氫進萬家：山東全鏈突破，推動氫能全產業(yè)發(fā)展

近年來，山東省積極響應國家能源轉型戰(zhàn)略，將氫能產業(yè)作為推動綠色發(fā)展的重要突破口，特別是2021年國家燃料電池技術創(chuàng)新中心落戶山東后，以其作為項目牽頭單位大力實施“氫進萬家”科技示范工程，在氫能產業(yè)全鏈條上取得了顯著進展，為全國氫能產業(yè)發(fā)展提供了可借鑒的 “山東樣本”。

山東在全國率先出臺氫能產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃，制定氫能產業(yè)標準體系建設指導意見等，推動產業(yè)起勢發(fā)展。濟南、青島、淄博、濰坊等市結合當?shù)貙嶋H，相繼發(fā)布氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃和政策措施，不斷完善氫能產業(yè)發(fā)展政策體系。目前，山東省圍繞“制儲運加用”各環(huán)節(jié)，聚集氫能相關企業(yè)、研究機構超過270家，成為全國氫能產業(yè)鏈最完整的省份之一。

山東省以“氫進萬家”科技示范工程為抓手，聚焦模塊化氫能動力系統(tǒng)、集成化供能系統(tǒng)開發(fā)，突破氫能動力系統(tǒng)集成開發(fā)、氫能高速公路供能系統(tǒng)開發(fā)集成、港口氫能供給應用集成開發(fā)、模塊化電解水制氫裝置集成開發(fā)等關鍵技術，實現(xiàn)氫能高速、零碳氫能服務區(qū)、氫能港口、低碳氫能工業(yè)園區(qū)、大規(guī)模氫能車輛及配套基礎設施等高可靠性、高耐久性、高經濟性應用示范。

在氫能動力系統(tǒng)成套關鍵技術與裝備開發(fā)應用方面，山東省在燃料電池系列發(fā)動機、動力電池、儲氫系統(tǒng)35MPa/70MPa、熱管理系統(tǒng)等關鍵零部件上取得突破性進展，氫能動力系統(tǒng)性能領先。其中，公交車氫耗4.45kg/百公里，49噸重卡運營氫耗8.81kg/百公里，80kW燃料電池發(fā)動機行業(yè)首次配套港牽車，實際運行氫耗僅8.51kg/百公里，單車首次故障里程突破18000公里。突破新型氫—電混合動力系統(tǒng)集成控制關鍵技術，該成果獲中國交通運輸行業(yè)技術發(fā)明特等獎。

在氫能高速及零碳服務區(qū)關鍵技術集成與示范方面，形成氫能高速和零碳服務區(qū)新標桿。建立氫能高速能源數(shù)據(jù)庫，綜合供氫能力、成本、距離等因素提出各加氫站氫能供給方案，首創(chuàng)高速公路氫能供給新業(yè)態(tài)。創(chuàng)新氫能高速公路運行模式，提出以氫能為核心的氫能車輛長距離通行支撐方案，建設氫能車輛識別、加氫站支撐、信息化、安全與應急維保系統(tǒng)，構建氫能高速車輛運營支撐保障新體系。融合可再生能源發(fā)電—余電現(xiàn)場制氫—氫燃料電池熱電聯(lián)供高速服務區(qū)用能新模式，基于服務區(qū)用能與制氫深度耦合匹配，突破高速服務區(qū)零碳運行技術，創(chuàng)立氫能零碳服務區(qū)智慧功能新模式。在濟青高速公路沿線建成一批加氫站，全部運營后將可支持氫能車輛在高速上常態(tài)化加氫與運行，率先打通國內首條氫能高速。

在氫能港口關鍵技術集成與示范方面，山東省構建起氫源供給體系，建成全國第一座全資質港口加氫站，實現(xiàn)港口56輛氫能車輛應用示范。全球首創(chuàng)氫電耦合直流微網軌道吊，實現(xiàn)12小時不間斷運行，形成港口固定式大型機械裝備多能源互補，獨立供能新模式，為“中國氫港”建設注入新動能。

在氫能園區(qū)關鍵技術集成與示范方面，建成全國首個全要素低碳氫能園區(qū)。通過副產氫提純、電解水制氫技術的突破，實現(xiàn)氫氣高效制取。已鋪設純氫管道3458米，實現(xiàn)低、中、高壓規(guī)劃布局，總儲氫量44kg的固態(tài)儲氫設備也已落地使用。突破集成“光伏發(fā)電—PEM制氫—固態(tài)儲氫—氫熱電聯(lián)供”的耦合微網技術，實現(xiàn)氫能綜合應用。與此同時，探索三級安全管控方案，確保園區(qū)氫安全運行管理。

在氫能車輛推廣與規(guī)模化運營模式方面，山東做了大量探索?；谑痉哆\行數(shù)據(jù)，建立燃料電池商用車典型應用場景下規(guī)?；\行經濟型模型，填補我國“車—站—路—港”一體化運行商業(yè)模式空白。截止2024年底，累計推廣氫燃料電池公交、客車、重型牽引、輕卡物流超過2041輛。

國家發(fā)改委在2024年7月發(fā)布的《天然氣利用管理辦法》提出了鼓勵開展終端天然氣摻氫示范項目等高精尖天然氣安全高效利用新業(yè)態(tài)，山東率先開展了更進一步探索。國內首條按照城鎮(zhèn)天然氣工程規(guī)劃建設的城鎮(zhèn)燃氣輸氫管道已獲得行業(yè)主管部門的審批，將于近期開工建設。通過管道氫氣在城鎮(zhèn)供能領域的研究應用，山東將制定全產業(yè)鏈、全生命周期經濟型模型，形成基于管道氫的城鎮(zhèn)綜合供能示范項目總體解決方案；掌握并驗證一批服務于城鎮(zhèn)氫能綜合應用的自主關鍵核心技術及系統(tǒng)產品，突破氫氣多途徑規(guī)模化制備，城鎮(zhèn)燃氣管網運輸與終端用戶需求動態(tài)平衡技術；掌握并驗證城鎮(zhèn)燃氣管網輸氫及應用技術并研發(fā)高適應性天然氣摻氫裝備；形成一批適用純氫管網、摻氫燃氣、燃料氫氣及燃料電池熱電聯(lián)供的引領性標準規(guī)范和規(guī)章條例，實現(xiàn)城鎮(zhèn)管道輸氫、天然氣摻氫有法可依、有章可循。

在“氫進萬家”科技示范工程實施過程中，針對制約項目實施的難點，山東省及項目承擔地市敢于先行先試，培育了一批氫能利用的新模式、新業(yè)態(tài)，為全國提供氫能綜合利用示范樣本，為更大范圍氫能利用探索有效途徑。