11月6日，霍尼韋爾（NASDAQ：HON）在第五屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上發(fā)布《未來(lái)燃料——霍尼韋爾氫能工業(yè)與應(yīng)用白皮書(shū)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《白皮書(shū)》”）。
霍尼韋爾特性材料和技術(shù)集團(tuán)副總裁兼亞太區(qū)總經(jīng)理劉茂樹(shù)對(duì)《中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》記者表示：“氫能是應(yīng)對(duì)氣候變化、建設(shè)脫碳社會(huì)的重要產(chǎn)業(yè)方向，對(duì)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展起到關(guān)鍵作用。在中國(guó)‘雙碳’目標(biāo)的要求下，氫能是有助于交通、儲(chǔ)能、工業(yè)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的重要選擇。”
全球主要經(jīng)濟(jì)體加碼布局
氫氣用途廣泛且儲(chǔ)量豐富，在世界各國(guó)實(shí)現(xiàn)其氣候目標(biāo)的過(guò)程中大有可為。
霍尼韋爾總裁兼首席運(yùn)營(yíng)官柯偉茂表示：“氫能可以在能源安全和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方面發(fā)揮重要作用，尤其是正當(dāng)世界各國(guó)在四處尋求減少對(duì)油氣進(jìn)口的依賴，近期區(qū)域沖突的爆發(fā)和歐洲國(guó)家的能源緊張更凸顯出這一問(wèn)題的嚴(yán)重性。”
當(dāng)前，全球主要經(jīng)濟(jì)體均在氫能賽道布局。其中，日本在氫能領(lǐng)域的投入最為激進(jìn)。2017年日本政府即制定了《氫基本戰(zhàn)略》，確立到2030年普及氫能源的行動(dòng)計(jì)劃和具體數(shù)量目標(biāo)。當(dāng)前，日本正穩(wěn)步推進(jìn)氫能技術(shù)研發(fā)，嘗試打造全球化氫能供應(yīng)鏈，探索構(gòu)筑氫能社會(huì)，力圖在氫能源領(lǐng)域占得技術(shù)與市場(chǎng)先機(jī)。
我國(guó)同樣將氫能納入到能源戰(zhàn)略計(jì)劃之中。2022年3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》，將氫能列入能源戰(zhàn)略布局。
歐盟委員會(huì)此前公布的一項(xiàng)新計(jì)劃中，其核心措施之一就是“可再生氫”。該提案謀求促進(jìn)可再生能源的發(fā)展，并將2030年的綠氫產(chǎn)能目標(biāo)提高到當(dāng)前的4倍。
美國(guó)能源部則在2021年頒布了《兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法案》，其中包括提供80億美元興建氫能樞紐，以擴(kuò)大零碳?xì)浜偷吞細(xì)湓诠I(yè)、電力、住宅和運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，美國(guó)能源部同時(shí)發(fā)布了相關(guān)計(jì)劃促進(jìn)對(duì)氫能經(jīng)濟(jì)的重大投資。如果能夠以可持續(xù)的方式生產(chǎn)和運(yùn)輸氫氣，低碳?xì)渚涂赡苻D(zhuǎn)變?yōu)槭澜缧枰娜粘Ｌ娲茉础?
與此同時(shí)，作為實(shí)現(xiàn)脫碳的重要解決方案，氫能在助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)上發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前，從大型零售商到科技巨頭，再到運(yùn)輸業(yè)巨頭，各公司都在承諾減少供應(yīng)鏈中的碳排放量，因此，采用清潔氫能也具有良好的經(jīng)濟(jì)意義。
當(dāng)前，氫能經(jīng)濟(jì)還剛剛萌芽。但隨著世界繼續(xù)尋找應(yīng)對(duì)氣候變化的創(chuàng)新解決方案，氫能正被證明是一種可行的能源和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力。據(jù)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2050年，低碳?xì)鋵M足全球最終能源需求的7%，其總體需求將從目前的幾乎為零增長(zhǎng)到2.11億噸。
北京億華通科技有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理張國(guó)強(qiáng)提到，當(dāng)前，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展初期。未來(lái)，隨著頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌謀劃的進(jìn)一步明確，技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)資本的持續(xù)投入，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)快速發(fā)展的新機(jī)遇。
助力能源轉(zhuǎn)型
據(jù)石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院的統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前我國(guó)氫氣產(chǎn)能為4000萬(wàn)噸，產(chǎn)量為3300萬(wàn)噸，為全球最大的產(chǎn)氫國(guó)。當(dāng)前，我國(guó)氫氣生產(chǎn)利用主要在以石化行業(yè)為主的工業(yè)領(lǐng)域，從用途來(lái)看，以“原料”利用為主，用于生產(chǎn)甲醇、合成氨等化工產(chǎn)品，“燃料”利用為輔，少量作為工業(yè)燃料使用。
根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)測(cè)，在2030年碳達(dá)峰愿景下，我國(guó)氫氣的年產(chǎn)量預(yù)期達(dá)3715萬(wàn)噸，在終端能源消費(fèi)中占比約為5%。在2060年碳中和愿景下，我國(guó)氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費(fèi)中占比約為20%。其中，工業(yè)領(lǐng)域用氫占比仍然最大，占?xì)淇傂枨罅康?0%。
《白皮書(shū)》中提到，從上游制氫來(lái)看，根據(jù)路線不同可分為化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫電解水制氫以及其他新型制氫技術(shù)幾種形式。在碳中和推動(dòng)下，綠氫受到的關(guān)注度較高，但當(dāng)前時(shí)期綠氫受制于成本仍處于發(fā)展早期。
張國(guó)強(qiáng)表示，當(dāng)前時(shí)期，我國(guó)要結(jié)合資源稟賦特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)布局，因地制宜選擇制氫技術(shù)路線，在焦化、氯堿、丙烷脫氫等行業(yè)集聚地區(qū)，優(yōu)先利用工業(yè)副產(chǎn)在風(fēng)光水電資源豐富地區(qū)開(kāi)展可再生能源制氫示范。從下游中的能源應(yīng)用來(lái)看，推進(jìn)氫能在交通領(lǐng)域的示范作用外，以積極探索氫能在工業(yè)生產(chǎn)中作力高質(zhì)熱源的應(yīng)用。
《白皮書(shū)》中提到，天然氣制氫是目前最經(jīng)濟(jì)、也是最為廣泛應(yīng)用的制氫技術(shù)。煤制氫過(guò)程中會(huì)釋放大量的二氧化碳。未集成CCUS技術(shù)的煤制氫的碳強(qiáng)度約為19 kg CO2/kg H2。未集成CCUS的天然氣制氫的碳強(qiáng)度約為9.5 kgCO2/kg H2。
藍(lán)氫的制取通過(guò)CCUS技術(shù)捕獲化石能源制氫過(guò)程中排放的二氧化碳，從而在理論上減少碳排放水平，是氫氣制取由灰氫向綠氫發(fā)展的過(guò)渡環(huán)節(jié)。集成CCUS技術(shù)的煤制氫的碳強(qiáng)度可低至3 kg CO2/kg H2，集成CCUS技術(shù)的天然氣制氫的碳強(qiáng)度則可低至1 kg CO2/kg H2。煤炭是我國(guó)的戰(zhàn)略資源，作為原料使用的煤炭不直接計(jì)算碳排放。因此，伴隨CCUS技術(shù)的逐步成熟以及成本的下降，煤制氫在中國(guó)將具有相對(duì)的優(yōu)勢(shì)和持續(xù)發(fā)展的潛力。
此外，綠氫技術(shù)是通過(guò)光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電后產(chǎn)生電流去電解水，生產(chǎn)氫氣。該技術(shù)在不排放CO2的同時(shí)產(chǎn)生大量的氫氣和氧氣。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟的預(yù)測(cè)，中短期來(lái)看，我國(guó)氫氣來(lái)源仍以化石能源制氫為主，以工業(yè)副產(chǎn)氫作為補(bǔ)充，可再生能源制氫的占比將逐年升高。預(yù)計(jì)到2050年，約70%的氫氣由可再生能源電解水制取，其余20%由化石能源制取，10%由生物制氫等其他技術(shù)供給。
可再生能源制氫的關(guān)鍵核心技術(shù)是高效的電解水制氫技術(shù)。記者了解到，在電解水制氫技術(shù)上，霍尼韋爾利用其膜制造和催化劑生產(chǎn)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，正在開(kāi)發(fā)高效的質(zhì)子膜、陰離子膜、催化劑和膜電極等。霍尼韋爾新技術(shù)專(zhuān)注于質(zhì)子交換膜電解（PEM）和堿性陰離子交換膜電解（AEM）的催化劑涂層膜（CCMs）。霍尼韋爾最新的CCMs已在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中顯示，通過(guò)突破性的專(zhuān)有高離子通量膜和高活性催化劑，可實(shí)現(xiàn)更高的電解槽效率和更高的電流密度，預(yù)計(jì)這將使電解槽成本降低25%。
而在氫能應(yīng)用領(lǐng)域，摻氫燃燒技術(shù)正被應(yīng)用于發(fā)電等領(lǐng)域。但是，摻氫后的混合物會(huì)出現(xiàn)諸如熱值下降、共振、加劇產(chǎn)生氮氧化物（NOx）等現(xiàn)象。因此，在摻氫的同時(shí)，如何規(guī)避這些問(wèn)題成為一項(xiàng)重要課題。
霍尼韋爾方面提到，公司作為領(lǐng)先的低碳創(chuàng)新技術(shù)和解決方案供應(yīng)商，擁有一系列成熟的技術(shù)及解決方案，致力于幫助煤化工、石油化工、鋼鐵等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)氫能應(yīng)用，從而降本增效，進(jìn)一步助力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。例如霍尼韋爾擁有先進(jìn)的藍(lán)氫技術(shù)，以及碳捕集利用和封存技術(shù)。
劉茂樹(shù)表示，霍尼韋爾看好氫能產(chǎn)業(yè)廣闊的發(fā)展前景，相信氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有效助力中國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，開(kāi)拓中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的巨大潛能，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。