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2022年8月，廣東省佛山市首批氫能叉車獲得型式試驗(yàn)認(rèn)證并獲牌照，氫能環(huán)衛(wèi)車、氫能渣土車、氫能重卡、氫能翼展車等車輛陸續(xù)在當(dāng)?shù)赝度胧褂谩?/span>

據(jù)悉，目前蒙娜麗莎集團(tuán)、新明珠陶瓷集團(tuán)、恒潔衛(wèi)浴集團(tuán)等多家陶瓷企業(yè)與相關(guān)企業(yè)就氫燃料電池叉車運(yùn)營(yíng)方案進(jìn)行了深入探討，近期有望達(dá)成合作。

這是建材行業(yè)實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、構(gòu)建綠色搬運(yùn)體系、探索多元化碳綜合路徑的縮影，氫能在這條路徑上扮演了重要角色。

氫能重卡 中國(guó)石油化工股份有限公司北京燕山分公司  李軍良/供圖

氫能在政策的支持與推動(dòng)下，正逐步開(kāi)始進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展階段，它在建材行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景也呈現(xiàn)更為多元化的發(fā)展趨勢(shì)。在高碳排行業(yè)能效提升的進(jìn)程中，氫能的應(yīng)用也引起了行業(yè)、企業(yè)的普遍重視。

在首批全國(guó)建材行業(yè)重大科技攻關(guān)“揭榜掛帥”項(xiàng)目中，中材節(jié)能股份公司與中科院大連化物所聯(lián)合開(kāi)展了“雙供氫系統(tǒng)水泥窯爐煙氣CO2轉(zhuǎn)化利用中試驗(yàn)證平臺(tái)建設(shè)”項(xiàng)目，在電解水制氫的基礎(chǔ)上將氫氣用于煅燒水泥熟料，同時(shí)與煙氣中CO2反應(yīng)制甲醇，目標(biāo)是將20%以上化石燃料替換成氫氣。目前這項(xiàng)研究進(jìn)展順利。

2022年，40臺(tái)智藍(lán)氫燃料電池重卡（包含自卸車、牽引車）在北京市政路橋建材集團(tuán)的“公轉(zhuǎn)鐵”建筑砂石料運(yùn)輸和城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)輸場(chǎng)景中進(jìn)入正式運(yùn)行階段。

在佛山電器照明股份有限公司轟鳴的機(jī)器和高聳的貨架之間，6臺(tái)3.2t平衡重式叉車來(lái)回穿梭。與普通叉車以柴油、汽油、電力為主要?jiǎng)恿Σ煌?，這些叉車通過(guò)應(yīng)用氫燃料電池技術(shù)裝上了一個(gè)低碳、強(qiáng)勁的動(dòng)力系統(tǒng)。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2022年全國(guó)主要城市氫燃料電池汽車銷量中，牽引車?yán)塾?jì)銷售1326輛，同比增長(zhǎng)253.6%，在重卡領(lǐng)域市場(chǎng)占比約為53.8%，居于主體地位；自卸車銷售492輛，同比增長(zhǎng)44.7%，在重卡領(lǐng)域市場(chǎng)占比19.96%，主要應(yīng)用于續(xù)航里程較長(zhǎng)的砂石骨料運(yùn)輸?shù)葢?yīng)用場(chǎng)景；攪拌車?yán)塾?jì)銷售52輛，在重卡領(lǐng)域市場(chǎng)占比2.11%。

國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）》中，提出了探索氫能在工業(yè)領(lǐng)域的多元化應(yīng)用指導(dǎo)意見(jiàn)，這為氫能探索多元化的應(yīng)用場(chǎng)景提供了頂層設(shè)計(jì)。

工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司在3月23日赴河北張家口開(kāi)展工業(yè)領(lǐng)域氫能應(yīng)用專題調(diào)研時(shí)，有關(guān)負(fù)責(zé)同志強(qiáng)調(diào)，氫能作為現(xiàn)有能源形式的有益補(bǔ)充，已經(jīng)成為助推產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展、培育經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)的重要戰(zhàn)略選擇，要有序發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，積極穩(wěn)妥推動(dòng)氫能在工業(yè)領(lǐng)域的多元應(yīng)用。

隨著“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的推進(jìn)，建材行業(yè)被賦予了轉(zhuǎn)型發(fā)展的新定位，亟需解決短中期減排成本上升與綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展之間的矛盾，同時(shí)加速探索深度脫碳的創(chuàng)新之路。

在建材行業(yè)推廣氫能，既可以減少建材行業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放，還可減少建材行業(yè)對(duì)不可再生能源的消耗量，實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，助力行業(yè)碳達(dá)峰碳中和。

以氫能重卡為例，相對(duì)于傳統(tǒng)的燃油重卡，氫能重卡與電動(dòng)車一樣具有零排放優(yōu)勢(shì)，每使用1kg氫氣替代汽、柴油，可減排10～15kg二氧化碳，且無(wú)碳氧化物及顆粒物的排放。氫能重卡還具有續(xù)航里程更長(zhǎng)，車輛啟動(dòng)、加速更快、中短途應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更明顯等特點(diǎn)，可以滿足建材行業(yè)對(duì)重卡的行駛路線相對(duì)固定、貨物運(yùn)量相對(duì)穩(wěn)定等要求。另外，氫能重卡在建材行業(yè)的應(yīng)用不但可以發(fā)揮其中短途應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，還能減少加氫站建設(shè)數(shù)量，降低氫能重卡的使用成本。

氫能叉車作為新型清潔能源工業(yè)車輛的代表，既有燃油叉車功率高、動(dòng)力大、強(qiáng)度高、抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)的特點(diǎn)，又克服了其碳排放與尾氣排放污染等短板，解決了電動(dòng)叉車能源補(bǔ)給便捷性等問(wèn)題，契合包括陶瓷企業(yè)在內(nèi)的建材行業(yè)用戶對(duì)搬運(yùn)工具的全面訴求。

氫氣作為熟料燒成燃料具有廣闊的應(yīng)用前景。伴隨著電解水或者光解水/醇技術(shù)的發(fā)展，水泥廠可以自建電解、光解水/醇制氫裝置，用于生產(chǎn)水泥窯燃燒及CCU需要的氫氣。最后，在窯尾輔助于煙氣中二氧化碳捕集，可實(shí)現(xiàn)熟料生產(chǎn)零碳排放。

相關(guān)專家認(rèn)為，使用氫氣作為燃料，可降低水泥制備過(guò)程中煤炭源二氧化碳排放量。當(dāng)氫氣全量替代燃煤作為燃料，可削減熟料燒成過(guò)程35%二氧化碳排放量。氫氣作為燃料有助于水泥行業(yè)低碳綠色發(fā)展，環(huán)境和社會(huì)效益顯著。此外，氫氣是二氧化碳利用的重要原料，可與水泥廠捕集的二氧化碳化學(xué)合成甲醇、乙醇、烴類等化工產(chǎn)品。

氫能是一種來(lái)源廣泛、清潔無(wú)碳、靈活高效、應(yīng)用場(chǎng)景豐富的二次能源，也是推動(dòng)傳統(tǒng)化石能源清潔高效利用和支撐可再生能源大規(guī)模發(fā)展的理想媒介。

由于氫能產(chǎn)業(yè)涉及制、儲(chǔ)、運(yùn)、用多個(gè)環(huán)節(jié)，在制取、儲(chǔ)運(yùn)、加注、應(yīng)用等方面的技術(shù)研發(fā)難度高，產(chǎn)業(yè)鏈延伸性長(zhǎng)，現(xiàn)實(shí)中氫能在建材行業(yè)的大規(guī)模推廣應(yīng)用仍面臨制氫、用氫技術(shù)不成熟，企業(yè)用氫成本高等瓶頸。

目前綠氫的制取主要有兩種較為成熟的技術(shù)路線，分別是電解水制氫和光解水制氫。我國(guó)常用的制氫技術(shù)為電解水制氫。與電解水制氫相比，雖然光解水制氫的成本較低、能源轉(zhuǎn)換效率較高，但未形成市場(chǎng)規(guī)模。因此我國(guó)要加大對(duì)制氫、用氫技術(shù)的研究力度，推動(dòng)氫能進(jìn)入建材行業(yè)生產(chǎn)的全流程。

在用氫成本層面，由于上游企業(yè)制氫技術(shù)難度大、產(chǎn)業(yè)化程度不高，中游加氫站等基礎(chǔ)配套設(shè)施建設(shè)不完善，各地的氫氣價(jià)格無(wú)法做到統(tǒng)一，下游建材企業(yè)購(gòu)氫設(shè)備費(fèi)用高等種種因素，造成氫能在建材行業(yè)的推廣舉步維艱。

面向未來(lái)，氫能將成為應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的有力抓手?？稍偕茉吹目焖侔l(fā)展和電解水制氫技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前已經(jīng)形成電-氫-電（燃料發(fā)電和燃料電池等）、電-氫-化（綠氫、綠氨與化工耦合等）脫碳路徑。提升綠電供應(yīng)穩(wěn)定性，降低綠電、綠氫成本，合理配置“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”“風(fēng)光氫儲(chǔ)”是制氫與氫能源產(chǎn)業(yè)努力方向。

今年兩會(huì)期間，全國(guó)人大代表、中國(guó)石化中原油田執(zhí)行董事、黨委書(shū)記張慶生表示，要進(jìn)一步優(yōu)化國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈布局結(jié)構(gòu)，延續(xù)氫能交通領(lǐng)域支持政策，同時(shí)重點(diǎn)推動(dòng)綠氫在工業(yè)應(yīng)用方面有關(guān)鼓勵(lì)及支持政策的出臺(tái)。

盡管我國(guó)從“頂層設(shè)計(jì)”出臺(tái)政策方針，但我國(guó)氫能行業(yè)總體仍處于發(fā)展初期，在終端能源消費(fèi)量中占比仍然很低。受限于多方面的因素，氫能行業(yè)尚未形成全產(chǎn)業(yè)鏈與合力，未能全面推動(dòng)生產(chǎn)生活進(jìn)步。

制氫與氫能源產(chǎn)業(yè)上游企業(yè)堅(jiān)持技術(shù)改進(jìn)升級(jí)，降低制氫成本；中游完善加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為建材企業(yè)用氫提供便利的使用條件；政府加大對(duì)下游建材企業(yè)用氫的補(bǔ)貼力度，引導(dǎo)建材企業(yè)由傳統(tǒng)能源向氫能等新能源轉(zhuǎn)型。只有產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動(dòng)，才能合力積極穩(wěn)妥推動(dòng)氫能在工業(yè)領(lǐng)域的多元應(yīng)用。

本文原載于《中國(guó)建材報(bào)》