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    北京发布《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》

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    北京市氢能产业发展实施方案

    2021-2025 年)

    发展氢能产业是我国实现“碳排放达峰后稳中有降”目标, 加快绿色低碳发展,全面提高资源利用效率的重要举措。北京率 先打造氢能创新链和产业链,对于落实首都高质量发展战略,支 撑京津冀能源结构转型、引领全国氢能技术创新和产业发展,具 有重要意义。为在“十四五”期间加快我市氢能产业发展布局, 制定本方案。

    一、氢能产业发展形势

    氢气具备来源广泛、清洁高效和应用场景丰富等多项优点, 被认为是清洁多能的二次能源载体,是推动传统化石能源清洁高 效利用和支持可再生能源大规模发展的理想媒介,是全球能源技 术革命和转型发展的重大战略方向。

    国际氢能产业发展已经到了关键机遇期。美国、欧洲、日本、 韩国等主要工业化国家和地区已经将氢能纳入国家能源战略规划,氢能产业的商业化步伐不断加快。国际氢能委员会预测,到2050 年,氢能产业将创造 3000 万个工作岗位,减少 60 亿吨二氧化碳(CO2排放,创造 2.5 万亿美元的市场规模,并在全球能源消费占 18北京发布《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》

    我国氢能产业发展窗口期已经形成。近年来,我国政府对氢能产业的支持力度不断加大,以氢燃料电池汽车示范应用为牵引, 将氢能列入国家能源发展战略的组成部分。根据中国氢能联盟预 计,到 2025 年,我国氢能产业产值将达到 1 万亿元;到 2050 年,氢气需求量将接近 6000 万吨,实现CO2 减排约 7 亿吨,氢能在我国终端源体系中占比超 10北京发布《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》,产业年产值达 12 万亿成为引领经济发展的新增长极。

    发展氢能产业是推动京津冀能源结构转型,促进京津冀在全 国范围率先实现碳达峰目标的重要支撑。京津冀区域是国内最早 开展氢能与燃料电池产业研发和示范应用的地区之一,具备研发 实力突出、产业基础完备、氢能供给多元、产业链完整、应用场 景丰富等优势,三地产业与经济结构互补性强,为区域协同发展 氢能产业奠定了坚实的基础。

    二、北京市氢能技术与产业能力

    北京市氢能技术研究在我国起步最早,经过近二十年持续研发和企业孵化培育,现基本掌握氢能产业体系各技术路线主要环节的关键技术,以北京为核心的京津冀全产业链基本贯通,在科技创新、产业基础、支撑要素和市场应用方面具有全国领先优势。 截至 2020 年底,北京市氢能产业相关企业、机构数量约 150 家,

    其中,氢能供应领域 73 家,燃料电池领域 89 家。2020 年,北京

    氢能产业实现产值约 30 亿元,总体处于中试到产业化过渡阶段。在氢能供应产业领域,北京的整体技术水平与产业化能力全

    国领先。北京是我国石化原料制氢和工业副产品制氢的主要技术 方案研制和供给方,电解水制氢的碱性电解槽技术路线成熟;在 储运环节,气态、固态和液态储运的多数技术瓶颈实现突破,车 用气瓶产业化能力较强;加注环节的成套设备供应和建设交付运营能力均已具备。前沿领域的质子交换膜电解水、固体氧化物电 解水、液氢核心装备及液氨、甲醇等氢储运媒介等关键技术与零 部件均提早启动研发布局。

    在氢能终端应用产业领域,北京的整体技术水平与产业化能力国内优势地位明显。膜电极、双极板、空压机等质子交换膜燃料电池关键材料、部件环节已基本实现自主化,质子交换膜、催化剂、炭纸等依赖进口的领域已实现突破,电堆、动力系统全国领先,较早启动了固体氧化物燃料电池、甲醇重整制氢燃料电池、 熔融碳酸盐燃料电池的布局。

    三、总体要求

    (一)指导思想

    以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,立足率先实 “碳达峰、碳中和”目标,把握首都城市战略定位和京津冀协 同发展、冬奥会和冬残奥会示范应用、区域产业结构转型三大机 遇,加快培育和发展氢能产业,打造自主可控、绿色安全的京津 冀氢能全产业链,加快提升产业技术创新与装备制造水平,推进 氢能多领域应用和基础设施建设,引领我国氢能产业发展。

    (二)发展原则

    1. 创新引领

    以自主创新为引领,把握全球氢能产业发展趋势,依托首都科技资源能力,充分发挥技术创新高地优势,明确产业发展路径,  着力突破基础材料、关键零部件、核心工艺和高端装备“卡脖子” 技术,快速实现产业链关键技术的自主化和产业化。

    2. 协同发展

    以产业技术创新和示范应用为纽带,创新区域合作发展模 式,统筹京津冀地区氢能全产业链布局,建立三地氢能产业发展 统筹机制,推动形成优势互补、错位发展、互利共赢的产业发展 布局。

    3. 示范带动

    以冬奥会、大兴国际氢能示范区、昌平区未来科学城氢能产 业综合示范区等重大示范应用为牵引,推进氢能基础设施建设, 推动建设京津冀燃料电池汽车货运示范专线,加快氢能在交通、 发电、供能、工业等多领域全场景示范推广应用,带动全产业链 技术进步与产业规模化、商业化发展。

    4. 技术多元

    立足北京市国际科技创新中心定位,面向未来产业发展趋 势,超前布局多种前沿技术的基础研发和科技创新,推动技术迭 代,形成技术储备和试点示范,促进氢能与相关产业融合发展。

    5. 绿色安全

    推行清洁氢源的规模化生产、供应与利用,发展循环经济, 引导氢能产业的绿色低碳发展。强化安全意识,建立产业链全生 命周期的安全监管保障体系,加强运营保障、质量管控与应急管 理,健全安全标准与规范体系,提高检验检测能力,筑牢京津冀 安全红线,保障产业的安全健康发展。

    (三)发展目标

    1. 总体目标

    以科技创新驱动为核心,强化政策引领和产业培育,建设国 际一流的研发设计、国际交流和应用推广平台,努力把北京市建 设成为具有国际影响力的氢能产业城市与科技创新中心,驱动京 津冀氢能产业协同发展,合力构建氢能与燃料电池全产业链,形 成氢能低碳化、规模化生产与应用,着力打造“区域协同、辐射 发展、国内领先、世界一流”的产业创新高地,促进产业可持续 发展。

    2. 阶段目标

    以冬奥会和冬残奥会重大示范工程为依托,2023 年前,实现氢能技术创新“从 1  10”的跨越,培育 5-8 家具有国际影响力的氢能产业链龙头企业,京津冀区域累计实现产业链产业规模突 500 亿元,减少碳排放 100 万吨。交通运输领域,推广加氢站

    及加油加氢合建站等灵活建设模式,力争建成 37 座加氢站,推广

    燃料电池汽车 3000 辆;分布式供能领域,在京津冀区域开展氢能与可再生能源耦合示范项目,推动在商业中心、数据中心、医院 等场景分布式供电/热电联供的示范应用;开展绿氨、液氢、固态 储供氢等前沿技术攻关,实现质子交换膜、压缩机等氢能产业链 关键技突破,全面低终端应用本超 30北京发布《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》

    2025 年前,具备氢能产业规模化推广基础,产业体系、配套

    基础设施相对完善,培育 10-15 家具有国际影响力的产业链龙头

    企业,形成氢能产业关键部件与装备制造产业集群,建成 3-4 国际一流的产业研发创新平台,京津冀区域累计实现氢能产业链产业规模 1000 亿元以上,减少碳排放 200 万吨。交通运输领域, 探索更大规模加氢站建设的商业模式,力争完成新增 37 座加氢站建设,实现燃料电池汽车累计推广量突破 1 万辆;分布式供能领域,在京津冀范围探索更多应用场景供电、供热的商业化模式, 建设“氢进万家”智慧能源示范社区,累计推广分布式发电系统 装机规模 10MW 以上;建设绿氨、液氢、固态储供氢等应用示范项目,实现氢能全产业链关键材料及部件自主可控,经济性能指标 达到国际领先水平。

    (四)产业布局

    1. 统筹规划京津冀区域氢能产业布局

    高位谋划、超前布局,推动京津冀地区产业链协同互补、跨 区域产业链条贯通与联合示范应用。以联合开展燃料电池汽车关 键核心技术产业化攻关和示范应用城市群建设为引领,集聚制、 储、运、加、用全产业链,形成优势互补、错位发展、互利共赢 的产业发展格局。

    2. 京北全面布局氢能产业科技创新应用示范区

    以昌平“能源谷”建设为核心,向南融合海淀,向北辐射延 庆、怀柔,在北部区域打造氢能产业关键技术研发和科技创新示 范区。依托三大科学城创新资源,聚合国内外氢能产业核心优势 资源,通过产业链科技攻关补齐短板,打造燃料电池关键装备、 商用车整车集成及上下游产业核心竞争力,支持国企、央企与科 研机构、高校研发合作,促进高精尖科技成果转化应用,全面开 展氢能应用示范。

    3. 京南打造氢能高端装备制造与应用示范区

    依托大兴、房山、经开区,构建氢能全产业链生态系统,在 南部区域打造氢能高端装备制造与应用示范区。承接北部地区科 技创新成果的产业化,汇聚燃料电池、整车企业,推动液氢示范 项目建设,开展氢燃料电池车辆、车载液氢供氢系统、氢动力无 人机、船舶、轨道交通、氢储能、热电联供系统、固定电源、分 布式电站、便携式电源、汽车增程器等产业全场景应用示范。

    四、重点任务

    (一)关键技术突破工程

    聚焦制氢、储运、加注、燃料电池等产业链核心环节,推动 基础前沿和共性关键技术自主研发,兼顾氢能产业关联技术,实 现创新引领,促进技术的多元化与融合发展。

    1. 制氢领域

    可再生能源绿电制氢是产业长期低碳化绿色发展的核心支 撑,重点突破低成本、高效率、长寿命的质子交换膜电解制氢、 高温固体氧化物电解制氢成套工艺,高效大功率碱水电解槽关键 技术开发与装备研制。

    2. 储运领域

    储运环节是制约氢气成本的重要因素,重点突破高压气态、 高密度液态、高安全固态储供氢技术与装备,纯氢与掺氢管道输 送技术。

    3. 加注领域

    加氢基础设施是氢能利用和发展的关键环节,氢气压缩机、 加注机等关键设备及其核心零部件的进口依赖度高,重点突破70MPa 加氢站用加压加注关键设备。

    4. 燃料电池领域

    燃料电池是当前氢能终端应用的核心载体,我国质子交换膜燃料电池在部分关键材料、零部件环节对进口依赖程度较高,固体氧化物燃料电池整体技术水平与国际先进水平仍存在较大差距。重点突破膜、炭纸、催化剂、双极板、膜电极、氢气再循环泵、空压机等质子交换膜燃料电池关键材料、部件批量制备技术, 车用燃料电池安全监管保障技术,固体氧化物燃料电池热电联供系统技术。

    5. 关联技术领域

    氢能在工业原料、分布式能源等方面具备广泛应用空间,其 关联技术在减碳降耗、替代化石能源、保障能源安全等方面可发 挥重要作用。重点突破电解制氢-低温低压合成氨,电解制氢加CO2 制甲醇技术;探索电氢智能内燃机、大规模燃氢燃气轮机、固体氧化物燃气轮机联合循环等前沿技术与装备。

    (二)京津冀氢能产业链工程

    集中三大科学城优势力量开展氢能全产业链核心技术攻关, 加速科技创新成果的产业化,培育一批产业链头部企业和创新型 企业,在京津冀协同布局氢能供应及燃料电池应用全产业链,实 现氢能技术与产业的全球输出。

    1. 氢能产业中试及产业化基地建设项目

    以未来科学城“能源谷”建设为核心,在北部地区支持能源、 电力等央企科技成果转化,实现氢能技术和产业的全球输出。建设氢燃料客车生产基地与测试平台,燃料电池发动机及关键零部 件,制氢设备、燃料电池研发及膜电极中试线等一批氢能产业及 关键环节中试及装备产业化项目。

    2. 氢能材料及装备产业化基地建设项目

    在房山建设氢气制备、储运供应产业链及装备产业化基地。 建设高纯氢提纯设施及配套系统和氢气液化示范项目、建设一体 化运氢物流及加氢