在山西焦煤集團，每年外銷煤炭1億多噸，其中約半數(shù)經公路汽運，不久前送出的一批煤卻有所不同——不燒油、不排碳，它們通過氫能源車部分運抵國能榆次熱電有限公司，部分赴榆次修文站完成鐵路短倒任務。由此，山西焦煤開創(chuàng)了公路與“公轉鐵”短倒同步啟用氫能運輸?shù)男戮置妗?/p>
如今，氫能運煤不只是一企一地關注的焦點。受制于產地分布、運輸網絡等特殊性，以公路為主的煤炭運輸方式尚未扭轉，大量重型柴油車不可避免帶來排放。而要實現(xiàn)煤炭全產業(yè)鏈的清潔高效利用，綠色配送是必然趨勢。越來越多的煤企及地區(qū)希望借助“柴改氫”實現(xiàn)減碳，大規(guī)模氫能運煤究竟行不行？
企業(yè)積極嘗試，政策加大支持
“通過氫能運輸項目，我們將逐步實現(xiàn)煤炭配送潔凈化、低碳化，助力合作供給端、消費端同步降碳。”山西焦煤集團煤焦銷售公司副總經理徐國強介紹，依托已開通的汾西礦業(yè)中興礦和榆次修文站到國能榆次熱電公司兩條線路，啟運首日配送70車次，完成運量2197噸。在先行先試基礎上，山西焦煤將加快完善氫能運煤運行機制，以點帶面推進傳統(tǒng)物流綠色轉型。
另一煤炭主產地內蒙古也有突破。記者從國家電投集團獲悉，全國首臺氫燃料電池混合動力機車于去年10月上線，目前已在內蒙古煤炭東運出海重要通道——錦白鐵路安全運行1萬多公里。該鐵路全長627公里，按照每萬噸公里減少碳排放約80千克測算，全干線使用該型機車后，每年可減少碳排放量約9.6萬噸，相當于種植600多萬棵樹。
國家電投國氫科技總經理張銀廣告訴記者，相比傳統(tǒng)燃油和電力機車，氫燃料電池混合動力機車無污染排放，也不用重新架設取電網，應用和維護成本更低。“機車制造從核心動力到主要零配件，首次全部實現(xiàn)國產化，而且采用模塊化設計。包括司機室在內，全部設備都可以模塊化安裝，這樣就能根據(jù)運輸需求和實際應用條件，進行不同功率等級的靈活搭配。”
企業(yè)主動作為，政策也有了進一步支持。在國家發(fā)改委等9部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》中，推進煤礦、交通等重點領域綠氫替代是鼓勵方向。部分地區(qū)亦發(fā)文力推，例如《寧夏氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（征求意見稿）》提出，在煤炭等重點應用場景推廣氫能重卡示范運輸；《唐山市氫能產業(yè)發(fā)展實施方案》計劃打造的曹妃甸氫燃料電池汽車示范區(qū)，正是重要的煤炭運輸中轉地。
低成本制氫與高效率用氫并重
瞄準“柴改氫”并非偶然。生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《中國移動源環(huán)境管理年報（2021）》顯示，煤炭及制品占大宗貨物汽運的比重排名第二。受鐵路運力限制，汽運煤短期內仍不可或缺。同在路上跑，不排碳的氫燃料汽車相比柴油重卡環(huán)保優(yōu)勢突出。
在中關村氫能與燃料電池技術創(chuàng)新產業(yè)聯(lián)盟秘書長盧琛鈺看來，煤礦及煤運鐵路、港口、碼頭等應用場景，恰恰更適宜推廣氫能。“氫能重卡適合長距離、大重載運輸，契合煤炭運量大的需求。運煤車輛往來密集、使用頻率高，由柴油貨車改為氫能重卡，便于區(qū)域集中布局、管理加氫站等設施。此外，煤炭主產區(qū)多分布在北方，面對寒冷天氣、復雜地勢等狀況，純電動車輛清潔卻不一定好用，氫能重卡可填補不足。”
煤焦企業(yè)自身還有“天然”優(yōu)勢。美錦能源副總裁姚錦麗舉例，作為全國最大的獨立商品焦炭和煤炭生產企業(yè)之一，利用自有煤炭-焦化產能，可為氫能重卡提供低成本氫源。“我們已在制氫端實現(xiàn)突破，去年7月投產的焦爐煤氣變壓吸附制氫項目，按照一期2000標準立方米每小時工業(yè)高純氫、二期20000標準立方每小時工業(yè)高純氫生產，全年可滿足2200臺重卡滿負荷使用。發(fā)揮供應端‘低成本制氫’和需求端‘高效率用氫’優(yōu)勢，我們還計劃打造全國最大的氫能重卡示范基地。”
“用氫成本高是一個普遍性問題，但其實，相當一部分成本花在了儲、運環(huán)節(jié)。礦區(qū)若能發(fā)展煤制氫、工業(yè)副產氫，就地制取能夠降低中間環(huán)節(jié)成本。當前油價上行，實際也在縮小柴油和氫氣的價格差距。”佛山環(huán)境與能源研究院院長趙吉詩稱，部分礦區(qū)也是風光資源富集地，可再生能源發(fā)電成本越來越低，加上電解水制氫技術和裝備逐漸降本，綠氫前景廣闊。
提升規(guī)模效應和經濟性
“氫氣成本控制在25元/公斤以下，氫能重卡較柴油車就有足夠競爭力，從技術層面來說降本是可行的。”張銀廣進一步稱，煤炭基地外運量大且穩(wěn)定，一個區(qū)域擁有成千甚至上萬輛氫能重卡，為運營階段規(guī)模化降本提供了可能。“我們在陜西榆林等地持續(xù)跟蹤，發(fā)現(xiàn)‘柴改氫’需求旺盛。不過，這些產煤地大規(guī)模使用氫能重卡還需要政策助推一把。比如，能否參照燃料電池汽車示范應用城市群，給予它們相關補貼支持。”
相比用氫，盧琛鈺則更關注車的問題。“不可否認，氫能重卡購置成本高達柴油車的3-4倍，在未實現(xiàn)大規(guī)模應用的情況下，車輛降本面臨較大困難。除了煤企，私營車隊、個體運輸占據(jù)一定比例，換車成本陡增，如何讓這部分群體愿意購置更是難題。初期可考慮租賃模式，或由整車及燃料電池企業(yè)、運營方等結成聯(lián)盟，一方提供車輛、一方搭建應用場景，共同積累培養(yǎng)用戶。”
姚錦麗坦言，除了制氫，美錦在氫燃料車輛、加氫站等方面也有周密布局，為氫能重卡應用奠定基礎。但在更大范圍內，要想真正發(fā)揮氫能在重載、高速、長距離運煤方面的優(yōu)勢，還需更加完善的供應鏈網絡。“例如，在現(xiàn)有技術條件下，氫能重卡受加氫站數(shù)量不足等制約，運輸范圍相對有限，難以實現(xiàn)煤炭跨省運輸。”
姚錦麗提出，可建立氫能重卡發(fā)展聯(lián)盟，持續(xù)發(fā)揮平臺優(yōu)勢、快速對接資源，實現(xiàn)產業(yè)鏈、價值鏈、供應鏈合作。同時，應加快建立涵蓋制氫、儲氫、加氫、氫燃料電池、氫能源燃料電池汽車等關鍵環(huán)節(jié)的全產業(yè)鏈。“包括研發(fā)大規(guī)模制氫的穩(wěn)定渠道，成熟、高效、安全的儲氫設備和氫燃料電池技術，以及安全可控的氫運輸工具、基礎設施配套等。”
