Simon Lemin:把握“氢”机遇,助推中国“氢”起航

文/本刊记者 王素 黄帅


  全球变暖趋势和来自公众的压力与日俱增,将温度升幅控制在1.5℃以内的《巴黎协议》目标成为目前全球领导者们全力探索和应对的挑战。各行各业深度“脱碳”的追求,正激发世界对氢能源的兴趣。
  
  国际氢能委员会的调查报告显示,氢能源在全球工业“脱碳”中可以发挥关键作用。欧盟刚刚启动了新的氢战略,预计到2050年将投资1 800亿欧元,以扩大和推广清洁氢;韩国宣布将在绿色项目上投资114.1万亿韩元(约820亿欧元),包括电动和氢能汽车的投资;德国已指定90亿欧元用于扩大其在国内外的氢能产能。
  
  近期,TüV南德意志集团(以下简称“TüV南德”)开启了一项全球战略计划,着眼于为全球氢能业务提供相关服务,来自TüV南德中国、日本、韩国、德国、英国和美国的专家们围绕各个国家的不同情况展开深入研究,了解当地市场的发展情况。
  
  考虑到中国氢能蓄势待发,在德国总部的支持下,TüV南德确定了北亚区氢能发展路线图。TüV南德意志集团北亚区氢能业务负责人Simon Lemin近日接受本刊记者专访时,大赞中国正积极把握“氢”机遇,抢占全球新能源制高点。他说:“中国是国际氢能领域重要的舞台,全世界最优秀的企业都将汇聚中国,TüV南德愿协助中国企业具备真正可靠的国际竞争力。”



   
  全球氢能商业化面临两大障碍
  
  “毋庸置疑,从环境和经济出发,氢能产业发展的最大推动力是温室气体减排目标和可再生能源电力消纳问题。氢气可从可再生能源中产生,并储存或运输,直到终端应用为止,这同时解决了以上两个问题。而就氢能商业化的障碍而言,我认为主要存在两大原因——储存需求和法规,它们仍待解决。” Simon Lemin如是说。
  
  就储存需求而言,当可再生能源过剩时,就需要存储。Simon Lemin指出,全球很多国家(特别是疆域较大的内陆国家)将其储存在水库中来解决这种过剩的需求,比如瑞典;而有些国家(通常是一些独立岛屿国家)由于可再生能源的短缺和化石燃料发电价格高涨,一定会寻求氢能,以储存其绝大部分的发电产能。
  
  而有关法规方面,Simon Lemin直言不讳地说,与其他国家或地区相比,欧洲储存的监管机制阻碍了公平竞争环境下市场的参与。储能作为能源价值链中的一个特定组成部分,在欧洲尚未得到充分的认识,因而造成了相关储存规范或法规的缺失,以及监管的不到位。
  
  尽管中国在监管方面取得了长足进展,但如果中国氢能产业想要走向国际市场,就必须符合国际化的标准。“国际化标准可以是绿色氢能标准,也可以是燃料电池应用等标准。”Simon Lemin表示。
  
  据悉,TüV南德正积极参与行业标准的制定,旨在为中德两国在氢能,特别是在车辆、基础设施、安全和测试程序等方面的标准化和监管建立共识,并共同确定在制定标准和监管框架方面的协同作用,在国际上尽可能多地协调氢能发展,使两国受益。
  
  中国“氢”价值链提升空间大
  
  TüV南德和LBST(某德国公司)最近进行的一项研究表明:到2025年,氢能源战略将涵盖占全球国内生产总值(GDP) 80%以上的国家。目前它们对中国绿色氢能生产的估计是,到2030年,中国安装的电解槽装机容量将从可再生资源中产出500万吨氢气。
  
  尽管中国在氢能生产领域拥有全球最大的市场规模,处于世界领先地位,但若从氢能产业价值链的角度看,中国与氢能发达国家德国、日本、韩国、美国相比,仍有较大的发展和提升空间。因此,发达国家积累的国际经验值得借鉴。
  
  比如,在氢能生产技术上,中国可以汲取德国经验。Simon Lemin表示,中国与德国等欧洲国家的氢生产方式不同。德国绝大部分氢能都源于海外采购,当地生产的氢能则大多数来自于海上风电场。另外,德国发展氢能行业的关键是聚焦绿色氢能。尽管目前其生产的绝大多数氢能都源于化石燃料,但德国政府通过补贴及奖励等方式,正大力推动行业生产绿色氢能。
  
  在储存和运输方面,中国也可以从日本和韩国等邻近国家汲取经验。目前,中国仍依赖压力35兆帕的钢瓶/容器(III型);而在日本和韩国,第四代容器的压力可达到70兆帕。
  
  尤其作为氢能基础设施之一的加氢站,中国目前的安装站点数量仅位列全球第四位。对此,Simon Lemin表示,TüV南德正积极参与中国许多省份的多个加氢站项目,以提升中国排名。他相信,中国在推动国内乃至全球氢能产业发展方面已经做好了准备。
  
  赋能“绿色氢能”出口
  
  在氢能领域,通过煤炭、天然气等化石燃料制取的氢气是“灰氢”;如果将化石燃料制取过程中的“碳”捕捉封存起来,获得的氢气即为“蓝氢”;而通过可再生能源电解水制成的氢气被称为“绿氢”。“灰氢”不可取,“蓝氢”可以用,“绿氢”是方向,这是目前的国际共识。
  
  “绿氢”被许多人视为实现“净零排放”目标的关键。欧洲发起了大规模的“绿氢行动”,推动各行业“脱碳”。全球大国正在这一领域形成竞赛局面,以确保获得更好的出口机会。
  
  “绿色氢能”认证服务应运而生。它旨在确保氢能生产系统的温室气体排放量低于传统的生产方式。十多年前,TüV南德就已经在德国提供了“绿色氢能”认证服务,并同行业组织合作制定了欧洲“CertifHy”计划。其特有的“八角形标志”,让人们知道所购买的氢能来自于可再生能源。这意味着,与传统生产的氢能相比,“绿氢”让温室气体的排放量至少降低了35%。同样,如果电解水生产的氢能要获得认证,这要求其温室气体减排量至少达到75%。
  
  Simon Lemin告诉本刊记者,TüV南德已通过中国发证主体制定了类似标准,目前正汇同行业协会共同制定一个适用于中国市场、对标欧洲的行业标准。
  
  “目前从中国向欧洲出口绿氢可能会有问题。更好的做法是将技术从中国出口到欧洲。”Simon Lemin说。
  
  而就制氢设备出口而言,Simon Lemin认为中国在碱性电解槽等技术方面处于领先地位。然而,欧洲(如欧洲氢能行业协会)正在推广替代技术,如PEM(质子交换膜)电解槽。当然,对于进入欧盟的制氢设备,必须确保符合欧洲相关标准(CE认证以及英国将要施行的UKCA认证)。中国设备制造商需要考虑机械指令、低电压指令、压力设备指令、防爆指令、电磁兼容指令及其他适用指令或标准。
  
  为了支持中国制氢设备制造商,TüV南德最近推出了名为acCEss的工具。根据完成的acCEss的结果,设备供应商能收到一份确认书,证明其已经了解并准备好满足欧洲的要求,或通过TüV南德CE供应商资格认证计划,根据差距分析,了解潜在的不足之处。
  
  支持“氢”应用安全起航
  
  作为“氢”应用的典范,氢燃料电池是汽车产业未来发展的战略制高点。2020年9月,我国财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展和改革委员会及国家能源局发布了关于开展燃料电池汽车示范应用的通知,明确了国家对这一产业的投入。日本、美国和欧洲多国亦相继推出了新版的氢能与燃料电池战略路线图,以提前布局,抢夺市场先机。我国规划到2030年,氢燃料电池汽车商业化运营达到100万辆。目前,长三角、珠三角、环渤海三大氢能产业集群已初具规模。
  
  虽然我国氢燃料电池产业链上的各相关市场主体参与热情高涨,然而部分关键零部件仍依赖进口,核心技术仍没有全面掌握。由于技术成熟度低,氢燃料电池汽车关键零部件极易存在可靠性差的问题,安全故障时有发生,亟须必要的检测与试验。
  
  Simon Lemin指出,高压存储系统需要高水平的质量和安全性,日本、韩国、德国等国以高品质的零部件制造著称,在这一领域拥有成熟的经验。中国若要赢得国内外市场的认可,必须确保氢燃料电池汽车可靠、安全。
  
  事实上,围绕氢燃料电池汽车领域,TüV南德与中国氢能行业形成了多项国际合作,其中最大的两项合作项目均与法规规范及标准有关。首个项目是在中德电动车辆创新及支持中心(SGEC),TüV南德从事安全及法规、规范和标准方面的工作,这一合作项目将持续至2023年。第二个项目是与中国汽车技术研究中心携手中德氢能法规合作,主要包括中德在氢能电动汽车法规、规范和标准方面的合作。
  
  “中国展开的各项活动是全球电气化战略的重要和必要补充。无论是在基础设施方面,还是在标准化制定、车辆组件测试方面,TüV南德均拥有悠久历史,可通过提供知识及测试服务,帮助中国实现可靠和安全的产品品质,加强中国战略。” Simon Lemin说。
  
  Simon Lemin补充说,TüV南德还与中国氢能联盟等行业协会紧密合作,推动地方行业标准的制定,确保氢能产业以安全、可持续的方式起航,进而远航。
  
  推动中国“氢”高质量发展
  
  目前,中国正迎来氢能发展重要机遇期,氢能相关技术装备加快发展,技术不断突破。TüV南德的重点是支持中国制造商进入全球市场,并推动国内市场的发展,在氢能发电、加氢站、绿色氢能认证领域,不断拓展氢能价值链(见图1)。
  
  有关氢能领域的未来布局,Simon Lemin表示,TüV南德将主要着眼于两大领域。一是聚焦拓展现有的氢能相关测试产品组合,通过整合实验室网络提供更多氢能服务。例如,TüV南德目前在常州拥有其全球最大的电池测试实验室,并将于2021年建造广州智能产业测试中心,未来它们都将在拓展氢能服务能力方面予以支持。二是与行业协会及一些政府组织合作,全面制定标准,以安全、可持续的方式促进氢能行业的发展,激发人们对于氢能新技术的信任。
  
  Simon Lemin坦言,近年来氢能安全问题并未被准确地反映在社会关注的问题上。而激发人们对氢能产品的信任,让公众了解他们所购买的氢能产品是安全、可靠、可持续性的,正是TüV南德努力的方向。
  
  “这就是我们的价值观——创享价值、激发信任,也正是中国氢能产业的需求。‘八角形标志’是全球公认的信任标志,在儿童玩具、家具、电子产品等一系列产品上已获得世界认可,现在,它是时候被认为是中国氢能产业可信任的象征了。” Simon Lemin最后说道。


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