'國家電投結盟德國西門子 將圍繞氫能關鍵技術開展聯合研發'

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來源： 澎湃新聞 作者： 楊漾

中國五大發電集團中最“綠色”的國家電力投資集團有限公司與德國工業巨擘西門子股份公司之間的能源合作，延伸至氫能領域。2017年開始，國家電投的氫能佈局陡然提速，“朋友圈”不斷擴圍，是除國家能源集團之外最熱衷於在該領域結盟的能源央企。之所以選擇西門子，除了雙方有燃氣輪機等領域的合作基礎外，與制氫路徑上的一致性有關。

9月6日，在中德兩國總理的共同見證下，國家電投黨組書記、董事長錢智民與西門子股份公司總裁兼首席執行官凱颯（Joe Kaeser）在北京簽署《綠色氫能發展和綜合利用合作諒解備忘錄》。根據該備忘錄，國家電投和西門子將聚焦氫能供需兩側關鍵技術的聯合研發與應用，重點圍繞氫能技術聯合創新研發、2022北京冬奧會綠色制氫科創項目、氫能產業能力培育和標準制定、第三方市場合作等領域開展高技術合作。

西門子公司發佈的消息稱，雙方基於今年3月簽署的戰略伙伴關係框架協議（框架協議）簽署該諒解備忘錄，將既有戰略合作進一步拓展至綠色氫能和Power-to-X（以清潔能源為主體的能源轉化）領域。 雙方也將共同建設中德綠色氫能科技創新示範項目，並以該項目為依託探討建設驗證中心並制定氫能相關標準。

四年前由原中國電力投資集團公司與國家核電技術公司重組組建的國家電投，同時擁有火電、水電、核電、太陽能發電、風電資產，是五大發電央企中首個清潔能源裝機佔比超過50%的企業。 這種發電結構決定了其在制氫路線上的側重點一——以可再生能源制氫、解決棄風棄光。 在應用環節，氫燃料電池是實現車輛使用階段“零排放”、全生命週期“低排放”的重要技術方案，已成為各大能源央企近年來攻關的“新寵”。

2017年4月，國家電投科學技術研究院與清華大學汽車工程系簽署“北京2022冬奧氫能交通”合作意向書，雙方將在在氫能與燃料電池產業達成全產業鏈戰略合作。 清華大學汽車工程系在該領域積累深厚，自2001年就開始了氫能燃料電池商用車的研發。 緊接著，是年5月，國家電投中央研究院控股、北京市未來科技城產業發展公司參股的氫能科技發展有限公司成立，承擔以氫燃料電池為核心的氫能關鍵技術開發與產業化任務。

同年9月，國家電投與騰華氫能、博石資產簽訂協議，共同投資10億元用於氫能產業投資基金，主要投資方向為氫能產業鏈創新企業，電能轉換、轉化及應用技術，清潔能源領域科研成果的產業化。 10月，國家電投科學技術研究院與遼寧省朝陽市舉行氫能源產業基地建設項目簽約儀式，氫能源產業基地項目一期總投資11.3億元，主要建設風電制氫應用示範及產業化項目、天然氣摻氫應用推廣示範項目、氫能交通和分佈式供能示範及產業化項目。

有了上述科研、資本、示範項目等層面的儲備後，2018年7月，國家電投的氫能業務規格升級，成立了以董事長錢智民掛帥的氫能工程領導小組，以加強對氫能技術研發、示範應用等工作的組織領導。 此後，國家電投又馬不停蹄，先後與巨化集團簽署氫能合作協議； 設立氫能科技發展有限公司寧波辦事處，以重點推進雙極板和氫燃料電池總裝兩條中試線、氫能產業園一期建設、氫能交通示範應用等項目實施； 與北汽福田、億華通簽署戰略合作協議，三方就推動京津冀地區氫能交通應用示範與推廣達成合作共識。

國家電投氫能科技發展公司首席技術官柴茂榮近日在論述上透露，國家電投百千萬燃料電池電堆項目將在今年內完成中試，並進行相關工藝放大驗證及固化。 到2020年，國家電投氫燃料電池關鍵零部件及系統產品將實現量產，並建成國家能源氫能研發（實驗）中心，初步建成氫能檢測鑑定實驗驗證平臺； 2025年將形成系列化電池產品及穩定的系統配套能力和原材料供應體系，驗證平臺發揮行業支撐作用。

另一方面，據澎湃新聞（www.thepaper.cn）瞭解，早在十年前西門子就已經啟動對氫能的研究與應用，且正在探索以多能互補提高能效，為其能源業務注入新的活力。 其中之一是以氫能串聯起能源上下游產業鏈： 在上游，西門子提供適合光伏和風能等可再生能源的發電和輸配電設備及解決方案； 在中游，提供高效電解水制氫的核心技術。 在下游，由其提供適用於工業等領域的氫能應用設備，如可以使用氫氣或氫氣—天然氣混合燃料的燃氣輪機等。 截至目前，西門子對氫能的綜合應用在全球範圍內已有多個案例。

在整條氫能產業鏈中，最核心的環節當屬對氫氣的製取。 目前，電解水制氫的主要方式有鹼液制氫法、高溫固態氧化物制氫法及質子交換膜（PEM）電解水制氫法。 西門子採用PEM電解水制氫技術，即在質子交換膜兩側連接電極，通電時，電極兩側會分別產生氫氣與氧氣。 與鹼液法相比，PEM法具有能量密度高、電解效率高、產出氣體純度高、安全性高和佔地面積小等優勢。 此外，在光伏和風能等可再生能源的發電量波動時，PEM法也具有更快的響應速度。 基於PEM電解水制氫技術，西門子推出了質子交換膜電解器產品系列，並已成功商用。

2018年，利用上述工藝流程的全球首個兆瓦級別電解水制氫工廠已在德國實現盈利： 工廠內安裝了三臺西門子質子交換膜電解器，最大功率達6兆瓦。 該項目中，園區內風機產生的電一部分被直接送入電網，另一部分則用於電解水制氫。 得到的清潔氫氣一部分注入當地輸氣管網，和管道內的天然氣混合供用戶使用，一部分會被運送至周邊化工企業，還有一部分則會供給當地加氫站供氫燃料電池公交車等車輛使用。

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