綠氫為鑰 鏈動(dòng)零碳 —— 包頭氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述

內(nèi)蒙古華電氫能科技有限公司儲(chǔ)氫罐區(qū)

“雙碳”戰(zhàn)略深入推進(jìn)，包頭這座老工業(yè)基地正以氫能產(chǎn)業(yè)為突破口，書(shū)寫(xiě)資源型城市綠色轉(zhuǎn)型的新篇章。從達(dá)茂草原的百分百綠電制綠氫，到氫能儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)園里繁忙的生產(chǎn)線，從飛馳的氫能重卡到節(jié)能減排的工業(yè)窯爐，一條涵蓋“制儲(chǔ)輸用”全鏈條的氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在形成，讓“草原鋼城”煥發(fā)綠色生機(jī)。

包頭發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)底氣何在？

包頭發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的底氣來(lái)自得天獨(dú)厚的資源稟賦。當(dāng)前，我市新能源可開(kāi)發(fā)總量達(dá)5600萬(wàn)千瓦，其中風(fēng)電2540萬(wàn)千瓦，年利用超3300小時(shí)；光伏3060萬(wàn)千瓦，年利用超1650小時(shí)，資源強(qiáng)度與穩(wěn)定性均居國(guó)內(nèi)前列。

“包頭的風(fēng)光資源是我們的最大優(yōu)勢(shì)，年均風(fēng)電、光伏可利用時(shí)長(zhǎng)遠(yuǎn)高于全國(guó)水平，這讓綠電制綠氫成本處于全國(guó)最低梯隊(duì)。”內(nèi)蒙古華電氫能科技有限公司黨委書(shū)記王新宇介紹，華電氫能20萬(wàn)千瓦新能源制氫示范項(xiàng)目已穩(wěn)定運(yùn)行1年多，年產(chǎn)綠氫7800噸，純度超過(guò)99.999%。

2024年11月，華電氫能工業(yè)天然氣摻燒綠氫項(xiàng)目成功投運(yùn)，作為自治區(qū)首批批復(fù)、首個(gè)投產(chǎn)的新能源制氫示范項(xiàng)目，這里每天都上演著由綠電到綠氫的“零碳實(shí)驗(yàn)”。“我們創(chuàng)下國(guó)內(nèi)工業(yè)摻氫領(lǐng)域三個(gè)‘最’——最早實(shí)現(xiàn)天然氣摻氫工業(yè)供能、最高摻氫比例、最大年綠氫摻燒規(guī)模。”王新宇說(shuō)。

此外，我市稀土資源儲(chǔ)量占全國(guó)83.7%，其中固態(tài)儲(chǔ)氫合金所需的關(guān)鍵成分鑭、鈰資源尤為豐富，為固態(tài)儲(chǔ)氫材料研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化提供了核心原料支撐。稀奧科、富士電氣、中科軒達(dá)3家企業(yè)已具備3750噸固態(tài)儲(chǔ)氫材料產(chǎn)能，內(nèi)蒙古稀土功能材料創(chuàng)新中心建成200臺(tái)套固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)示范裝置產(chǎn)能。其中，稀奧科研發(fā)的儲(chǔ)氫瓶?jī)?chǔ)氫量達(dá)80-90克，使氫能電動(dòng)兩輪車?yán)m(xù)航提升1.5倍至90公里以上，解決了低溫環(huán)境下燃料電池效率下降的痛點(diǎn)。

當(dāng)前，我市工業(yè)領(lǐng)域龐大的用氫需求與綠氫替代的技術(shù)可行性形成鮮明對(duì)比，為綠氫規(guī)模化應(yīng)用開(kāi)辟?gòu)V闊空間。在交通領(lǐng)域，氫能重卡替代潛力同樣顯著。白云鄂博礦山的開(kāi)采作業(yè)、滿都拉口岸的蒙煤內(nèi)運(yùn)，大量礦山機(jī)械與礦用重卡正逐步迎來(lái)氫燃料動(dòng)力升級(jí)；而我市各大電廠的電煤運(yùn)輸、重點(diǎn)企業(yè)廠區(qū)及物流園區(qū)的短途倒運(yùn)等場(chǎng)景，更構(gòu)建起多元化的氫燃料車應(yīng)用生態(tài)。

自然資源稟賦集聚、工業(yè)經(jīng)濟(jì)根基雄厚、氫能產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模，包頭發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，我市錨定新能源加速發(fā)展帶來(lái)的氫能產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略機(jī)遇，以全力打造“全國(guó)首座全場(chǎng)景綠氫自循環(huán)創(chuàng)新之城”和“全國(guó)重要的氫能裝備制造基地”為目標(biāo)，推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

包頭氫能產(chǎn)業(yè)鏈布局成效如何？

走進(jìn)包頭氫能儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)園，塔吊林立、機(jī)器轟鳴，一派繁忙景象。作為自治區(qū)唯一氫能儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)園，這里已形成“引進(jìn)一個(gè)鏈主、帶動(dòng)一串配套、形成一片產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展格局，氫能產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)初步顯現(xiàn)。

上海申能集團(tuán)投資的“包頭氫能產(chǎn)業(yè)與可再生能源一體化項(xiàng)目”已初具規(guī)模。“項(xiàng)目建設(shè)4條核心裝備產(chǎn)線，目前氫晨科技5000臺(tái)套燃料電池電堆組裝線已建成投產(chǎn)、鯤華科技5000臺(tái)套燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)生產(chǎn)線已具備試生產(chǎn)條件，氫盛能源250MW PEM電解槽生產(chǎn)線、浙江藍(lán)能5000臺(tái)套車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)集成生產(chǎn)線預(yù)計(jì)年底投產(chǎn)。”內(nèi)蒙古包頭氫晨科技有限公司負(fù)責(zé)人張修軍介紹，4條產(chǎn)線投產(chǎn)后年產(chǎn)值將達(dá)10億元，構(gòu)建起氫能“制、儲(chǔ)、運(yùn)、加、用”全產(chǎn)業(yè)核心裝備鏈條。

“2025年，園區(qū)以推動(dòng)氫能儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展為重點(diǎn)，提供全方位、全周期服務(wù)，通過(guò)‘拎包入住’模式降低企業(yè)建設(shè)成本，推動(dòng)項(xiàng)目早日投產(chǎn)。目前，已簽約入駐氫能企業(yè)4家、儲(chǔ)能企業(yè)4家，形成了協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。”包頭裝備制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)重大項(xiàng)目服務(wù)中心副主任秦帥祺說(shuō)。

在我市氫能產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展的版圖上，華電氫能公司與金鄂博氟化工的協(xié)同合作，構(gòu)建起“綠氫制取—工業(yè)應(yīng)用”的完整閉環(huán)，成為產(chǎn)業(yè)鏈深度融合的典范。

從華電氫能公司20萬(wàn)千瓦風(fēng)光基地出發(fā)，一條35千伏輸電線路正將捕獲的綠電源源不斷輸往15公里外的制氫車間。車間里，鹽水和用作輔助介質(zhì)的氫氧化鉀溶液在電流下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)提純、吸附、干燥等工序，制取出純度達(dá)99.999%的綠氫。

在金鄂博化工園區(qū)，綠氫與天然氣在摻氫撬實(shí)現(xiàn)“匯合”。混合后配比值達(dá)20%的燃?xì)鈱⒂糜诮鸲醪┪炇酆娓珊头磻?yīng)爐加熱。“摻氫后反應(yīng)爐的燃燒效率顯著提升，尾氣中二氧化碳和氮氧化物含量下降17%-34%，這對(duì)于企業(yè)走向市場(chǎng)，建設(shè)綠色工廠具有重要意義。”內(nèi)蒙古金鄂博氟化工有限責(zé)任公司副總經(jīng)理蘭朝榮說(shuō)。

此外，為解決綠氫運(yùn)輸難題，華電氫能正加速推進(jìn)白云礦區(qū)至包頭市區(qū)190公里純氫長(zhǎng)輸管道建設(shè)。“項(xiàng)目計(jì)劃年底實(shí)現(xiàn)主體完工。建成后將大幅降低下游企業(yè)用氫成本，為綠氫規(guī)模化應(yīng)用掃清障礙。”王新宇介紹，將逐步推進(jìn)達(dá)茂旗100萬(wàn)千瓦風(fēng)光氫一體化項(xiàng)目，年產(chǎn)5萬(wàn)噸綠氫將通過(guò)完善產(chǎn)業(yè)鏈條，為更多企業(yè)提供綠色能源支撐，項(xiàng)目建成后預(yù)計(jì)年減碳250萬(wàn)噸。

包頭氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景怎樣？

包頭氫能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，離不開(kāi)多元化應(yīng)用場(chǎng)景的持續(xù)拓展。從交通領(lǐng)域的氫能重卡到工業(yè)領(lǐng)域的綠氫替代，從天然氣摻氫到氫能儲(chǔ)能，豐富的應(yīng)用場(chǎng)景為氫能消納提供堅(jiān)實(shí)支撐。

當(dāng)下，氫能重卡商業(yè)化運(yùn)營(yíng)成效顯著。圍繞煤炭運(yùn)輸場(chǎng)景，我市已打造東勝興旺煤礦至華電河西電廠等5條運(yùn)輸線路，運(yùn)營(yíng)氫能重卡100多輛。北奔首批氫燃料重卡交付使用，全球首臺(tái)136噸級(jí)氫能源礦用車成功下線，填補(bǔ)了百噸級(jí)氫能源動(dòng)力礦用車生產(chǎn)空白。

“包頭及周邊重卡應(yīng)用場(chǎng)景得天獨(dú)厚，我們與綠電智聯(lián)聯(lián)合推廣的20臺(tái)氫能重卡已示范運(yùn)行，正在布局鄂爾多斯至包頭運(yùn)輸線路，推動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用。”張修軍介紹，氫晨科技生產(chǎn)的金屬板電堆功率密度可達(dá)6.2kW/L，將為氫能重卡提供核心動(dòng)力。

工業(yè)領(lǐng)域綠氫替代步伐逐步加快。華電氫能大力拓展售氫市場(chǎng)，重點(diǎn)突破國(guó)能包頭煤化工公司替代其部分用氫量，全面推進(jìn)130座工業(yè)窯爐摻氫；包頭威豐新材料有限公司、內(nèi)蒙古豐洲材料有限公司等企業(yè)成功投運(yùn)天然氣摻燒綠氫項(xiàng)目。“接下來(lái)，公司計(jì)劃拓展液氫儲(chǔ)運(yùn)，以輸氫場(chǎng)站為圓心輻射1200公里用氫區(qū)域，實(shí)現(xiàn)‘綠氫+天然氣’協(xié)同供能，讓氫走進(jìn)尋常百姓家。”王新宇說(shuō)。

接下來(lái)，包頭將繼續(xù)實(shí)施應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)大行動(dòng)，加快“氫能+交通”示范，開(kāi)辟滿都拉口岸至土右旗等“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”氫能重卡線路；拓展工業(yè)綠氫替代，開(kāi)展綠氫替代先行先試示范工程，構(gòu)建以煤化工、綠氫煉鋼、綠氫化工為重點(diǎn)的工業(yè)氫能應(yīng)用場(chǎng)景；推進(jìn)天然氣摻氫規(guī)模化，強(qiáng)化全鏈條安全防控；謀劃推動(dòng)綠色合成氨、綠色甲醇項(xiàng)目的實(shí)施，延伸綠氫產(chǎn)業(yè)鏈與綠色價(jià)值鏈，不斷擴(kuò)大氫能規(guī)模化應(yīng)用場(chǎng)景。

包頭氫能產(chǎn)業(yè)還將如何發(fā)展？

科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，是我市氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力。通過(guò)搭建高能級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)、攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)、推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，逐步提升包頭氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。

唐叔賢院士氫能研發(fā)院士工作站、內(nèi)蒙古氫能研究院等平臺(tái)充分發(fā)揮創(chuàng)新“引擎”作用。聚焦天然氣摻氫、稀土固態(tài)儲(chǔ)氫、氫冶金、氫燃料電池電堆及動(dòng)力系統(tǒng)等核心領(lǐng)域，深耕綠氫制儲(chǔ)用全鏈條技術(shù)攻關(guān)與成果轉(zhuǎn)化。

企業(yè)成為創(chuàng)新主體。華電氫能已獲實(shí)用新型專利1項(xiàng)、受理發(fā)明專利15項(xiàng)，申報(bào)2項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)及2項(xiàng)軟件著作登記；鹿城實(shí)驗(yàn)室與包鋼集團(tuán)聯(lián)合攻關(guān)輸氫管線用鋼項(xiàng)目，為長(zhǎng)距離輸氫提供材料保障；稀土研究院研發(fā)的儲(chǔ)氫量10kg固態(tài)儲(chǔ)氫裝置，已在小型風(fēng)/光制氫—固態(tài)儲(chǔ)氫—燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中示范應(yīng)用，其自動(dòng)化固態(tài)儲(chǔ)氫測(cè)試系統(tǒng)填補(bǔ)了自治區(qū)空白。

政策引導(dǎo)激發(fā)創(chuàng)新活力。2023年我市出臺(tái)《包頭市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2023-2030年）》，2024年制定支持氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展11條措施，從科研創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施等方面給予扶持。

優(yōu)質(zhì)營(yíng)商環(huán)境為產(chǎn)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。成立由市長(zhǎng)任組長(zhǎng)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜合服務(wù)保障機(jī)制，構(gòu)建“三級(jí)體系”定期研究部署工作。“包你滿意”“包你放心”營(yíng)商環(huán)境品牌深入人心，建立助企拓市等機(jī)制，及時(shí)解決企業(yè)建設(shè)生產(chǎn)難題。“園區(qū)在手續(xù)辦理、要素保障等方面提供精準(zhǔn)服務(wù)，讓我們能專心搞生產(chǎn)。包頭既有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)，又有應(yīng)用端優(yōu)勢(shì)、綠電優(yōu)勢(shì)，是氫能企業(yè)投資興業(yè)的熱土。”張修軍說(shuō)。

旌旗獵獵向未來(lái)，風(fēng)勁帆滿啟新程。2025氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)暨內(nèi)蒙古自治區(qū)第四屆氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)會(huì)即將啟幕，這是氫能產(chǎn)業(yè)的盛會(huì)，更是包頭向世界發(fā)出的誠(chéng)摯邀約。在能源革命的浪潮中握指成拳、聚勢(shì)而上，讓綠色氫能的星火在北疆大地燎原成勢(shì)，共筑氫能時(shí)代的產(chǎn)業(yè)高峰。