氢能产业：从储运瓶颈到规模化应用的绿色能源革命

氢能产业：从储运瓶颈到规模化应用的绿色能源革命

“如果1990年代是风能的十年，2000年代是太阳能的十年，2010年代是电池的十年，那么在2020年代我们将迎来能源转型的下一个前沿：氢能。”日前，国际货币基金组织这样总结全球能源的过去和未来。

氢能，这种来源丰富、应用广泛的清洁能源，正引领一场绿色能源革命。它不仅在交通领域展现出巨大潜力，如氢燃料电池汽车，还在电力和工业领域有着广泛应用前景。随着技术的进步和政策的支持，氢能有望成为推动全球能源转型的关键力量，助力实现低碳环保的目标。

在氢能的“制储输用”全产业链中，储运环节的成本约占总成本的30%～40%，是制约氢能大规模发展的主要瓶颈。目前，主流的储氢方式包括高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢和固态储氢等。其中，高压气态储氢是目前应用最广泛的方法，已成为当下较为具有竞争优势的车载储氢手段。液态储氢虽然具有高储氢密度的优势，但液化过程耗能较大，成本高昂。有机液态储氢则具有储氢量大、存储介质稳定的特点，但技术尚不成熟。

氢能目前主要应用在能源、冶金、化工等领域，随着顶层政策设计和氢能产业技术的快速发展，氢能的应用呈现多元化发展，在交通、储能、工业、电力、建筑等领域的运用也在逐步扩展并成熟。

在交通领域，氢燃料电池车已在多个城市推广。在广州高新区，11座加氢站为500辆氢燃料电池车提供加氢服务，创造了全国最大规模的氢燃料电池车示范项目。在天津，275辆氢燃料电池重卡实现稳定运营，氢能重卡累计减排二氧化碳近10000吨。

在航运领域，氢燃料电池船舶正在研发和试用。2023年10月，国内首艘入级中国船级社氢燃料电池动力船“三峡氢舟1”号在湖北宜昌顺利完成首航，标志着氢燃料电池技术在内河船舶应用实现零的突破。

在工业领域，氢能用于冶金和化工生产，如合成氨和钢铁冶炼。吉林大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目，是全球最大的绿氨项目，展现了氢能作为工业原料的巨大潜力。

全球主要发达国家都高度重视氢能产业发展。美国、日本、德国等国相继出台氢能发展战略。中国作为世界上最大的制氢国，年制氢量约3300万吨，在清洁低碳的氢能供给上具有巨大潜力。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；2030年需求量将达到3500万吨；2050年需求量接近6000万吨，产业链年产值达到12万亿元。

尽管氢能应用前景广阔，但仍面临诸多挑战。首先是成本问题，氢能设备中贵金属的使用导致成本高昂，绿氢制备成本高于灰氢和蓝氢，缺乏经济性。其次是技术瓶颈，氢气的制备、存储、运输等环节都需要突破性的技术创新。此外，氢能尚未找到“杀手级应用”，商业化项目较少，标准体系也尚不完善。

业界普遍认为，随着技术进步和成本降低，氢能有望成为规模化产业。上海电气氢能团队已经把燃料电池中的贵金属载量降低了约30%，制氢设备电耗水平降至4.0度以下。专家预计，以这样的速度迭代下去，几年后，氢能的价格瓶颈就可能突破。

氢能作为绿色能源革命的重要角色，将在实现碳中和目标中发挥关键作用。尽管面临诸多挑战，但其巨大的发展潜力和广阔的市场前景，使其成为全球能源转型的重要方向。随着技术的不断进步和政策的持续支持，氢能有望在不久的将来实现大规模应用，为构建清洁低碳、安全高效的能源体系作出重要贡献。