在國家政府大力推進清潔能源建設(shè),改善國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)的大環(huán)境下,作為國有大型綜合性裝備制造集團,上海電氣積極展開新能源產(chǎn)業(yè)的布局,向綠色、低碳可再生能源轉(zhuǎn)型。
其一方面持續(xù)夯實技術(shù)基礎(chǔ),在燃料電池系統(tǒng)-電堆-金屬板產(chǎn)業(yè)鏈上,已形成較完整的技術(shù)儲備和產(chǎn)業(yè)化競爭力;另一方面依托自身資源優(yōu)勢,積極推進氫能綜合能源示范項目。氫電和氫能兩條鏈有著極強的協(xié)同效應(yīng),上海電氣或?qū)⒑芸煊瓉硇碌耐黄啤?br />
深耕氫電產(chǎn)業(yè)鏈
上海電氣成立于1985年,由上海市國資委100%控股,主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)聚焦能源裝備、工業(yè)裝備、集成服務(wù)三大領(lǐng)域,產(chǎn)品包括火力發(fā)電機組(煤電、氣電)、核電機組、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、輸配電設(shè)備、環(huán)保設(shè)備、自動化設(shè)備、電梯、軌道交通和機床等。
改革開放以來,上海電氣誕生了一大批世界領(lǐng)先的創(chuàng)新產(chǎn)品,如首套百萬千瓦超超臨界燃煤發(fā)電機組、三代四代核電核島和常規(guī)島主設(shè)備、大型海上風(fēng)電設(shè)備、西氣東輸?shù)母哳l電動機等。“創(chuàng)新”是上海電氣堅守的理念。在國內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)興起之際,上海電氣開創(chuàng)燃料電池板塊的意志堅決,準備充足。
2016年前后,上海電氣中央研究院開始聚焦燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和燃料電池電堆技術(shù)研發(fā),在系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)層面,形成了系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計與仿真、系統(tǒng)控制策略與仿真、低溫啟動、氫氣循環(huán)系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)能力;在電堆技術(shù)開發(fā)層面,形成了金屬板微流道設(shè)計、電堆設(shè)計和組裝工藝、電堆活化工藝和測試評價、電堆密封、水熱管理等關(guān)鍵技術(shù)能力,累計申請專利55件,其中發(fā)明專利42件,授權(quán)專利12件。
2020年,是中國氫電產(chǎn)業(yè)里程碑的一年。國內(nèi)市場活躍度提升,材料性能突破、加工工藝升級,高功率和高功率密度電堆加速推出,國內(nèi)市場氫電產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品迭代速度加快。氫循環(huán)泵、空壓機等零部件實現(xiàn)國產(chǎn)化,關(guān)鍵材料批量化產(chǎn)線投建,產(chǎn)業(yè)鏈參與者持續(xù)增加,國內(nèi)氫電市場競爭態(tài)勢形成。
在這一年里,上海電氣也迎來了新突破,公司自主研發(fā)的燃料電池發(fā)動機在國家機動車產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心(上海)通過強檢測試。該燃料電池發(fā)動機額定功率66kW,實現(xiàn)零下30℃工作環(huán)境下的低溫冷啟動。該產(chǎn)品采用上海電氣自主研發(fā)的氫氣循環(huán)系統(tǒng),具備動力強、長續(xù)航的特點,擁有替代商用車汽油、柴油發(fā)動機的能力。同時,裝載該燃料電池發(fā)動機的7.5噸冷鏈物流車在上海完成整車調(diào)試。
此外,上海電氣已陸續(xù)完成了超薄金屬雙極板設(shè)計、電堆設(shè)計、電堆匹配、定位和密封技術(shù)、電堆精密組裝工藝、電堆活化和測試技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)能力,并完成第一代金屬板電堆Fuel Cell INNO的設(shè)計、組裝和電堆性能測試。經(jīng)過上海機動車檢測中心測試,電堆輸出功率100kW,面功率密度1.2W/cm2,(端板內(nèi))體積功率密度3.7kW/L。
當(dāng)前氫能示范城市群呼之欲出,各級地方政府規(guī)劃的加氫站建設(shè)也為燃料電池汽車的規(guī)?;茝V打下基礎(chǔ)。隨著加氫站網(wǎng)絡(luò)的逐步完善,燃料電池技術(shù)的進步,以及制氫、儲氫、運氫環(huán)節(jié)經(jīng)濟性的提高,將成為燃料電池汽車發(fā)展的“加速器”。
據(jù)不完全統(tǒng)計,僅上海、北京、廣東、山西、山東、江蘇、河北、河南、四川、湖北等十個省份及直轄市明確規(guī)劃,2023/2025年燃料電池汽車保有量分別達到3.5萬輛和7.63萬輛。2020年底國內(nèi)燃料電池汽車保有量在8000輛左右,這意味著未來三年年均銷量需達到9000輛以上,未來五年年均銷量在13660輛以上。
上海電氣自主研發(fā)燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)試運行成功,使得上海電氣有望通過技術(shù)輸出,或?qū)⒁宰灾餮邪l(fā)的燃料電池發(fā)動機為載體,切入物流車、卡車、冷鏈車等交通運輸領(lǐng)域,分享燃料電池商用車快速增長的紅利。
響應(yīng)國家號召發(fā)展綠色氫能
現(xiàn)階段中國從中央到地方的氫能頂層設(shè)計和氫燃料電池汽車商業(yè)化路徑基本確定。
國家能源局發(fā)布的《能源法(征求意見稿)》將氫能劃分成與煤炭、石油、天然氣、風(fēng)能等傳統(tǒng)能源同類的能源范疇;國務(wù)院發(fā)布的《新能源汽車發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》和中國汽車工程學(xué)會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖(2.0版)》中分別對國內(nèi)氫燃料供給體系和燃料電池汽車的商業(yè)化發(fā)展路徑做出明確規(guī)劃;2020年全國共發(fā)布37份氫電產(chǎn)業(yè)相關(guān)發(fā)展文件,其中省、直轄市、自治區(qū)的發(fā)展文件共10份。
這些都為中國氫電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入強心劑和目標指引。在此背景下,上海電氣發(fā)揮自身在綜合裝備領(lǐng)域的優(yōu)勢和資源,結(jié)合實際應(yīng)用場景,打造源網(wǎng)荷儲氫一體化的能源產(chǎn)業(yè)新生態(tài),以氫能作為主要媒介,打通能源與化工的中間環(huán)節(jié),推動源網(wǎng)荷儲氫各端核心設(shè)備的內(nèi)部配套,帶動上海電氣相關(guān)裝備板塊共同發(fā)展。
2020年,上海電氣電站集團專門成立氫能事業(yè)部,布局氫能產(chǎn)業(yè),進一步加快跨界發(fā)展,實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。同年11月,上海電氣首個氫能綜合示范項目在寧東基地簽約,簽約方包括京能電力和寧東管委會。從協(xié)議內(nèi)容來看,具體包括3個重要項目:一是氫能制儲加一體化+化工園區(qū)及氫燃料重卡應(yīng)用示范項目;二是寧東能源基地“源網(wǎng)荷儲氫”一體化示范項目;三是寧東能源基地智慧綜合能源建設(shè)項目。
一個月之后,內(nèi)蒙古鄂爾多斯鄂托克前旗源網(wǎng)荷儲氫一體化暨氫燃料電池重卡示范項目合作協(xié)議簽訂。根據(jù)協(xié)議,上海電氣電站集團、京能電力等四家企業(yè)將共同參與這一綜合能源及綠色化工、綠色交通協(xié)同發(fā)展的新生態(tài)建設(shè),以豐富能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景。
該項目將建設(shè)特大型新能源發(fā)電基地,配套大規(guī)模電化學(xué)儲能及制氫設(shè)備,還包含蒸汽動力島、智能局域配電網(wǎng)、熱力管網(wǎng)及氫氣管網(wǎng),最終可實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)冷、熱、電、蒸汽、氫多種能源的高效供給,打造“源-網(wǎng)-荷-儲-氫”一體化發(fā)展和氫能“制-運-儲-用”全鏈條試點示范,促進對上海電氣向氫能及綜合能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級。
上海電氣方面透露,公司已經(jīng)制定出了氫能技術(shù)行動路線,目標是通過技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)合作快速掌握綠氫制備的核心技術(shù)開發(fā)能力、核心設(shè)備制造能力。同時,上海電氣將以氫能全產(chǎn)業(yè)鏈先進技術(shù)為基本依托,推動布局一批具有引領(lǐng)作用的綠氫綜合能源產(chǎn)業(yè)示范項目,推進“可再生能源發(fā)電+氫能制儲加一體化+化工園區(qū)+氫燃料重卡”應(yīng)用。
原標題: 上海電氣的氫能謀略