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清潔能源:深耕氫能産業15年,中集“氫”腳步再加速

在氫能領域,中集已經探索和積累了15年之久。中集依靠自身在高壓、低溫等能源儲運産品方面的優勢,打造了多種氫能産品解決方案,蓄勢待發。

深圳2021年6月8日 /美通社/ -- 氢能是一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源和重要的工业原料。而在此前的现实生活中,人們卻不太能常見到它。但是,隨著全球能源危機和氣候變化的陰影再次浮現,碳達峰和碳中和的理念在全球範圍內深入人心,氫能作爲絕佳的綠色能源越來越受到世界各國政府和企業的關注,氫能也有望成爲下一個 “主體能源”。

在氫能領域,中集已經探索和積累了15年之久。中集依靠自身在高壓、低溫等能源儲運産品方面的優勢,打造了多種氫能産品解決方案,蓄勢待發。而“双碳”目标背景下这波给氢能产业发展帶來了巨大勢

中集安瑞科副總經理、氫能小組負責人楊葆英表示:“現在氫能發展勢頭前所未有得快,企業生怕趕不上,但這比以往任何時候都更令人興奮。” 

全球爲何“氫”熱:氫是實現碳中和的“最優解”

近年来,美國、欧盟、日本、澳大利亞等国家和地区已制定相关政策,将氢能列为国家能源结构的重要组成部分。中國將力爭在2030年實現碳達峰,2060年實現碳中和。這進一步推動了中國國內氫能産業的發展熱潮。

目前正着力研究氢能的行業专家郑贤玲表示,在碳中和战略目标框架下,国家对能源结构的调整将势在必行。而氢能作为100%清洁能源,首先零碳排放;其次是可实现能源互补,可作为电、热、气转换的媒介,是在可预见的未来实现跨能源网络协同优化的有效途径;三是应用场景广泛,可应用于交通、工业、民生、发电等众多领域;四是储能优势明显,具有储能密度高、周期长、环保无污染、电能质量高等特点。

“基于這些無可比擬的優勢,氫能將是實現碳中和的‘最優解’,同時也是世界能源轉型的重大戰略方向,有望成爲下一個‘主體能源’。”鄭賢玲給出了這樣的判斷。

2019年,中国氢能联盟发布《中国氢能源及燃料电池产业白皮書》。白皮書指出,氢能未来定将成为中国能源体系的重要组成部分。中国氢能联盟预计,到2030年,我国氢能需求量将达到3500万吨,在终端能源消费中占比5%。预计到2050年,氢能在中国能源体系中的占比约为10%,氢气需求量接近6000万吨,年经济产值超过10万亿元,全国加氢站达到1万座以上,交通运输、工业等领域将实现氢能普及应用,燃料电池车产量达到每年520万辆。 日前,中石化也宣布,要在全国建成1000座加氢站。作为行業观察家,郑贤玲与杨葆英的判断一致:“更多的参与者入局,大型国企高度重视并加快投入,氢能产业的推广速度可能比原来的行業预测要更快一些。” 

石家莊氣體機械公司生産的高壓氫氣運輸車
石家莊氣體機械公司生産的高壓氫氣運輸車

15年耕耘等風來:深耕布局氫能上下遊産業鏈 

氫能産業即將駛入快車道,風口來了。但在這之前,中集已經在氫能産業深耕了15年之久。 早在2006年,中集集團旗下中集安瑞科基于對清潔能源管理的能力和能源趨勢的判斷,開始涉足氫能儲運技術研究與制造,並承擔了2010年上海世博會加氫站氫氣運輸車和2013年海南文昌航天發射中心液氫儲存裝備任務。其産品和服務涉及氫氣儲存、運輸和加注核心裝備,擁有包括20-30MPa高壓氫氣管束運輸車、加氫站儲氫瓶組、加氫車、液氫儲罐、隔膜壓縮機、加氫機、35MPa三型瓶和70MPa四型瓶等核心裝備的研發和生産能力,是目前國內最重要的供氫系統設備制造商。

作爲天然氣儲運裝備的龍頭企業,中集安瑞科在高壓以及低溫氣體儲運裝備領域的研發和制造實力強勁,對于同樣需要高壓或者低溫儲運的氫氣或者液氫來說,其技術研發和遷移路徑是相似的。 

多年来,中集安瑞科已经对氢能的上下游链进行了延伸布局,提前落子。比如中集安瑞科旗下的石家庄安瑞科气体机械有限公司(简称“石家庄气体机械”)在高压氢气储运方面积累多年。“我们已经已有成熟的20 MPa高压氢气运输车产品,未来会研发更高压力的长管拖车和储氢瓶组,更快进入市场。”石家庄气体机械总经理张中强这样告诉我们。 虽然氢气运输方式众多,但我国主要以气氢拖车运输、气氢管道运输和液氢罐车运输三种运氢方式为主。其中长管拖车运输为当前主流运氢方式,这种方法在技术上已经相当成熟。但由于氢气密度很小,而储氢容器自重大,所运输氢气的重量只占总运输重量的1~2%。 对于未来的发展趋势,张家港中集圣达因低温装备有限公司(以下简称“中集圣达因”)总经理许志泉的判断是:在大规模运输上,高压气氢的运输效率远低于液态氢,液态氢必然成为未来的主流。他介绍,氢在液态状况下的体积仅为气态状态下的1/800,液氢运输效率极高。但是,氢的液化需要极低的温度(在标准大气压,温度低至-253攝氏度氫才能被液化),液化和低溫儲存成本都很高,技術研發難度大。 “除了已有的氫氣高壓儲運和液氫儲罐技術,中集安瑞科在涉氫的産業鏈其他方面也早有謀劃”,中集安瑞科(廊坊)能源裝備集成有限公司(簡稱廊坊集成)總經理李俊芳介紹說,在2013年廊坊集成專門組織團隊前往歐洲考察,專項考察了德國的燃料電池、氫氣壓縮機、氫氣閥門等技術和産品,並于2015年正式向中集安瑞科控股公司申報了氫能業務立項的申請,同時完成了加氫站的整體技術設計,氫氣報警器産品的研發生産。在2018年廊坊集成成爲中集安瑞科氫能業務的主承接單位。

中集圣达因公司生产的液氢运输槽车行業领先,多次保障航天液氢储运任务
中集圣达因公司生产的液氢运输槽车行業领先,多次保障航天液氢储运任务

機會只垂青于做好准備的人。 得益于中集安瑞科多年在液化天然氣、液氧、液氮、液氦等低溫深冷工業氣體領域的積累,該公司旗下企業擁有很強的液氫儲運技術基礎,其低溫罐箱、液氫運輸槽罐等清潔能源核心裝備技術達到世界一流水平,曾多次參與國家級液氫儲運任務,爲將來氫能大規模利用奠定了堅實的基礎。

在氢能知识产权和行業标准方面,中集也积淀深厚。目前中集安瑞科在清洁能源领域拥有国内授权专利617项,发明专利79项。其中中集圣达因与浙江大学合作开展的奥氏体不锈钢深冷容器应变强化关键技术及产业化项目获得教育部科技进步一等奖。

目前,奥氏体不锈钢制深冷容器已逐渐取代传统深冷容器,引领行業技术发展。而中集安瑞科“圣达因”作为国内首个完成应变强化项目的低温装备企业,也将引导该领域的行業标准和不断创新的发展方向。 截止目前,中集安瑞科在清洁能源领域已主持起草国家及行業标准28项、参与起草国家及行業标准24项。目前正在主导起草的国家及行業标准4项、参与起草的5项。 但是此前由于技术和成本以及市场规模的限制,氢气大规模制造、压缩、液化、储运、加注技术难度大,导致制氢、用氢成本较高,因此氢能的应用推广较慢。氢能业务收入此前在中集安瑞科的整体营收中占比不大,但是关于氢能产业的技术研发和战略研究一直在坚持进行。 过去几年,经过技术发展、产业化初期的探索以及海外技术的逐步扩散,氢能在国内的发展完成了“从0到1”的突破,产业链具备了雏形,政府政策扶持力度也在加大。从颁布行業技术规划,到写入全国政府工作报告,再到《能源法征求意见稿》将氢能正式列入能源范畴,显示出中国政府对氢能发展成熟度和长期发展方向的肯定。 特别是2020年以来,中国政府从国家层面不断加快推出氢能产业政策,对氢能产业的支持更为细化和明确,在基础研究、产业引导、示范运营以及整车补贴等方面对燃料电池及氢能产业予以全面支持。

中國氫能産業發展的春天正在到來。

中集安瑞科與合斯康合資國産化車載四型儲氫瓶
中集安瑞科與合斯康合資國産化車載四型儲氫瓶

中集近一年“氢”脚步密集 竞逐万亿氢能市场

为了这一天,中集已经默默地储备了15年。随着氢能产业的春潮涌动,氢能大规模商业化的道路即将开启。中集管理层也迅速调集资源,集中炮火瞄准氢能产业的城墙口,重点进攻氢能的“储运加”装备制造领域,同时抛开单纯的产品思维,进行全产业链布局,在这场10万亿的蓝海竞争中率先“卡位”。 “当前中集的发展进入了一个新的阶段,新的股东结构也对我们的业务体量和发展质量提出了更高的要求。过去中集相继进入了集装箱、道路运输车辆、能化食品等行業,并且在其中20多个细分品类做到了世界冠军的地位,成为所进入行業内令人尊敬的世界级企业,树立了良好的中集形象。”中集集团副总裁、清洁能源业务牵头人李胤辉说道。“在麦伯良董事长的带领下,我们管理层一直在寻找和思考中集未来增量的业务到底在哪里。”那中集进入新行業或者重点加码某项产业的投入的原则是什么呢? “我们寻找增量业务的原则是:一是发挥好中集已有的产业优势,不断在已具备竞争力的产品上创新提升;二是拟进入产业的体量要足够大,有极大的发展空间;三是国家需要的、倡导的,国家政策鼓励、支持的。”李胤輝表示。很顯然,氫能就是其中很合適的一個業務。“這場氫能能源革命競賽,中集積蓄了15年的發展力量,擁有先發優勢,相信中集會取得很好的成績,如果機會抓得好,可以支撐中集再造一個中集安瑞科甚至中集集團的業務體量。”鄭賢玲暢想到。 因此,近年來隨著國家扶持氫能産業發展的政策相繼加碼,中集在氫能領域發展的“步點”也越來越密集。特別是在近一年中,中集集團以及中集安瑞科在加快氫能産業布局的方面動作頻頻,顯示出強大的決心。

2020年8月,中集安瑞科與寶武清潔能源有限公司(寶武清能)正式簽署入園協議。根據協議,中集安瑞科將作爲首批入園企業將入駐寶武吳淞氫能産業園,雙方將圍繞上海市氫能發展規劃,共築國家級氫能産業示範區,打造氫能産業“一園兩廊”的發展模式。 

IV型儲氫瓶爲當前最先進的車載儲氫技術路線
IV型儲氫瓶爲當前最先進的車載儲氫技術路線

2021年3月初,中集安瑞科宣布与Hexagon Purus AS(合斯康)签署合作协议,双方将共同成立两家合资公司,计划建立年产能约为10万个车载储氢瓶的生产线,将国际领先的车载IV型储氢瓶国产化。 2021年3月31日,中集董事长兼CEO麦伯良在《集团年度工作报告》中将“聚焦物流装备、清洁能源两大主题”列为2021年集团年度策略主题及关键行动。报告提出,清洁能源产业作为中集的战略新兴业务,中集将充分把握全球及国家清洁能源发展趋势下的机遇,着力构建清洁能源领域的生态圈,积极探索和发展氢能、海上风能等清洁能源业务。 2021年4月,中集集团特殊时期决策委员会第十三次会议(扩大)專題学习会也专门邀请了清华大学能源環境经济研究所所长张希良教授开展主题为《瞄准碳中和,推动碳达峰》的專題讲座,中集管理层以及集团总部各部门以及各板块、直管企业人员参会学习。张希良教授在学习会上也重点介绍了氢能的巨大应用潜力和市场前景。

2021年4月22日,中集安瑞科獲得超過1億元人民幣的車載供氫系統(包括車載儲氫瓶和瓶組供氫系統)訂單,發力布局氫能重卡市場,並穩步推進氫能重卡示範運營項目落地。

2021年5月27日,中集安瑞科旗下子公司與鞍鋼股份有限公司旗下子公司成立合資公司,啓動焦爐氣制液化天然氣(LNG)聯産氫氣項目,進軍清潔能源産業鏈上遊,打造資源+儲運+應用的端到端示範性産業生態。 項目位于遼甯省營口市,一期預計年産12.5萬噸LNG和2400萬m³氫氣,預計最早將于2022年三季度投産。

中集發力布局氫能重卡市場,並加緊研制智能加氫機
中集發力布局氫能重卡市場,並加緊研制智能加氫機

前期立足“儲運加”拓展業務 後期探索一體化運營服務

中集安瑞科是中集集团旗下能源化工、液态食品装备板块的主要经营体,因此,中集清洁能源战略,尤其是氢能产业的发展重任,大部分落在中集安瑞科的肩上。 中集安瑞科执行董事兼总经理杨晓虎表示,公司将紧跟国家清洁能源产业政策步伐,应用资本运作手段,积极寻求与国内外头部企业合资合作,抢占氢能产业制高点,前期立足“儲運加”拓展業務,夯实发展基础,後期探索一體化運營服務。 据介绍,在氢能储运方面,中集安瑞科将根据市场需求拓展35MPa III型储氢瓶市场业绩,其次深入推进与合斯康的合作,将IV型储氢瓶国产化,占领国内IV瓶制高点。此外,中集安瑞科还将继续针对更高效的30MPa氢长管拖车(管束箱)和 99/103MPa高压储氢装备进行研发试制并且启动液氢储罐技术研发储备。 氢气作为新能源,其未来的应用场景涉及到交通领域、氢电储能领域以及能源领域,发展的深度和广度远超以往的能源燃料性质,而且在未来会出现越来越多的跨领域综合应用。例如科技部与山东省规划的“氢进万家”,已涵盖制造业、能源、交通、储能以及民生等方方面面。面对这样的综合应用需求,单纯的产品制造和服务已经力不从心,基于产业联盟、产业生态的项目性质的整体化解决方案是氢能产业未来市场需求的必然趋势。 在氢气加注方面,中集安瑞科将抢抓氢燃料电池产业导入期市场机会,继续加大加氢机研发力度,特别是智能加氢机的研制。除此之外,中集安瑞科还与国内氢能源产业示范区、一线氢能源产业链导入企业加强战略合作,建设示范性加氢站。在氢加注的核心零部件方面,中集安瑞科将深化国际合作,计划与国际领先的氢能关键零部件(如氢阀门)企业合资,将关键零部件国产化,进一步降低氢气加注设备成本。 杨晓虎介绍,中集安瑞科计划继续升级氢能储运加核心装备;同时向上延伸探索介入工业副产品制氢,降低制氢成本,进一步孵化氢能种子业务;在下游的服务端,中集安瑞科将继续在一线城市圈落地加氢站运营示范项目,并通过建设加氢示范站进入氢能贸易服务运营领域,不断扩大中集氢能在清洁能源领域的行業影响力。

結語:中集積極參與氫能源時代變革 立志鑄就偉大企業

人類自從在地球上誕生以來,就一直在探求更大規模、更清潔、更高效、更可持續地開發利用能源的方式。甚至可以說,能源的開發利用方式決定了人類探索和改造世界的能力上限。而縱觀人類商業史,從通用電氣的電燈到奔馳的汽車,從微軟的操作系統到蘋果的智能手機,偉大的企業總是在積極推動和參與時代變革的機遇之中誕生。 面對氫能革命時代機遇,坐擁天時地利人和,中集氫能業務的未來擁有巨大的想象空間。

消息来源:中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司
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