山西发动能源革命 传统煤老大欲打造中国“氢谷”

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黑矿和煤老板是山西留给世界的刻板印象。丰富的煤炭资源给这片土地带来了黄金十年的财富，也形成了以煤炭为主导的单一产业的废墟。

2019年，虽然氢可以刺激资本市场，但它也成为传统煤炭老板探索能源革命的方向。随着政府和企业在氢能领域的一系列规划和投资，山西力争在新一轮能源结构调整中重振能源重镇的荣耀不言而喻。

当中国许多省份都在大力发展氢能产业时，山西还能保持竞争优势吗？同时，本地企业对产业规划有什么考虑？近日，证券时报路E公司的一名记者实地走访了山西，通过对氢能企业的集中采访，窥见了氢能在传统煤都的转变。

化学公司卖氢赚更多钱

沧州郑源化肥有限公司(以下简称沧州郑源)是河北杨梅郑源化工集团的全资子公司，是杨梅化学工业的子公司。这家化工企业年产60万吨合成氨和80万吨尿素，目前最赚钱的产品是氢气。

氢气是煤化工的中间产品，煤化工从煤中生产氢气，然后进一步生产合成氨和尿素。然而，目前我们销售氢气的收入已经超过了以前主要的煤化工终端产品。杨煤化工董事长冯在接受采访时说。

由于许多地区煤炭利用指标的限制，许多企业不能利用燃煤制氢，沧州郑源已成为河北省沧州临港经济技术开发区唯一的天然气中心。目前，公司的氢气大多销售给同一园区的化工企业，通过管道连接，供应成本低，方便。

冯表示，2014年，在设计沧州的产能时，该公司设计了一套煤制氢装置，该装置于2016年投产，但在过去两年才开始销售。2019年，沧州郑源每小时生产3万立方米的氢气，而2018年，它每小时仅生产1万多立方米的氢气。

获得氢气的方法有很多种，其中油、水和煤都能产生氢气，而煤制氢的成本最低。他说，石油制氢每立方米的成本从1.6元到1.7元不等，即使在目前煤炭价格高企的情况下，煤炭制氢每立方米的成本也能达到0.9元。目前，郑源沧州生产1立方米氢气的成本低于1.1元，而该公司在化工园区销售1立方米氢气可销售1.4元，利润超过0.3元。

冯坦言，该公司用煤制氢的目的是生产尿素和合成氨下游产品，以备进一步销售。然而，目前制氢装置已经实现了经济出口，因此可以认为下游化工产品今后不需要投产甚至废弃。

在此背景下，杨梅化工加大了煤制氢产能布局。2019年6月11日，公司宣布沧州郑源计划投资28.84亿元建设清洁高效的煤炭综合利用项目。项目建成后，沧州郑源氢气供应能力将达到每年6.48亿立方米，使其成为华北地区最大的氢气供应商。

在提高制氢能力后，我们将继续向以前合作过的下游制氢装置供货，另一方面，我们将深度培育氢能，并做进一步的净化处理。冯表示，向化工企业销售低纯度氢气并不是杨梅化学工业股份有限公司的目标，氢能的深度开发及其在许多领域的应用是公司未来的重点。

6月13日，杨煤化工宣布沧州根据业务发展需要，将公司名称变更为河北氢能科技有限公司，并取得了新的营业执照。根据公告，沧州郑源将根据市场需求，积极规划、开发和建设深度氢气净化项目，及时满足氢气新能源技术的应用需求，带动企业转型升级。

目前，园区内化工企业供应的氢气纯度为99%，但未来需要99.99%才能供应给加氢站。对于氢气的净化和输送，是氢能产业利润的重点。冯表示，杨梅化工未来在氢能领域的盈利模式在于将氢气提纯到各种需要氢能的领域，包括氢能电池和各种精细化学品。

据报道，目前，公司正计划与日本氢能电池企业和山西重卡企业洽谈合作，针对山西重工的属性，对重卡的氢能转化和应用大做文章。提前或以阳泉地区为基地，建设氢加气站等配套设施，建设氢能电池重型卡车运输网络。在成功测试经济性和安全性后，这一经验将进一步推广到山西省乃至全国。

被烧毁的副产品

2019年6月18日，安阿斯氢气动力技术有限公司(以下简称阿斯彭)正式揭牌，标志着鲁安华能母公司安矿业(集团)有限公司(以下简称鲁安集团)在氢燃料电池行业取得实质性进展。

目前由六安集团大力开发的氢能，曾是企业生产过程中白白燃烧的副产品。

氢气作为焦化工业的副产品，会出现在焦炉煤气中，占50%。阿斯彭公司董事长王志杰告诉记者，在早期，焦炉煤气出来后，一半被送回炉子，一半没有使用。直接排放会造成空气污染，企业也需要在排放前将其烧掉。从那以后，在生产过程中，由于遗憾的是焦炉煤气被白白烧掉，该公司曾尝试用焦炉煤气在一些小机组上发电，但发电的经济效益也非常有限。之后，随着产业链的逐步推进，企业将在生产过程中从焦炉煤气中分离出甲烷和氢气，并进一步加工成下游化工产品。焦化过程和化学工业中有丰富的氢气来源。六安集团作为集煤、电、化为一体的现代煤化工企业，在制氢方面具有产业链优势。

他给记者算了一笔账。根据六安集团年产600万吨焦炭的能力，每吨焦炭可生产约100立方米的氢气，因此集团每年在焦化过程中将生产6亿立方米的氢气。根据传统汽车每立方米氢气可以行驶10公里的计算，一辆小型汽车可以携带6亿立方米氢气行驶60亿公里。如果一辆汽车每年行驶约10，000公里，只有六安集团焦化副产的氢气才能满足约600，000辆汽车的能源需求。

在炼焦能力较弱的南方省份，许多氢能企业都是通过电解水来生产氢气，这需要消耗电力且成本较高。在正常情况下，水解一立方米的氢气需要4到5度的电。目前，工业用电的每度成本高于0.5元，即生产一立方米氢气的成本超过2元。然而，氢生产仅仅是供应氢能源的来源，并且需要后续的纯化和运输成本。王志杰认为，六安集团利用现有的低成本氢资源，在发展下游氢能产业方面更具竞争力。

由于氢气原料便宜，后续提纯成本不高。据测算，六安集团1立方米纯氢出厂价约为1元，1公斤氢出厂价约为11立方米。出厂价在11元左右。每100公里一公斤氢气的运输成本需要9元，氢加气站的运行维护成本相当于每公斤氢气20元以上。根据汽车每100公里消耗1公斤氢的计算，每100公里氢能源电池汽车的成本低于50元。与目前每100公里10升的油耗和70元的成本相比，空仍有竞争空间。

针对氢能汽车的发展前景，潞安集团近年来加快了产业布局的步伐。

2018年10月，六安集团与德国阿思朋斯有限公司签署了多项合作协议，以获得超纯氢提取技术的支持。2019年2月，六安集团在北京与美国ap公司签署了氢能产业战略合作协议。双方成立了一家合资公司，经营长管拖车、液氢罐车、管道氢和氢加气站，并组成一个上下游一体化的联合体。

王志杰表示，六安集团已经掌握了氢燃料的分离、储存、运输和加注等关键技术。除了掌握变压吸附制氢工艺和稳定成熟的操作外，正在开发金属膜分离技术，以生产纯度为99.99999%-99.9999%的高纯氢气。

建设中国的氢谷

杨梅化工和六安集团的氢能分配只是山西近期在清洁能源方向投资的一个缩影。

早在2018年1月，熊涛有限公司就计划在大同市投资建设熊涛氢能大同工业园，投资额不低于30亿元。截至2018年底，熊涛熊雄的40辆氢燃料电池公交车已交付大同公交车运营，山西省第一批氢燃料电池公交车已上线。

2019年3月至6月，美锦能源三次宣布氢能投资项目，累计计划投资超过200亿元人民币。此外，2019年5月14日，首航节能公告积极参与大同市氢气之都建设。到2020年6月，2-3个氢燃料站将在第一次飞行中完成。

2019年6月，金美集团与法国阿海珐集团签署了合作协议，双方将在大功率燃料电池应用和气体氢掺杂方面进行合作。

企业的积极布局是在山西省政府大力支持发展氢能的背景下进行的。

2019年4月30日，山西省工业和信息化部发布了《2019年山西省新能源汽车产业行动计划》(以下简称《计划》)，提出研究制定氢燃料电池汽车相关财政补贴支持政策。在不降低氢燃料电池汽车补贴政策的前提下，按照中央财政补贴1: 1的比例给予省级财政补贴，并对氢加气站和氢加气站给予适当补贴。

此外，山西计划制定《山西省氢燃料电池汽车产业发展规划》，积极支持太原、大同、长治申请国家燃料电池汽车试点示范城市，并提出五年后山西成为中国氢谷。

在一次采访中，山西省政府一位未透露姓名的官员也向记者透露，山西省氢燃料电池汽车产业发展规划正在制定中，或将尽快出台。

产业优势大于资源禀赋

2019年6月26日，中国氢能联盟编写的《中国氢能和燃料电池产业白皮书》正式发布。白皮书预测，到2050年，氢能在中国终端能源系统中的比重将达到10%，对氢的需求将接近6000万吨，年经济产值将超过10万亿元，中国氢加气站的数量将达到1万多个，燃料电池汽车的产量将达到520万辆，燃料电池系统的生产能力将达到5500万套/年。

基于氢能广阔的发展前景，2018年以来，国内氢能产业进入快速发展时期。上海、广州、江苏、武汉等23个城市已经提出发展氢能和燃料电池产业，其中12个城市已经开始示范氢燃料电池汽车的运行。

面对未来氢能市场的激烈竞争，山西建设氢能谷有什么优势？

梅津能源董事长姚金龙告诉记者，山西作为中国重要的能源基地，煤炭资源丰富，煤炭行业的炼焦等工序产生大量工业副产品氢气。与国内其他地区相比，山西在煤炭资源和焦化工业方面具有无可比拟的先天优势。因此，发展山西氢能产业不仅可以充分发挥山西的资源禀赋优势，还可以更好地与现有的传统产业融合。氢能产业的发展也将有助于山西增加新能源、清洁能源和可再生能源的比重，优化能源结构，构建现代能源体系，实现从煤老板到全国能源革命先锋的历史性转变。

推广利用焦炉煤气、化工有害废气、钢厂有害废气和电石有害废气提取氢气，不仅是中国能源安全战略的重要组成部分，也是优化中国能源消费结构的重要途径。山西是我国主要的炼焦煤生产基地，具有独特的资源优势。山西省炼焦产能达到1.2亿吨，2018年实际产量为9268万吨，占全国市场的三分之一。王志杰认为，如果山西所有的副产品焦炉煤气都产生氢气，仅氢气的生产能力就将达到150亿立方米，这可以满足中国使用氢燃料电池汽车。此外，山西拥有相对完整的氢能、燃料电池、动力系统平台、燃料电池汽车和示范运营等产业支撑要素，发展氢能产业是山西作为能源革命先锋的必然选择。

冯认为，山西的工业优势大于其资源禀赋。他说，山西的煤化工产量很大，生产的尿素90%将运往其他省份销售。尿素的大容量意味着氢气的大容量。目前，煤炭使用和环境保护的指标是稀缺资源，因此企业投资建设煤炭制氢能力并不容易。只有原始产能可以继续生产，但新产能很难获得。因此，山西现有的工业基地是低成本氢源的保证。就山西而言，尽管多年来一直在谈论该省的产业转型，但没有真正的方向。目前，氢能产业已成为山西从重工业向清洁能源转变的重要途径。

然而，对于煤制氢是否具有竞争优势，行业专家意见不一。郑州大学化学与分子工程学院教授李宝俊在接受采访时表示，氢能在国际上得到广泛推广的根本原因在于，这种产品易于与可再生能源连接，这是当前能源革命的主要方向。然而，煤炭作为一种不可再生资源，被用作生产氢气的原料，这与推广氢能的初衷相反。同时，从煤中获得的氢气纯度不能直接满足氢能的需求，需要进一步提纯。如何将煤基氢气提升到氢燃料电池所要求的质量，仍然是目前学术研究的热点之一。

仍然面临核心技术瓶颈

虽然氢能产业是一片蓝色的海洋，但要真正推广应用，实现广泛的商业价值，还有很长的路要走。

氢能被认为是世界上最有前途的清洁能源之一，被许多国家、汽车公司和学者认为是最终的新能源汽车解决方案。氢气本身是一种可再生能源，储量丰富，效率高，具有广阔的应用前景。氢能作为一种高能量密度、无污染的二次能源，是有效耦合传统化石能源和可再生能源系统，构建清洁、低碳、安全、高效的现代能源系统的重要组成部分。姚金龙说，目前，中国氢能产业发展已初具规模，发展氢能产业是能源革命的重要起点和最终目标。但仍存在许多瓶颈，如关键材料和核心技术缺乏独立性、基础设施建设不足、缺乏商业推广模式等。

王志杰认为，氢燃料电池汽车是氢能应用的一个方向，也是目前氢能应用最有价值的发展方向。然而，山西乃至中国都没有大规模、大规模的生产和应用企业，它们都处于萌芽阶段。未来，随着氢能汽车的普及和工业进步，氢能运输等方面的成本仍将降低/0/室。他说，由于国内氢能汽车产业仍处于发展初期，氢加气站的运输车辆、储存装置和氢枪等材料以及一些核心技术仍需依赖日本等发达国家，而且由于它们是少量定制产品，价格相对较高，各种成本只有经过后续开发形成大规模生产后才会下降。

从长远来看，氢能是一种清洁能源，其未来发展的空空间相对较大，但中间还有很长的路要走。冯也认为，氢气的生产成本其实很低，而主要的附加值则体现在提纯和运输过程中。如果做得好，它可能比以前所有化学产品的附加值都高。然而，目前这些工艺的核心技术仍掌握在国外企业手中，我国氢能领域仍处于技术休眠期。虽然氢是安全的，但它仍然是爆炸性气体，任何遗漏都会造成危险。如何通过技术手段保证氢加气站的安全也是政府和企业需要密切关注的问题。

李宝俊还认为，中国的氢能产业在技术水平、物质基础和实践经验方面与发达国家还有很大差距，还有许多漏洞需要填补。然而，从未来的前景来看，氢能作为一种清洁能源，有着非常广阔的市场前景，而且它仍然是一个值得花费时间和金钱的行业，但这可能需要很长时间。

他说，国内对氢燃料电池堆的研究还不成熟，与日本、美国等发达国家相比，技术积累的完整性和研究的深度还有很大差距。最近，虽然国内一些企业声称已经掌握了氢燃料电池技术，但还没有得到证实和测试。同时，在中国，运输和加氢所需的储氢罐和加氢枪等材料还不够成熟。目前，高压储氢技术被日本企业垄断。

此外，国际市场上对氢能的运输过程和氢加气站的安全性也有不同的看法。尽管有声音说氢能比现有的能源更安全，作为一种易燃易爆气体，当氢气充满高压时仍然存在危险因素。氢能能否安全应用和推广，在中国还没有得到充分的实践检验。