汇报一下我们东方的氢能产业布局的情况,以及我们在氢能推进中的一些实践和示范的案例。第二个汇报一下东方电气对氢能的认识以及氢能怎么去解决我们目前氢能的一个发展思路。第三个汇报一下目前氢能发展的产业困难。
第一方面,东方电气的氢能产业。体现氢能未来我们在社会上,包括我们在生活中能接触的氢能领域的一个简单应用,它实际上实现了我们原来以碳基为主的能源体系,由氢通过新能源的一个转换,就是氢作为一个能源的介子,体现在未来我们生活的方方面面,我们叫氢社会。那么东方电气在产业布局方面,应该是比较早的,同时东方电气对产业实际上还是立足于央企或国家赋予我们的使命,以技术和装备为核心,同时我们关注终端用户的诉求以及产业发展的方向,更关注顶层设计,因为氢能它没有一个大的规划,没有一个产业方向的引导,没有政策引导是比较难以发展的,同时也构建多方面的氢能产业布局。当然这细一点分为政策的规划,这方面我们也以四川省还有成都市,包括福建和其他城市做了产业的顶层规划。目前有个示范城市群的推进,同时也结合目前氢能的发展特点,一个是氢新能源资源比较丰富,第二个有副产氢,第三个有政策支持,同时有资源禀赋的地方发展,同时多点发力,整个全产业链做布局,东方电气也有侧重点的。第四个产业有前瞻,2010年开始发展,应该到目前是13年的发展历史,目前我们已经构建了完整产业链的制造体系以及产业的标准。
同时东方电气也关注于我们氢能产业的平台打造,这方面分几块。因为现在氢能它属于前端,所以我们关注于整个产业的创新与技术,在这里面创新平台搭建了几个平台。一个是四川省的氢能创新联合体,另外也打造了四川省重点实验室,这以燃料电池为长寿命核心,另外和国家市场监管总局构建了我们监管的技术创新中心。刚才邹院士也提到目前氢能的发展最重要是要立标准,因为产业的发展标准是基础,只有标准可行标准完善的前提下,这个产业应该走得更顺一些。另外一个以双碳目标,所以成立了四川省碳中和技术创新中心,这是我们在创新平台上。第二现在氢能,实际上现在氢能的产业链比较长,涉及的领域专业比较广,需要产业集群,以东方电气为龙头牵头,在成都也做了氢能产业园,未来汇聚整个氢能上下游的产业链,在成都这个产业园进行一个汇聚,实现我们氢能产业的整个完整链条的健全和推广。另外一个是目前氢能应该属于发展的初期,它需要资本的注入,东方电气和三峡一起成立了投资平台,作为我们氢能产业上下链条上的一些企业投资平台。这会助力氢能全产业链的协同发展。
东方电气在整个氢能的发展,刚才说了作为央企关注的是技术和装备。那么技术方面,东方电气应该说形成了全产业链的布局,这里面包括了我们氢制取,刚才邹院士说了氢能绿氢还是未来发展的重点和方向。现在分几个方向,一会技术装备上细讲。第二个氢的储运,邹院士说了很多氢储运方面,目前东方有东方的储运解决方案。氢加注是因为氢能发展基础设施的不完善,所以也关注基础设施的建设,包括氢加注,氢电池也是发展最早起步的产业和方向。氢能的应用,氢作为能源,东方电气都有我们的涉足。
东方电气刚才提到了会做全产业链的布局,但是我们也会秉承以技术和装备。所以我们抓住整个产业链的核心装备技术。第一个方面是我们的制氢技术,目前以氢能布局分几块,一方面可再生能源的氢的制取,现在主要是纯水的制氢方案,可以量化的产业链可以做到200方。大家知道PEM可以0-150%,很好适应新能源这种间歇式能源的匹配。我们在PEM最大可以做到500方。同时我们在PEM制氢装备研发同时,我们也在推进碱制氢目前做到1000方,一个是碱制氢成本相对比较低,同时结合新能源,PEM制氢可能未来的地位取代碱制氢,这两块相辅相成。现在大规模新能源制氢它未来在这两个的选择会有个平衡,那么我们在制氢方面也是东方,因为一直做包括生物燃料这一块,所以我们有优势,也在副产氢提纯以及生物质垃圾制氢包括化学方面都有我们的产品,实际上目前已经在德阳,包括我们园区以及终试的产品,如果有兴趣可以下午到我们园区去参观。
另外一个是刚才说的制氢,制完氢必须要储存。储存刚才院士也提到了,实际上储存方式有很多,东方的储存优势在哪?第一个气态储存,东方锅炉容器是我们的优势产品,目前我们的储氢最高压力可以做到98兆瓦,现在目前大家知道可能长管是20兆帕,车用的是35兆帕,我们可以做到50兆帕的,未来可以做到70兆帕,我们做到98兆帕,可以覆盖70兆帕压力容器的提供。另外一个是我们还有固态储氢,现在目前实际上是已经有多个项目的示范,目前现在固态储氢它的高安全性是比较好的。另外是为了解决运输,目前我们也在做有机液的储氢方案,目前我们在德阳也有终试的产品。
我们的基础设施,目前我们在基础加注方面,主要以加氢站的系统核心技术的集成,同时还有加氢站的体系和标准,也承担了像固态储氢在加氢的课题研发,应该今年会结题。
第四个我们到终端的使用。我们一块使用是燃料电池技术,目前东方已经形成了膜电极、电堆系统的整个三大核心产品,目前我们最高的燃料电池功率已经做到了270千帕,当然这个是我们在交通领域。目前我们做在发电领域,因为东方其实回归到能源,我们也非常看重发电领域的燃料电池应用,目前我们已经突破了单个兆瓦级的燃料电池,通过整个燃料电池发电系统的集成,我们可以做到10万。为什么10万作为门槛呢?超过10万东方提供另外一款产品,是氢燃机,当然这不在今天的汇报内容里。
在整个氢能交通运输,除了有产品,也注重产品的推广和实践。目前东方加起来有300多辆车辆的运营,单车最高已经超过了36万公里,目前这个指标应该在国内还是领先的,而且36万公里无故障,它是充分验证了氢燃料电池用在交通车载的成熟性和可靠性。我们在氢能最高的氢耗方面也很有优势,氢耗的水平得益于我们对氢燃料电池的性能追求,所以目前这应该指标也是国内领先的。除了目前已经实现的多个场景,刚才我说了有300余辆车,包括公交、物流、重卡以及工程,还有环保的这方面的各种车型的应用和验证。当然在氢交通的同时,东方也配套一些基础设施,刚才我说的加氢站,目前我们在攀枝花也建成了首个国内母子加氢站,攀枝花用的是纯氢的输送,这方面打破了原来氢管道输送的问题,它是一个管道纯氢的输送,这块也可以各位专家看一看。
我们在氢作为最终除了我们在前面说的应用,应用的交通以外还有氢提供能,刚才我们说发电也非常致力于产品的发展。像我们在泸定华电有个固态储氢加氢供能的耦合系统,安全运行了超过了3000个小时,从氢发电来说是国内首个达到运行时间的。另外我们也是在广州南山,也实现了第一个固态氢能氢储氢再加氢发电上网的项目,目前在央视上很多新闻上有报道。在这方面应该说充分验证氢能在储氢,在氢能再利用的完整供能方案。
东方电气在整个除了前面核心产品和方案以外,同时我们也打造零碳园区的打造。目前刚才展示的是我们在德阳的一个园区,在德阳这个园区,我们做了几个国内的首个,第一个首个兆瓦级的PEM制氢系统,在我们德阳园区实现了直接制氢,因为它直连是四兆瓦的光伏。另外也实现了首个兆瓦级的氢燃料电池发电的系统,作为园区应急电源的使用。另外德阳建立的园区实现了国内最大的有机液的储氢,主要是解决未来我们氢的运输,它是解决氢原料危化安全属性。另外是国内最大直连的加氢站,今年科技部有一个课题,固态固态储氢直接加氢。
第二个方面东方电气对氢能整体的思考和解决方案。氢能的应用,我们认为主要分三个方向。一个是氢作为能源属性,作为氢储能它未来解决新能源占比持续高升,同时在为能源的安全和稳定做一个解决方案,氢储能是个大方向。第二氢作为化工,氢作为绿氢的发展,未来在化工领域的零用非常大。另外氢作为交通,氢作为交通分了几个方向,第一个水路空,在路上的卡车和工程上的应用,第二个是船用第三个是刚才无人机,包括我们的航天领域的应用。氢作为储能主要是实现大型风光消纳,展示氢能可以通过刚才提的核心装备,实现我们光风机大规模的碱制氢同时有个PEM制氢。我们为什么会选?是根据当地风光资源的规律性,总结和规划出来的数据体系模型。
这块我们是有一个方案,包括制氢,50-500方的PEM制氢,再加上1000方的碱制氢,作为风光的耦合,同时氢能作为储存,也给终端提供可选择,包括固态和气态储氢,应用场景的远近作为方案。同时也实现我们目前因为氢作为能源,它实际上再发电再上网,就我们现在所说的源网荷储的方案。基于基地的这块,风光水的一个耦合,这里面可以看到我们选择氢能装备要根据当地的风光特性去选择我们碱和PEM的比例,并不是说一定用碱或者PEM,根据当地的能源特点,包括制氢方案的耦合。
这块是我们在工业上的一个解决方案,氢作为一个高能的燃料,它可以提供零碳的供能。通过氢作为工业的原料,体现未来对灰氢蓝氢的替代这一块。
刚才是的那一块,实际上目前应该说随着欧洲的新能源要求,刚才提的氢,实际上作为化工原料完全未来可以合成甲醇和氨,实现我们的能源再替代我们原来的这块能源以煤基为主的。未来在陕北认为有丰富的可再生能源,以绿氢和绿氨作为工业化的产品方向。
这是我们一个案例,我们做了一个西北的10万吨绿氢合成氨的项目,也包括可以做光伏的规模,还有制氢的规模,以及我们整个系统的投入,这块是我们前期做的非常细的一个方案。
那么在解决氢的应用方案还有一个氢交通,这一块前面已经说得比较多。绿氢是我们的终极目标,但是我们在推广氢能的过程中,我们认为副产氢有些氯碱制氢应该说对氢能的应用场景有比较好的作用,目前这块东方可以提供,包括制氢提纯,还有加注一些应用这块。
这是我们的构建物料体系。这方面提供像工程,在后面有个实例,在攀枝花包括结合攀钢已经实现了这块,应该比油车成本还低的一个应用。这是我们的一个测算,不是个测算,我们在四川正式推项目时我们有整个经济性的测算,目前应该说氢能它是取决于电的价格,我们对比了电、氢还有油的对比,应该说氢能重卡的整个比我们的油1公里便宜1.5元左右,所以这块对氢能的推定和发展有帮助作用。但主要取决于氢价的成本。
这是我们东方的一个整体方案,东方致力于氢能的综合服务商来做,我们既可以提供我们可行性方案的研究和方案的提供,同时我们也可以提供核心的装备,同时我们也可以对后端的消纳,经济性的测评做个提供。
那么刚才说了,氢能东方的一个产品,包括东方的一个解决方案,那么氢能在发展中我们也是存在一些问题。氢能的问题,我们认为聚焦在三方面,第一氢能的初期目前面临着比较大还是氢源问题的解决,还有设备目前成本的偏高,氢能规模化还没有达到规模化的一个量化,它还需要以政府的政策引导,包括产业的协同。第二个是氢能的产业链条还是比较长,那么我们在认为东方推动过程中,我们只抓我们的核心装备和制造,但是产业链条上还需要各方的协同,才能完整的建立整个氢能的产业。第三个现在目前氢能还有些技术,还是要攻关,刚才邹院士说到基础性材料这块,有部分还是进口为主作为产品的实践推广,包括我们国产在推进,但实际上还是存在着包括国内量比较少,所以成本还没有完全和国外竞争的情况,所以目前还需要企业链的协同,才能做好这个工作。
这是整个氢能发展东方的情况,那么我们认为清洁能源将会氢净世界,东方电气也愿意推动整个氢能产业的高质量发展。谢谢大家!
 

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