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「氢进万家」已三年,最新进展几何?

发布时间:2025/01/22 21:20    来源:中国氢能联盟





2021年4月,科技部与山东省签署“氢进万家”科技示范工程实施协议,围绕“制储输用加”全链条开展关键技术攻关和多场景规模化示范应用。“氢进万家”一期自2021年12月启动,三年来进展如何?近日中国氢能联盟打卡了国内首个国家燃料电池技术创新中心,见证了山东在氢能全产业链发展征程中迈出的坚实步伐。

国家燃料电池技术创新中心
近年来,山东省着力打造可复制、可推广的氢能产业发展“山东模式”,2021年以来,山东以国家燃料电池技术创新中心作为项目牵头单位,大力实施“氢进万家”科技示范工程,全方位推动氢能产业做大做强,让氢能从试验室走向生产线,从工厂走进百姓生活,通过打造多元应用场景,开启氢能“新生活”。

氢能走进千家万户

根据规划,“氢进万家”项目分三期实施,将在济南、淄博、潍坊、青岛四个地市展开,示范目标是建成1条氢能高速、2个氢能港口、3个科普基地、4个氢能园区、5个氢能社区。山东省以“氢进万家”科技示范工程为抓手,聚焦模块化氢能动力系统、集成化供能系统开发,突破氢能动力系统集成开发、氢能高速公路供能系统开发集成、港口氢能供给应用集成开发、模块化电解水制氢装置集成开发等关键技术,实现氢能高速、零碳氢能服务区、氢能港口、低碳氢能工业园区、大规模氢能车辆及配套基础设施等高可靠性、高耐久性、高经济性应用示范。

氢能供应方面,淄博、潍坊、滨州等地初步实现高品质、低成本、可持续的氢源本地化就近供应;华电开展非化工园区制氢试点,打造国内首个火电灵活性改造示范样板;对标国际标准开展碳足迹评价,山东海化取得氯碱行业首个“清洁氢”认证。

氢能储运方面,国内首条按照城镇天然气标准设计的城镇燃气输氢管道已获得行业主管部门审批(管道全长5.2公里,设计压力1.6兆帕,设计年输氢能力3万吨)。通过管道氢气在城镇供能领域的研究应用,山东将制定全产业链、全生命周期经济型模型,形成基于管道氢的城镇综合供能示范项目总体解决方案;掌握并验证一批服务于城镇氢能综合应用的自主关键核心技术及系统产品,突破氢气多途径规模化制备,城镇燃气管网运输与终端用户需求动态平衡技术;掌握并验证城镇燃气管网输氢及应用技术并研发高适应性天然气掺氢装备;形成一批适用纯氢管网、掺氢燃气、燃料氢气及燃料电池热电联供的引领性标准规范和规章条例,实现城镇管道输氢、天然气掺氢有法可依、有章可循。
氢燃料公交车

氢能动力系统方面,山东省完成叉车、公交车、客车、重卡、港口牵引车、物流车、环卫车、自卸车等氢能交通动力系统集成开发;突破新型氢-电混合动力系统集成控制关键技术开发,商用车氢-电混动系统多目标优化控制与商用车燃料电池发动机集成控制达到国际领先水平。其中,公交车氢耗4.45千克/百公里,49吨重卡运营氢耗8.81千克/百公里,80千瓦燃料电池发动机行业首次配套港牵车,实际运行氢耗8.51千克/百公里,单车首次故障里程突破18,000公里。山东省突破新型氢-电混合动力系统集成控制关键技术,成果获中国交通运输行业技术发明特等奖。

氢能高速公路

氢能高速示范方面,山东建立氢能高速能源数据库,综合供氢能力、成本、距离等因素提出各加氢站氢能供给方案,首创高速公路氢能供给新业态。创新氢能高速公路运行模式,提出以氢能为核心的氢能车辆长距离通行支撑方案,建设氢能车辆识别、加氢站支撑、信息化、安全与应急维保系统,构建氢能高速车辆运营支撑保障新体系。融合可再生能源发电-余电现场制氢-氢燃料电池热电联供高速服务区用能新模式,基于服务区用能与制氢深度耦合匹配,突破高速服务区零碳运行技术,创立氢能零碳服务区智慧功能新模式。在济青高速公路沿线建成5座35兆帕加氢站,全部运营后将可支持氢能车辆在高速上常态化加氢与运行,率先打通国内首条氢能高速。

全国第一座全资质港口加氢站

氢能港口示范方面,山东省建成全国第一座全资质港口加氢站(日加氢能力1000千克),实现港口56辆氢能车辆应用示范。全球首创氢电耦合直流微网轨道吊,实现12小时不间断运行,形成港口固定式大型机械装备多能源互补,独立供能新模式,为“中国氢港”建设注入新动能。

氢能车辆推广方面,山东省基于示范运行数据,建立燃料电池商用车典型应用场景下规模化运行经济型模型,填补我国“车-站-路-港”一体化运行商业模式空白。截止2024年底,累计推广氢燃料电池公交、客车、重型牵引、轻卡物流超过2041辆。

氢能深入百姓生活

在“氢进万家”科技示范工程实施过程中,针对制约项目实施的难点,山东省及项目承担地市、各参与企业敢于先行先试,培育了一批氢能利用的新模式、新业态,为全国提供氢能综合利用示范样本,为更大范围氢能利用探索有效途径。


图丨国际首款氢燃料电池雪蜡车

图 | 氢能源船雪野湖下水


从这里出发,国际首款氢燃料电池雪蜡车成功走上冬奥会舞台,服务2022年北京冬奥会,展现了氢能车辆在特输领域应用的独特魅力;水运方面,国内首艘80客位氢燃料电池客运船于济南莱芜雪野湖下水,开启了零碳航运新篇章……

在园区场景下,各地的氢能园区蓬勃发展,如潍坊的氢能园区,已实现50千瓦级热电联供系统的示范应用,园内能源供应更加绿色、高效;东岳集团的氢能园区示范中心,AEM 电解水制氢设备实现连续运行,2.5兆瓦屋顶光伏项目也已开工,为园区供能注入源源不断的清洁动力……

社区层面,通过光伏制氢、热电联供等技术集成,让普通居民也能享受到氢能带来的便利与清洁……


图丨「氢进万家」科技示范工程之一

一系列举措不仅验证着氢能在多能互补、分布式供能上的可行性,更为未来构建以氢能为核心的新型能源体系勾勒出清晰蓝图,让氢能真正走进千家万户,融入日常生活的方方面面。

「氢进万家」典型参与企业

国家燃料电池技术创新中心

2021年3月21日,国家燃料电池技术创新中心获科技部批复,是国内燃料电池领域唯一国家技术创新中心(以下简称“中心”)。中心以潍柴动力为主体建设单位,联合15家单位共同建设。中心战略愿景为打造全球领先的燃料电池技术研发、人才培养、科技试验及产业培训基地。中心将打造“立足山东、服务全国、走向世界”的技术创新协同体系,面向国家氢能社会发展,构建行业共享技术创新加速平台。

关键技术攻关方面,中心聚焦燃料电池共性关键技术研究、应用开发技术研究及测试评价技术研究,掌握引领燃料电池未来发展的核心技术。氢燃料电池研发方面,中心技术研发覆盖催化剂、膜电极、双极板、电堆、发动机、动力系统、整车的全技术链。开发了功率覆盖30-300千瓦燃料电池产品,满足多场景应用需求;中心拥有行业领先的氢燃料电池试制、试验及检测分析设备,覆盖“关键材料-单体-电堆-系统-动力总成”等全技术链研发需求;国内首个获批氢燃料电池和固态氧化物燃料电池CNAS认可实验室;建成万套级氢燃料电池发动机、电堆、双极板生产制造基地;建成年产120万片的氢燃料电池膜电极中试基地。应用方面,中心燃料电池发动机在重卡、客车、矿卡、港口牵引、船舶、热电联供等领域实现批量示范应用;牵头实施“氢进万家”科技示范工程。




山东海化氯碱树脂有限公司

山东海化氯碱树脂有限公司投资6,000万元建设2,700吨/年新能源制氢项目。项目于2023年2月满负荷试生产,截至2024年12月,累计生产销售高纯氢2,850吨,氢气纯度达99.997%。




潍坊高新华润燃气有限公司

潍坊高新华润燃气有限公司宝通街(港华门站-华电制氢厂)输氢获颁《建设工程规划许可证》。项目全线按照城镇燃气进行规划、设计、施工和验收,是全国首个按照城镇燃气规范设计并取得规划许可的氢气管道项目,可满足城区内燃料电池汽车用氢需求。




华电潍坊发电有限公司

华电潍坊发电有限公司氢储能项目是目前山东省唯一的氢储能示范项目,计划2025年4月试生产。项目场址位于华电潍坊公司厂区北侧,占地约35亩。总容量为35兆瓦,建设5台1000标方/时碱性水电解制氢系统设备,氢气纯度达99.999%,制氢能力3.6吨/天。项目投资约2.1亿元,项目所产氢气以趸售方式售给潍坊市区内加氢站,部分通过华润燃气建设的输氢管道到下游用氢站点。




山东高速服务开发集团

山东高速服务开发集团积极开展氢能高速示范运行与加氢站规划,目前累计建成高速加氢站5座(济南东服务区南北,昆仑服务区南北,淄博服务区南),取得全省首座高速加氢站经营许可证,日均可实现氢气加注30车次、加氢200公斤,单站加氢容量500公斤。构建全国首个氢能高速零碳服务区(高密南服务区)多能耦合功能系统。构建可再生能源发电、现场制氢、氢燃料电池热电联供深度融合的服务区供能新模式。




山东港口渤海湾港集团有限公司

山东港口渤海湾港集团有限公司打造潍坊港区加氢站科技示范项目。潍坊港区加氢站设计日加氢能力500公斤。加氢站占地面积约500平方米,配备国内一流加氢设备,包括卸氢机、加氢机各两台、9立方米储氢瓶组以及配套的压缩机和冷却装置,配备全智能安防系统。港区6辆氢能源集卡运行正常,截至目前累计加氢3007.47公斤。