中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：回憶起半年前的一場(chǎng)簽約儀式，上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)管委會(huì)經(jīng)發(fā)處處長(zhǎng)陳震依然激動(dòng)，“活動(dòng)效果出人意料，上海市氫能上中下游產(chǎn)業(yè)鏈知名企業(yè)幾乎都來(lái)了，可以看出大家對(duì)化工區(qū)及這個(gè)項(xiàng)目的期許?！?/span>
今年3月1日，上海氫能保障基地項(xiàng)目簽約儀式在上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)（下稱(chēng)化工區(qū)）舉行。在這場(chǎng)簽約儀式上，化工區(qū)攜手法國(guó)液化空氣集團(tuán)（Air Liquide）、申能集團(tuán)打造上海最大規(guī)模氫能保障基地的定位再次得到明確。
化工區(qū)地處上海市南翼，杭州灣北岸。在今年6月份發(fā)布的《上海市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2022—2035年）》中，金山和寶山被賦予了上海氫氣制備和供應(yīng)保障基地的重要角色，并竭力打造 “南北兩基地、東西三高地”的氫能產(chǎn)業(yè)空間布局。這其中，南部又以化工業(yè)區(qū)為制氫主力軍。
“位于上海南部的化工區(qū)將成為上海氫氣供給關(guān)鍵的源頭。”上海市經(jīng)信委智能制造處處長(zhǎng)韓大東接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪(fǎng)時(shí)表示，“我們鼓勵(lì)上海化工區(qū)綜合利用工業(yè)副產(chǎn)氫，也要引導(dǎo)化工企業(yè)轉(zhuǎn)變用能方式，拓展富氫原料來(lái)源?！?
《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)（2020）》曾給出測(cè)算：疊加化工領(lǐng)域需求，2025年上海市的氫氣需求量為25.6萬(wàn)噸至29.94萬(wàn)噸，2030年全市氫氣需求為31.21萬(wàn)噸至32.44萬(wàn)噸。
作為主要“源頭”的化工區(qū)如何提供源源不斷的氣源？
三條路徑浮出水面
化工區(qū)有四大生產(chǎn)工業(yè)副產(chǎn)氫的“巨頭”，分別是上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)氣體有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)工業(yè)氣體）、上海華林工業(yè)氣體有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)華林氣體）、上海賽科石油化工有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)賽科）、上海氯堿化工股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)氯堿化工），四家企業(yè)每年氫氣實(shí)際產(chǎn)量合計(jì)12.9萬(wàn)噸。
正是這些副產(chǎn)氫讓化工區(qū)成為上海氫能產(chǎn)業(yè)鏈主要的供給端。今年7月份上海市人民政府發(fā)布《上海瞄準(zhǔn)新賽道促進(jìn)綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案（2022—2025年）》再次明確——化工區(qū)是氫能供應(yīng)源頭，要求上?；^(qū)形成多元化氫源供給模式，加快新能源材料、氫氣儲(chǔ)運(yùn)材料、燃料電池材料等技術(shù)的孵化與應(yīng)用。
“現(xiàn)在上海所產(chǎn)的氫氣是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。寶山那邊產(chǎn)的氫氣都不一定夠?qū)毼溆?，臨港五年內(nèi)要建14座加氫站，一天用氫38噸，這主要靠化工區(qū)來(lái)解決?！?上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司總工程師阮偉民在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪(fǎng)時(shí)表示出擔(dān)憂(yōu)。
那么，化工區(qū)如何保障氫氣供應(yīng)？
“化工區(qū)是巨頭云集，四大制氫源頭企業(yè)都有外資或國(guó)資加持，還有民營(yíng)企業(yè)積極參與，技術(shù)過(guò)硬，也不斷在氫氣制造上增量擴(kuò)產(chǎn)。目前各路資本也在角逐，希望能進(jìn)入這個(gè)平臺(tái)。而化工區(qū)將自身放在整個(gè)上海市戰(zhàn)略發(fā)展中考量，定位于綠色化工，因此我們將把氫能作為自身的重點(diǎn)發(fā)展方向。”陳震在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪(fǎng)時(shí)表示，“為了保障化工區(qū)成為綜合性的氫能供應(yīng)基地，我們制定了三條路徑，第一條路徑是依托園區(qū)優(yōu)勢(shì)制取工業(yè)副產(chǎn)氫，第二條路徑是拓展富氫能源制氫，第三條路徑是根據(jù)發(fā)展需要為外購(gòu)液氫并提供相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施?！?
從現(xiàn)狀看，化工區(qū)每年氫氣實(shí)際產(chǎn)量還需滿(mǎn)足自身工業(yè)生產(chǎn)需求，比如氯堿化工自用所產(chǎn)氫氣的50%。因此，為了滿(mǎn)足上海到2025年所需的氫氣量，增量擴(kuò)產(chǎn)成為必要的選擇。
例如，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者了解到，工業(yè)氣體計(jì)劃在2023至2024年度新增兩套HYCO裝置，屆時(shí)每年將增加約4.97萬(wàn)噸的氫氣產(chǎn)量。
根據(jù)上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)發(fā)展有限公司投資發(fā)展部主管王明明估算，“‘十四五’期間，化工區(qū)氫氣供應(yīng)量將逐漸上升，到2025年最多可達(dá)到16.9萬(wàn)噸的供應(yīng)，此外，化工區(qū)還在推進(jìn)富氫能源項(xiàng)目，屆時(shí)園區(qū)的制氫能力將得到進(jìn)一步的提升?！?
基于對(duì)未來(lái)上海市燃料電池車(chē)用氫需求，化工區(qū)攜手法國(guó)液化空氣集團(tuán)、申能集團(tuán)打造上海最大規(guī)模的氫能保障基地的計(jì)劃應(yīng)運(yùn)而生。
“這個(gè)項(xiàng)目將集聚園區(qū)可用的氫氣資源進(jìn)行提純制氫，目前處于土地收儲(chǔ)階段，我們會(huì)盡快推進(jìn)項(xiàng)目的落實(shí)?！标愓鸶嬖V21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，“一期投用后日沖裝能力將達(dá)24噸，將為上海甚至周邊地區(qū)的燃料電池汽車(chē)用氫提供支撐?！?
需指出的是，工業(yè)副產(chǎn)氫雖然在短期內(nèi)承擔(dān)了供給的主要任務(wù)，但并非發(fā)展氫能的長(zhǎng)久之選?！案碑a(chǎn)氫有兩個(gè)好處，一個(gè)是價(jià)格低廉，另一個(gè)是變廢為寶，把原本可能棄掉的副產(chǎn)氣體通過(guò)一定的工藝制成氫氣?！痹谌顐ッ窨磥?lái)，“長(zhǎng)久地發(fā)展，不能指望工業(yè)副產(chǎn)氫。一方面是產(chǎn)量有限，另一方面存在斷供的可能性，制取綠氫是未來(lái)發(fā)展的方向?！?
不過(guò)，上海可再生能源較為匱乏，需要“借力打力”。陳震認(rèn)為，西部地區(qū)有大量的光伏能源，可以在當(dāng)?shù)刂茪?，通過(guò)甲醇、氨這些載體運(yùn)到化工區(qū)，再把氫氣托付出來(lái)?！耙环矫?，甲醇、氨這些化工產(chǎn)品是化工區(qū)需要的，物料平衡在化工區(qū)最有優(yōu)勢(shì)，另一方面，制氫的基礎(chǔ)設(shè)施都是涉危涉化的，只能在化工區(qū)做?！?
阮偉民提出了另一種解決方案，“長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)費(fèi)成本太高，最好的辦法是把西部地區(qū)發(fā)的電，用超高壓、特高壓電網(wǎng)運(yùn)送到上海，在上海本地進(jìn)行電解水制氫?！?
運(yùn)送“六個(gè)9”高純氫氣
化工區(qū)提出的一條保障氫能供應(yīng)的路徑是，把其他地方的液氫運(yùn)到上海。
“可以采用陸地運(yùn)輸，也可以采用船舶運(yùn)輸，這涉及到液氫罐區(qū)、碼頭等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，這些是化工區(qū)的優(yōu)勢(shì)?！标愓鸨硎?。
影響氫氣使用成本的一個(gè)關(guān)鍵因素便是儲(chǔ)運(yùn)成本。公開(kāi)資料顯示，目前氫氣管速車(chē)的操作壓力基本上是20MPa，滿(mǎn)載氫氣的質(zhì)量?jī)H約為200至300公斤，但氫氣整體利用率約為75%至85%，這意味著降低儲(chǔ)運(yùn)成本迫在眉睫。
上海浦江特種氣體有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)浦江氣體）在降低儲(chǔ)運(yùn)成本方面不斷嘗試。據(jù)悉，化工區(qū)以浦江氣體為代表，正在形成一支專(zhuān)門(mén)做副產(chǎn)工業(yè)氫提純、壓縮、運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè)力量。
“我們主要是拓寬魚(yú)雷管束車(chē)的裝載量?，F(xiàn)在儲(chǔ)運(yùn)以高壓氣體為主，主要取決于容積，當(dāng)前容積逐步向37立方米發(fā)展，這意味著運(yùn)輸量增加了1.7倍?！鄙虾Ｆ纸胤N氣體有限公司銷(xiāo)售經(jīng)理李宗云告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，“原來(lái)一車(chē)能運(yùn)200到300公斤的氫氣，現(xiàn)在可以運(yùn)送500公斤左右的氫氣，節(jié)省了很多成本?！?
李宗云表示，“如果把原本20MPa的壓力容器提升到30MPa，壓力越大意味著壓縮的氫氣越多，車(chē)滿(mǎn)載量也會(huì)越大，也能節(jié)省成本，這就需要產(chǎn)業(yè)鏈上做壓力容器的公司努力?！?
不僅如此，儲(chǔ)運(yùn)液氫也是降低成本的方式。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，液氫的體積是氣態(tài)氫的1/800，單臺(tái)液氫運(yùn)輸罐車(chē)可凈運(yùn)輸4000公斤氫氣。相對(duì)于高壓氣態(tài)氫的運(yùn)輸，大大提高了運(yùn)輸效率。但是，長(zhǎng)距離運(yùn)輸液氫需要解決液氫不斷氣化、壓力升高等問(wèn)題。
整體來(lái)看，儲(chǔ)運(yùn)是依舊當(dāng)前限制氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸之一。所幸的是，儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)正在吸引越來(lái)越多的企業(yè)入局，共克難題。
氫氣使用的另一個(gè)需要關(guān)注的問(wèn)題是純度。然而，目前許多用氫企業(yè)不太關(guān)注氫氣的質(zhì)量。阮偉民告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，“目前有個(gè)現(xiàn)象是把氫氣‘拉到籃子里就是菜’，這是不對(duì)的。我們要關(guān)注氫氣的質(zhì)量，如果氫氣除雜不完善，里面含有的硫、甲醛、一氧化碳等雜質(zhì)對(duì)質(zhì)子交換膜會(huì)有破壞性影響，也會(huì)導(dǎo)致電堆過(guò)早地?fù)p壞。”
事實(shí)上，早在2019年一份有關(guān)氫氣純度的國(guó)標(biāo)就已正式實(shí)施。這年7月1日，《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車(chē)用燃料氫氣》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施，規(guī)定了燃料電池汽車(chē)用氫純度、氫氣中雜質(zhì)含量等，明確氫氣的純度達(dá)到99.97%以上，總硫含量在0.004μmol/mol以下，甲醛含量在0.01μmol/mol等。
“有些工業(yè)副產(chǎn)氫的純度或雜質(zhì)含量達(dá)不到燃料電池用氫標(biāo)準(zhǔn)，就需要對(duì)此進(jìn)行提純?！崩钭谠茖?duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，“我們會(huì)把副產(chǎn)氫提純到99.99%甚至六個(gè)九的純度，然后再加壓到20MPa的儲(chǔ)氫容器中，最后以魚(yú)雷管束車(chē)的形式運(yùn)送到各個(gè)用氣點(diǎn)，比如加氫站或需要做燃料電池系統(tǒng)電堆試驗(yàn)的企業(yè)?！?
另一種方式是工業(yè)副產(chǎn)氫源頭公司自主將氫氣提純處理供給下游客戶(hù)。如2019年在化工區(qū)建設(shè)的上海最大加氫母站——驛藍(lán)加氫站，使用的就是華林氣體自產(chǎn)自提純的氫氣。
據(jù)悉，驛藍(lán)加氫站一天加氫能力達(dá)5噸，主要以長(zhǎng)管拖車(chē)的方式將氫氣運(yùn)送到長(zhǎng)三角一帶的加氫站及用氫企業(yè)。
“我明確要求上游供氫單位要提供符合燃料電池汽車(chē)使用的氫氣，不符合規(guī)范我不用。”作為驛藍(lán)加氫站的負(fù)責(zé)人阮偉民，他告訴記者，目前為了確保氫氣的純度，上海市場(chǎng)監(jiān)管局和上海住建委燃?xì)馐挛锕芾碇行臅?huì)定期到加氫站抽樣檢查。
讓燃料電池汽車(chē)跑起來(lái)
當(dāng)前，化工區(qū)不僅扮演氫氣制取的角色，也在為終端應(yīng)用提供場(chǎng)景。2022年8月4日，上海城市群?jiǎn)?dòng)第一批100輛示范應(yīng)用燃料電池汽車(chē)，化工區(qū)將于9月在園區(qū)穿梭巴士上開(kāi)展示范應(yīng)用燃料電池汽車(chē)的試點(diǎn)運(yùn)行。
“示范運(yùn)行的燃料電池汽車(chē)在園區(qū)內(nèi)可以加氫，不僅能節(jié)省運(yùn)行成本，也能有示范效應(yīng)?！标愓鸶嬖V21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，“在當(dāng)前上海燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用城市群建設(shè)的重要戰(zhàn)略時(shí)間窗口，燃料電池汽車(chē)一定要跑起來(lái)，只有跑才知道究竟能跑多遠(yuǎn)，才知道燃料電池系統(tǒng)相關(guān)材料能不能達(dá)到預(yù)期的效果。”
據(jù)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者了解，多個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈下游產(chǎn)品應(yīng)用企業(yè)正在和化工區(qū)談合作，比如做副產(chǎn)氫能分布式發(fā)電、電解槽、內(nèi)燃機(jī)等裝備測(cè)試、研發(fā)的企業(yè)。
“加氫需要在特定的場(chǎng)景內(nèi)，這一場(chǎng)景化工區(qū)能滿(mǎn)足。目前有很多氫能中下游企業(yè)在跟園區(qū)以及園區(qū)企業(yè)談合作，部分項(xiàng)目與產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)深度合作，有的是直接聯(lián)系，有的是間接?！标愓饘?duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示。
不僅如此，化工區(qū)在融入終端應(yīng)用時(shí)計(jì)劃從自身做起，將來(lái)根據(jù)需要示范應(yīng)用燃料電池的重卡和公交。
據(jù)悉，化工區(qū)物料運(yùn)輸是重中之重，每年生產(chǎn)兩千多萬(wàn)噸化工品，其中大部分要使用重卡運(yùn)出去，一天需要用400至500輛重卡。
“我們的化工品運(yùn)送的目的地基本都在化工園區(qū)，不少化工園區(qū)也在制氫。如果可以把現(xiàn)在的重卡換成燃料電池汽車(chē)，出發(fā)點(diǎn)和目的地兩頭加氫，既能解決行業(yè)運(yùn)送的需求，也能把氫能互聯(lián)互通起來(lái)?！标愓鸨硎荆^(qū)也正在為燃料電池商用車(chē)的示范運(yùn)行表明了態(tài)度?！暗谝粯尫浅ｊP(guān)鍵，誰(shuí)來(lái)跑？我們園區(qū)的穿梭巴士可以換成氫燃料電池汽車(chē)先做示范，持續(xù)性地跑起來(lái)，有什么問(wèn)題或困難大家在一起協(xié)調(diào)好，跑出行業(yè)關(guān)心的效果或數(shù)據(jù)?！?
陳震也指出，“現(xiàn)在有的地方氫氣銷(xiāo)售價(jià)格偏高，用戶(hù)積極性不高，主要原因之一是使用成本高?；^(qū)在氫氣價(jià)格上有優(yōu)勢(shì)，主動(dòng)推動(dòng)企業(yè)先跑起來(lái)，而且經(jīng)濟(jì)賬也能算好，關(guān)鍵是能讓社會(huì)看到燃料電車(chē)運(yùn)營(yíng)的綠色環(huán)保、安全可靠、持續(xù)穩(wěn)定?！?
據(jù)介紹，化工區(qū)80%的員工上下班都靠班車(chē)，僅一家大型化工公司的班車(chē)就達(dá)到了50輛，整個(gè)園區(qū)約有300輛通勤班車(chē)?！叭绻讶珔^(qū)的通勤車(chē)全示范應(yīng)用起來(lái)，再推廣到周邊的公交車(chē)，將會(huì)有非常大地推動(dòng)效果?！标愓鹫f(shuō)。
除了為氫能產(chǎn)業(yè)終端應(yīng)用提供場(chǎng)景，化工區(qū)也在為研發(fā)氫能產(chǎn)業(yè)鏈所需材料而努力。2019年底，上海國(guó)際化工新材料創(chuàng)新中心正式啟動(dòng)，目標(biāo)建成化工新材料的產(chǎn)業(yè)聚集地和創(chuàng)新策源地。
據(jù)悉，儲(chǔ)氫瓶使用的炭纖維、燃料電池系統(tǒng)及核心零部件使用的催化劑、隔膜料、碳纖維等研發(fā)或生產(chǎn)項(xiàng)目都與化工區(qū)洽談或合作。
“材料的國(guó)產(chǎn)化至關(guān)重要，我們先吸引跨國(guó)公司來(lái)做，同時(shí)培育本土企業(yè)、支持協(xié)助應(yīng)用示范，還開(kāi)放場(chǎng)景、支持自主創(chuàng)新，打好組合拳，這樣對(duì)產(chǎn)品的自主化發(fā)展及降本才能起到關(guān)鍵作用?！标愓鸶嬖V21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者。
“雖然我們的關(guān)鍵核心零部件比如雙極板、膜電極做到了國(guó)產(chǎn)化，但其中的原材料，比如催化劑、炭紙等還是需要進(jìn)口，但國(guó)產(chǎn)化指日可待。”愛(ài)德曼氫能源裝備有限公司副總裁徐真在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪(fǎng)時(shí)認(rèn)為。
“原材料市場(chǎng)很需要，但有的產(chǎn)品市場(chǎng)不大，大家不愿意做，這種情況下需要給支撐。因此，化工區(qū)打造國(guó)際新材料創(chuàng)新中心，給需要的團(tuán)隊(duì)提供平臺(tái)，給需要的材料提供載體?！?陳震強(qiáng)調(diào)，“化工區(qū)就是要搶占時(shí)間窗口，把能做的盡快做起來(lái)、能示范應(yīng)用的抓緊動(dòng)起來(lái)，把產(chǎn)業(yè)鏈完整起來(lái)，為上海發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)提供支撐，發(fā)揮好自己的服務(wù)戰(zhàn)略發(fā)展功能?！?
