引領能源結構跨時代變革——看河鋼如何以氫能重卡構建氫能產業生態圈
2026-04-16 03:06:08
中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 劉加軍 實習記者 賈林海 報道
實習記者 朱亞明 攝影
2020年8月,全國鋼鐵行業第一座固定式加氫站在河鋼集團(以下簡稱河鋼)邯鋼公司正式投入運營,同時配套1400標準立方米/小時製氫工廠至加氫站的輸氫管道投入使用。同年12月底河鋼集團唐鋼公司的第二座加氫站投運;
2021年7月,鋼鐵行業第一批35輛氫能重卡大規模投入運營,走出零排放物流模式;
2022年4月,河鋼與其他企業就曹妃甸到遷西全氫能運輸簽訂協議,成為鋼鐵行業第一條氫能物流外包項目;
……
“河鋼長期堅持綠色、低碳發展的理念,打造出世界最清潔鋼廠;河鋼有製氫技術,有充足的氫源,還有豐富的重卡使用場景,於是便探索並實踐氫能產業發展以及其在冶金行業的應用,包括氫能物流、氫冶金等。”9月15日,《中國冶金報》記者來到河北唐山海港經濟開發區,河鋼工業技術服務有限公司(以下簡稱河鋼工業技術)能源事業部常務副部長吉洪潮向我們道出了河鋼“氫”的數個“第一”。

2020年8月28日,河鋼集團首座加氫示範站在邯鄲投運。這是我國鋼鐵行業首個固定式加氫示範站,實現了國內49噸氫燃料電池重卡同步運營。
此前的2019年11月7日,時任世界鋼鐵協會第41任主席的河鋼集團董事長、黨委書記於勇在接受《中國冶金報》記者專訪時指出:世界鋼鐵的發展正由中國引領。未來,在重大技術改造、能源介質、重大工藝革新上,要有“中國印記”。
顯然,今日河鋼在布局氫能產業與綠色低碳發展的時代命題上,已經走在了先行者的位置上,正在引領著冶金能源結構的跨時代變革。
多元化製氫——奠定氫能產業發展基石
qingshidiqiushangzuifengfuyeshizuiqingjiedeyuansu,ranshaohoudewuzhishishui。buguo,zaiziranjiezhongquejibenmeiyouchunqingcunzai,zuichangjiandehanqingwuzhijiushishui。name,gangtiegongyefazhanqingneng,qingcongnalilai?
據河鋼工業技術能源事業部高級經理陳波介紹,我國目前國內主要氫氣來源是煤製氫、天然氣和甲醇重整製氫、工業副產氣提純製氫和電解水製氫。其中,電解水製氫的氫氣品質最好,但成本也是最高的。
焦爐煤氣提純製氫是鋼鐵行業的主要氫氣來源。“生產一噸焦炭可產焦爐煤氣410立方米,河鋼擁有豐富的工業副產氫資源。製氫工廠的建設和多元化製氫的布局為區域提供了高品質、低成本的可靠氣源保障。”在吉洪潮看來,大量的副產氫資源是河鋼發展氫能的底氣。
“以每輛氫能重卡車每天消耗40公斤氫氣測算,目前的河鋼副產氫氣潛在產能可滿足近2萬輛氫能重卡連續不間斷跑一年的加氫需求。”吉洪潮比喻說。
通常純度等於或高於99.999%的氫氣,被稱為高純氫。目前,河鋼在河鋼集團唐鋼公司和河鋼集團邯鋼公司已分別建成一套製氫能力分別為1400標準立方米/小時和1600標準立方米/小時的中小型製氫裝置,氫氣純度就以高純氫為標準。
“另外,河鋼集團唐鋼氣體公司在唐山也投運了一套LNG聯產氫氣生產裝置,氫氣產能達到1000標準立方米/小時。”吉洪潮繼續介紹道,這套裝置可以為唐山地區前期氫能重卡的商業化運營提供階段性的氫氣保障。

2021年7月5日,河鋼集團唐鋼公司加氫站及30輛氫能重卡投運。
從鋼鐵行業整體來說,我國每年有4億噸以上的焦炭產能,1640億立方米焦爐煤氣,其中有約900億立方米低成本、副產氫氣。
陳波也直言,焦爐煤氣製氫技術路線目前已非常成熟,但在製氫效率、氫氣純度、降耗降本、催化劑效率等方麵仍有較大的提升空間,“河鋼將與相關企業合作,在現有基礎上,進一步開發低成本製氫技術、降低電耗技術、降低投資設備成本技術等。”
可以說,河鋼的實踐已經為鋼鐵行業蹚出了一條低成本製氫之路,並將進一步提升成本競爭力。
利用太陽能、風能等可再生能源電解水製氫,就是所謂的“綠氫”,目前方興未艾。不久前,隨著河鋼與寶馬展開合作消息釋出,“綠鋼”一詞刷屏朋友圈,與其緊密相關的兩個詞條即是“綠電”和“綠氫”。從河鋼氫能產業整體發展來看,提高“綠氫”供應比的關鍵措施就是推進風光荷儲一體化建設。
“采用風、光、水等可再生能源電力電解水製氫,具有可持續、無汙染、零碳排放等優勢,在適用性、環境效益和能源效率等方麵均具有技術優越性。”吉洪潮表示,這種製氫技術將是未來主流的發展趨勢。
為此,河鋼將發揮張家口風電及光伏可再生能源豐富的優勢,在河鋼集團張宣科技加快實施全球首例120萬噸氫冶金示範工程,建設風、光可再生能源製綠氫的工廠。

2021年5月10日,河鋼宣鋼氫能源開發和利用工程示範項目開工儀式舉行,標誌著全球首例氫冶金示範工程正式啟動建設。
氫氣來源及技術有了,接下來要解決“夠不夠用”的問題。
“我們計劃到2025年,在京津冀地區建設不少於10座的製氫工廠,多元化製氫能力達到43萬標準立方米/小時。”陳波介紹,氫氣供應能力將輻射京津冀區域及周邊地區。
氫能重卡——打造京津冀新能源運輸網絡
在京津冀地區,柴油車對環境的影響是長期存在的突出問題,尤其是在港口、碼頭、工業園區等區域,重型柴油車密集。據統計,柴油貨車保有量雖然隻占全國汽車總量的7.9%,但其一氧化碳、碳氧化合物、氮氧化物、顆粒物的排放量卻分別占汽車排放總量的10%、18.8%、60%、84.6%以上。能否從源頭上控製汙染、讓環保壓力本就不小的京津冀喘一口氣?
河鋼找到了柴油車的最佳替代者,即氫能重卡——加的是氫,產的是電,排的是水。
但是,一項新技術的應用是否成功,最核心、最關鍵的因素在於成本。因此,氫能重卡的成本始終是其與柴油重卡、電動重卡相比較最多的問題。
“從運營端來看,今年5月份以後,氫能重卡運營成本已經與柴油車持平了;如果柴油價格保持現狀,後期氫能重卡隨著氫氣成本的進一步降低,其運營成本將明顯低於柴油車。”吉洪潮進一步分析,“不過,與電車相比,從百公裏能耗來看,氫能重卡與電車還有80元的差距,不過這一部分的差距在製氫工廠規模化投產後將明顯縮小。”
除了技術進步本身降低氫氣生產成本外,在運輸方麵:一是通過製氫本地化,降低氫氣運輸成本;二是通過管道輸送,降低氫氣運輸成本。“至少降低6元/公斤氫氣運輸成本,可以進一步將氫氣價格降低至22元/公斤,”吉洪潮認為。
“從購車端來看,目前氫能重卡的價格優勢並不明顯。”吉洪潮坦言,“原因在於:一yi方fang麵mian,氫qing能neng重zhong卡ka製zhi造zao銷xiao售shou規gui模mo還hai沒mei上shang來lai,規gui模mo上shang來lai後hou整zheng車che製zhi造zao價jia格ge相xiang對dui就jiu會hui下xia降jiang。另ling一yi方fang麵mian,氫qing燃ran料liao電dian池chi成cheng本ben隨sui著zhe技ji術shu升sheng級ji及ji國guo產chan化hua降jiang得de非fei常chang快kuai,這zhe一yi部bu分fen成cheng本ben降jiang下xia來lai後hou,氫qing車che價jia格ge可ke做zuo到dao與yu電dian車che價jia格ge基ji本ben相xiang當dang。”
“我們預判,2023年—2024年,氫能重卡的全生命周期成本將與柴油車持平。”陳波認為。
“雖然目前氫能重卡在成本方麵較柴油車、電車更高,但一係列補貼、獎勵、碳彙等政策也已在陸續出台中。受限於加氫基礎設施、氫氣供給等因素,短期內氫車和電車仍將保有各自優勢。”吉洪潮認為,氫車是最終選擇。

9月16日晚,中國冶金報社記者深入河鋼集團實地采訪。
記者在加氫站看到,搭載10瓶組35兆帕車載儲氫係統的氫能重卡從駛入加氫站到加完氫氣駛出加氫站,隻需要15分鍾即可完成加注。
“我們做過一個經濟模型測算:在(zai)長(chang)距(ju)離(li)運(yun)輸(shu)方(fang)麵(mian),氫(qing)能(neng)重(zhong)卡(ka)優(you)於(yu)電(dian)車(che),短(duan)道(dao)則(ze)應(ying)用(yong)電(dian)車(che)。從(cong)經(jing)濟(ji)性(xing)來(lai)說(shuo),由(you)於(yu)電(dian)車(che)需(xu)要(yao)更(geng)長(chang)的(de)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian),這(zhe)導(dao)致(zhi)其(qi)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)遠(yuan)低(di)於(yu)氫(qing)能(neng)重(zhong)卡(ka),綜(zong)合(he)測(ce)算(suan),兩(liang)者(zhe)經(jing)濟(ji)性(xing)相(xiang)差(cha)不(bu)大(da)。”陳波說。
氫能重卡推廣應用的另一大前提,是加氫網絡的布局。“2020年8月28日,河鋼第一座加氫示範站在河鋼集團邯鋼公司廠區內投運。這座加氫示範站的建成為我國氫能產業的發展開辟出一條除城市公交、城市物流外,全新的服務於工業企業的重卡運輸示範道路。”吉洪潮認為。
2020年12月yue,河he鋼gang第di二er座zuo加jia氫qing站zhan在zai位wei於yu唐tang山shan的de河he鋼gang集ji團tuan唐tang鋼gang公gong司si投tou運yun。除chu了le有you距ju離li運yun輸shu場chang景jing近jin的de地di理li優you勢shi外wai,加jia氫qing站zhan選xuan址zhi唐tang山shan的de另ling一yi大da原yuan因yin在zai於yu,唐tang山shan有you製zhi氫qing工gong廠chang,百bai公gong裏li範fan圍wei內nei氫qing氣qi運yun輸shu較jiao為wei便bian捷jie。
為此,河鋼將加快布局加氫站網絡,實現“兩橫、一縱、一沿線”加氫網絡布局,推動京津冀地區的“柴改氫”進程實現突破性進展。唐山地區2022年底將完成10座加氫站建設,到2025年,初步構建加氫站網絡,建設不少於30座加氫站。
“僅唐山市就注冊有重卡8萬wan餘yu輛liang。唐tang山shan市shi對dui環huan境jing治zhi理li的de力li度du不bu斷duan加jia大da,雖sui然ran現xian在zai鋼gang廠chang正zheng在zai逐zhu步bu退tui城cheng搬ban遷qian,但dan實shi現xian碳tan減jian排pai還hai要yao從cong根gen本ben上shang解jie決jue,氫qing能neng重zhong卡ka應ying用yong對dui整zheng個ge京jing津jin冀ji地di區qu乃nai至zhi全quan國guo的de環huan境jing改gai善shan都dou是shi非fei常chang必bi要yao的de。”陳波補充說道。
氫能物流是最為高效和切實可行的實施路徑。
記者來到加氫站時,一輛49噸級氫能重卡正在通過35兆帕加氫機進行加注。大約一刻鍾的時間,30多公斤的氫氣就注入到了氫能重卡的儲氫瓶中。
“在這座加氫站建設的基礎上,河鋼集團唐鋼公司氫能專線投入運營。”吉洪潮介紹,這條氫能專線不僅助力了河鋼唐鋼環保評A,也是我國首條市場化、商業化運營的氫能專線。
在這條氫能專線的基礎上,河鋼還推廣了另外2條氫能專線。“不同於第一條氫能專線往返距離隻有25公裏,另外2條都是中長途運輸距離,往返距離在150公裏左右。”吉洪潮介紹,無論是中短途還是中長途,都驗證了氫能車輛的可靠性。
氫能專線的投運徹底解決了電動重卡續航裏程“焦慮”heyunshuxiaolvbugaodewenti,chongfentixianleqingnengzhongkadeyouyuexing。muqian,yunxingcheliangqinghaozhubujiangdi,jiaqingzhandeyunxingxiaolvyebuduantisheng,cheliangdeyunxingxiaolvyeyuelaiyuegao。
目前,河鋼集團運營了3條氫能重卡運輸專線,合計推廣運行50輛49噸氫能重卡。累計加氫314.7噸,運輸310萬噸,行駛裏程258萬公裏,平均氫耗12.2公斤/100公裏,CO2減排約6500噸,顆粒物減排52噸。

2021年9月30日, 河鋼工業技術與中溶科技簽訂氫能技術戰略合作協議。
河鋼陸續拓展集團內部和津西鋼鐵、東海鋼鐵、燕山鋼鐵、唐山港集團等企業新能源運輸業務,形成重點行業、重點企業的新能源運輸網絡;將打通唐山京唐港至承德、唐山至天津等京津冀城際新能源運輸線路,構建京津冀一體化新能源運輸網絡。
“2022年底,河鋼推廣運營49噸氫能重卡運營數量將達到1000輛,成為氫能重卡運營市場的引領者。”吉洪潮說。
目前,河鋼本著“以技術創新為核心驅動力”的發展理念,全麵推進“一院(中心)、一平台、十基地、三十站、萬台車”進程,實現氫的製、儲、運、加、用等氫能關鍵技術產業化應用。
一張覆蓋京津冀地區的巨大新能源運輸網正在逐步形成。
各顯其能——共建高質量氫能產業生態圈
“近年來,河鋼不斷探索創新氫能車輛運營商業模式,聯合產業鏈上下遊企業,為企業提供切實可行的氫能車輛應用方案。”吉洪潮道出了河鋼氫能重卡應用的遠景目標——構建高質量氫能產業生態圈。
一個產業生態圈,至少包括生產、儲存、運輸、研發、應用等完整的環節。
“以河鋼為主導的氫能產業生態圈各部分是一種團結協作、優勢互補的戰略合作關係。”陳波認為,在這個產業生態圈中,車輛主機廠和核心零部件企業提供了性能可靠且具有成本競爭優勢的氫能車輛;金融合作方為購車提供資金支持,並為用戶提供了適用不同商業模式的金融方案;河鋼聯合對氫能重卡具有豐富運營經驗的企業,共同提供車輛運營服務;應用端企業不僅能滿足鋼鐵主業生產,還能滿足碳減排需求。

2021年8月28日 河鋼工業技術與津西鋼鐵簽定氫能技術戰略合作協議。
河鋼開拓外部市場的第一顆碩果結在了津西鋼鐵。2021年8月28日,河鋼工業技術與河北津西鋼鐵集團股份有限公司舉行氫能產業合作協議簽約儀式,雙方就氫燃料電池重卡推廣應用、加氫基礎設施建設、氫氣供應等達成一致合作意見,雙方共同推動氫燃料電池重卡應用推廣。
“這條專線的建成得益於很多合作單位的共同支持。氫能重卡運行成本相較油車、電車較高,所以要真正的商業化運營必須產業鏈企業共同合作才行。從北汽福田、開沃汽車、三一重工等主機廠到燃料電池領域的億華通、北京氫璞創能、東方電氣、未勢能源、shanghaizhongsu,zaidaochuqingpingshengchanchangdeanruikedengqiye,gegeqiyegongtongxiezuo,shixianlechelianggouzhichengbenheyunyingchengbendedafujiangdi,helidazaolezhetiaoqingnengzhuanxian。”陳波感慨。
“目前,我們為津西鋼鐵建設的2座加氫站正在穩步推進中,可以滿足50輛氫能重卡的加注需求。”吉洪潮介紹了近期在市場開拓方麵取得的成績,“今年上半年,我們河鋼工業技術在集團內部與5家子、分公司達成氫能戰略合作或簽訂了綠色智慧物流總包服務協議,同時還吸引了東海鋼鐵集團等10餘家企業伸出橄欖枝。”
在加氫網絡的建設方麵,河鋼選擇了中石油作為合作夥伴。“今年7yuefen,hegangyuzhongguoshiyoulianhechenglihebeikunlundahexinnengyuanyouxiangongsi,zhongdiantuijinhebeishengjiaqingjichusheshijianshe,yitangshanweiqidian,weiraoshengneizhuyaowuliuyunshutongdao、港口等,在全省範圍內建設市場化運營的加氫站100座以上,預計到2022年底,49噸氫能重卡運營數量將達到1000輛。”吉洪潮對氫能網絡建設充滿期待。
可以預見,未來在高速公路的加油站、服務區旁,也會有加氫站,加氫會像加油一樣便捷。
在管道運輸方麵,河鋼工業技術與中國石油天然氣管道工程有限公司 共同規劃唐山市管道輸氫線路。以唐山製氫工廠為中心,建成輻射遷安、遷西、灤縣、曹(cao)妃(fei)甸(dian)和(he)京(jing)唐(tang)港(gang)的(de)輸(shu)氫(qing)管(guan)道(dao)局(ju)域(yu)網(wang),覆(fu)蓋(gai)唐(tang)山(shan)地(di)區(qu)重(zhong)點(dian)物(wu)流(liu)運(yun)輸(shu)線(xian)路(lu)。同(tong)時(shi),配(pei)合(he)液(ye)氫(qing)和(he)固(gu)態(tai)儲(chu)氫(qing)等(deng)多(duo)元(yuan)化(hua)氫(qing)氣(qi)運(yun)輸(shu)模(mo)式(shi),有(you)效(xiao)降(jiang)低(di)不(bu)同(tong)場(chang)景(jing)運(yun)輸(shu)成(cheng)本(ben)。

2021年7月5日,河鋼集團氫能重卡投運全國首發式在河鋼集團唐鋼新區舉行,標誌著我國首條市場化運營的氫能重卡運輸線正式投運。
當前,在全球能源向清潔化、低碳化、智能化的發展趨勢下,河鋼一直是氫能產業的倡導者和踐行者,河鋼正以氫氣製備、氫氣儲運、氫能物流、氫冶金等全流程項目建設為突破口,加快打造全國最具代表性和示範性的氫能利用產業體係。

2022年9月2日,首屆世界氫冶金技術交流大會在河北省崇禮舉行。
正如於勇所言,“僅僅鋼鐵生產過程本身的綠色化是遠遠不夠的,隻有從源頭——製氫開始,實現綠色生產,才能真正實現綠色發展。”
2022年9月2日由河鋼集團承辦、以“氫啟未來”為(wei)主(zhu)題(ti)的(de)氫(qing)冶(ye)金(jin)標(biao)準(zhun)聯(lian)合(he)工(gong)作(zuo)組(zu)成(cheng)立(li)暨(ji)首(shou)屆(jie)世(shi)界(jie)氫(qing)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu)交(jiao)流(liu)大(da)會(hui)在(zai)張(zhang)家(jia)口(kou)崇(chong)禮(li)舉(ju)辦(ban)。會(hui)上(shang)河(he)鋼(gang)集(ji)團(tuan)向(xiang)行(xing)業(ye)展(zhan)示(shi)了(le)河(he)鋼(gang)在(zai)氫(qing)能(neng)應(ying)用(yong)特(te)別(bie)是(shi)氫(qing)冶(ye)金(jin)方(fang)麵(mian)的(de)探(tan)索(suo)和(he)實(shi)踐(jian)。氫(qing)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu)的(de)創(chuang)新(xin)與(yu)應(ying)用(yong),將(jiang)帶(dai)來(lai)傳(chuan)統(tong)鋼(gang)鐵(tie)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu)的(de)革(ge)命(ming)性(xing)變(bian)革(ge),使(shi)得(de)鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)擺(bai)脫(tuo)對(dui)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)的(de)絕(jue)對(dui)依(yi)賴(lai),從(cong)源(yuan)頭(tou)上(shang)解(jie)決(jue)碳(tan)排(pai)放(fang)的(de)問(wen)題(ti)。顯(xian)然(ran),在(zai)氫(qing)冶(ye)金(jin)方(fang)麵(mian),河(he)鋼(gang)已(yi)經(jing)為(wei)世(shi)界(jie)鋼(gang)鐵(tie)的(de)綠(lv)色(se)發(fa)展(zhan)打(da)上(shang)了(le)“中國印記”。
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:張雨恬
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