国家电投：勇立氢能开展潮头
在海拔2198米的小海坨山间，一段7.5公里盘山路上集中了14个“臂膀肘弯”，海拔从900米上升至1480米，弯曲弯曲、高低险峭。这是延庆冬奥村抵达国家高山滑雪中心的地上途径。
北京冬奥会期间，搭载国家电投“氢腾”燃料电池的氢能大巴络绎其间，以“零事端、零毛病、零失误”的安稳体现，完成了一次富丽露脸。这是冬奥会历史上榜首次大规模运用氢燃料电池轿车作为主运力，也是国产自主研制氢燃料电池轿车榜首次和世界巨子在同一赛道上竞赛。
“清洁动力是公司未来的首要翻开方向。国家氢能工业翻开中长时间规划的发布，为咱们翻开氢能运用技能自主立异，完成可再生动力规模化翻开供给了机会。咱们将扛起动力革射中的央企职责，继续做清洁低碳动力转型的排头兵。”国家电力出资集团有限公司董事长钱智民说。
先机：检测的是战略眼光
2015年7月，我国电力出资集团公司和国家核电技能有限公司施行重组，建立国家电投。彼时，国家电投清洁动力占比已是职业榜首，两家动力央企的强强联合，又使其成为国内一起具有风、光、水、火、核、气、生物质发电的归纳动力企业。但他们不甘于此，而是将目光瞄准了“未来的动力”。
在钱智民看来，当处理了动力供给问题之后，动力的安全、运用功率，以及衍生的生态环境问题就变得尤为重要，翻开氢能将是未来动力低碳转型的重要途径。
为什么是氢能？放眼动力职业，我国具有丰厚的可再生动力和绿电制氢优势。一起，近年来跟着光伏、风电装机总容量添加，一些区域因为电力消纳才干缺乏，存在弃风弃光问题。运用电解水制氢，将电能转化为氢能贮存起来；在电力输出缺乏时，贮存起来的氢能再运用燃料电池等发电回馈电网，既能处理可再生动力发电并网问题，也能进步动力运用功率。
“经过构建可再生动力发电与氢能供给的‘电—氢系统’，在供给侧推动可再生动力规划翻开，在消费侧完成交通、分布式供能等范畴的化石动力代替，这将有力推动动力时空转型和区域平衡，保证国家动力供给，完成碳中和。”钱智民说。
从2016年起，在风电、光伏范畴抢占先机的国家电投，开端前瞻性地布局氢能、储能等其时许多企业看禁绝、不敢碰的新范畴。2017年5月，在动力央企中首先建立首家氢能专业化子公司——国家电投氢能科技翻开有限公司（以下称“国氢科技”），专心于燃料电池研制、多运用场景的氢动力系统开发、先进储能技能研究与产品开发等。
正是凭仗这样的“胆大心细”，曩昔6年间，国家电投在清洁动力技能研制和工业项目施行方面取得了一系列打破——光伏发电装机、新动力发电装机、可再生动力发电装机三项目标跃居世界榜首；“氢腾”燃料电池完成了全工业链自主化立异……
“同传统动力比较，我国可再生动力资源丰厚，翻开氢能工业优势显着。在氢能年代，我国企业一定要捉住换道超车的机会。”国家电投战略规划部副主任申伟东说。
立异：从零开端的勇气
燃料电池电堆，被称为氢能轿车的“心脏”。北京冬奥会期间，海拔2000多米的延庆赛区，冬天夜间气温在零下30摄氏度以下，搭载“氢腾”燃料电池的大巴饱尝住了低温、陡坡等重大检测。从资料到零部件，再到燃料电池电堆，均由国家电投自主研制。
回望5年前，这一切还不可思议。在国氢科技建立的2017年，我国氢燃料电池工业简直一片空白。上游原资料供给不成系统；下流运用场景远未翻开；更困难的是，一系列中心技能被“卡脖子”，催化剂、质子交流膜（PEM）、双极板等要害零部件简直全赖进口。
“我国想要具有自己的氢燃料电池技能，只能从零开端。”闻名燃料电池专家柴茂荣正是在那时回国，参加国氢科技成为首席技能官，带领一支30多人的初始团队，环绕中心环节、要害零部件翻开攻关，誓要完成燃料电池的全工业链自主化。
从无到有，这注定是一场时刻与耐力的比拼。2021年12月，国氢科技30万平方米质子交流膜出产线投产，一举打破国内质子交流膜商场被国外厂家长时间独占的局势。
“质子交流膜是氢燃料电池中的要害资料，效果是传输质子，阻挠电子和氢气络绎，其位置相当于芯片中的光刻胶。”国家电投氢能科技翻开有限公司燃料电池技能部主任周明正说，此前，我国所用的质子交流膜简直全赖进口，1平方米（重20多克）的价格堪比平等分量的黄金。
在将近两年时刻里，国氢科技研制团队“死磕”质子交流膜难题，终究霸占树脂涣散及滋润技能，研制出高电导率、高耐久性、低溶胀的质子交流膜，部分目标到达世界领先水平，价格却只要国外同类产品的一半。“现在咱们已在大功率燃料电池电堆中运用，并接获多家公司收购订单，燃料电池中心资料工业大步向前跨进。”周明正说。
双极板被称之为电堆的“骨架”，在燃料电池中起着支撑膜电极、为燃料气体及冷却液供给通道的效果。近几年，国外企业研制出钛合金双极板，发动快、强度高、抗腐蚀功能强，但冲压成型难。假如我国企业无法制作，就只能依靠进口。
国氢科技决议从最根底的金属锻炼做起，一炉炉进行钛材锻炼实验，相继霸占冲压用钛箔材，打破薄板压延、焊接、外表镀膜等工艺难题，开宣布耐腐蚀性强的钛基双极板。2020年，钛基双极板出产线建成投产，国家电投成为全球第二个把握钛双极板全套出产工艺的公司。
质子交流膜、双极板、催化剂、分散层、膜电极、电堆、空压机、氢循环泵／引射器……5年间，燃料电池的八大要害部件，一个一个被霸占，国家电投完成了从资料到零部件再到燃料电池电堆和系统的全线自主化。
布局：挑选一条更难的路
“氢腾”燃料电池的科技攻坚之路，仅仅国家电投发力全工业链自主立异，打破国外技能独占的一个缩影。
近年来，从全工业链布局的战略高度动身，国家电投从动力线和产品线两方面统筹氢能事务翻开。在动力线方面，协同推动可再生动力发电与制氢、加氢站建造及氢能归纳运用。在产品线方面，布局可适用于风景制氢的质子交流膜制氢设备，加大燃料电池要害中心研制与工业化等，覆盖了从科技研制、产品到商场转化的完好工业链。
“假如仅仅单点打破，只需要应对部分应战，假如全工业链布局就必须应对全方位应战。这对企业来说或许是挑选了一条更难的路，但作为动力央企，这种职责无可逃避。只要将工业链牢牢把握在自己手中，才干防止在世界上受制于人。”国家电投氢能科技翻开有限公司总经理张银广说。
全工业链布局，难在哪里？难在氢能工业链长而且环节很多。氢动力的运用要从氢的制备开端，经过制备氢、贮存氢、运送氢到最后分配氢、运用氢，“制、储、运、用”每个环节的科技含量都很高，而其间最中心的环节当属氢气的制取。
现在，世界干流的制氢方法存在三种技能道路，即石油、天然气、煤炭等化石动力重整制氢，工业副产品提纯制氢以及电解水制氢。其间，质子交流膜电解水制氢具有能量密度高、电解功率高、气体纯度高级优势，但技能难度也最高。
在坐落北京市延庆区的国家电投氢能立异工业园，一套由3个高5.6米、长10米模块组成的橇装式质子交流膜纯水电解制氢设备矗立于园区之内。国家电投中电才智归纳动力有限职责公司副总经理孙向东说，这是国内首台（套）兆瓦级新式电解水制氢设备。经过与德国西门子动力公司的协作，企业走过了技能引进、消化吸收的阶段，现在在部分要害制氢技能范畴现已有了比肩世界巨子的才干。
加氢站是氢能工业链中的重要环节，也是氢能完成大规模运用的要害。在国家电投旗下的中关村延庆园加氢站，工作人员现场向记者演示了加氢进程。一辆氢燃料大巴，一次加满氢能只需10分钟，续航才干可到达400公里，节约燃油约80公斤。
孙向东说，这座加氢站在北京冬奥会和冬残奥会期间，累计为73辆氢燃料客车供给了近700台次加注服务，完成柴油代替35吨，减排二氧化碳120吨，未来这儿将成为延庆区重要的氢能交通根底设施之一。
“继续立异是咱们最中心的竞赛力。即使现在咱们现已霸占了工业链上许多‘卡脖子’技能和难题，但咱们仍着眼工业新趋势，储藏新技能。”孙向东说。
开辟：落地的才是实在的
从氢能交通开端，国家电投力求翻开氢能宽广的运用空间。近年来，公司系列要害技能的打破，为传统交通抹上了“新绿”：氢能大巴落地，燃料电池轿车续航路程更长、环保功能更优；氢能无人机起飞，分量轻、噪音低、零碳排放；全国首台氢能机车试运行，可下降长距离、高负荷交通运送对传统油气燃料依靠……
“氢能工业链长、运用范畴广，在电力、化工、冶金等范畴都具有丰厚的幻想空间。”张银广说，环绕氢能的“长价值链”，国家电投擘画出明晰的战略道路图：打造氢动力出产和供给系统，供给燃料电池及相关终端运用产品，并供给面向用户的归纳处理方案。
技能立异和工业拓宽，离不开人才、资金各类要素的集聚。国家电投一直注重人才培养，仅国氢科技就具有3位院士组成的专家参谋团队和百余人的主干研制团队，其间硕博及以上学历者占比超越90%。“5年来，国氢科技瞄准职业前沿技能，不断加大研制投入。”柴茂荣慨叹，正是公司这股自主立异的决计，让研制团队满怀希望，坚定信念一往无前，立志开辟出宽广的氢能运用远景。
氢能能量终究有多大？现在没有终极答案。但可以确认的是，每一次技能打破，每一条出产线投产，都让人们离“氢日子”更近了一些，让我国企业在抢占全球“氢竞赛”制高点中更快了一步。作为氢能科技前行者，国家电投的开辟立异没有止境，仍然在路上。
