氢能全产业链如何进入大规模应用？这里给出答案

9月12日，第二届智领未来·氢聚人才“‘兴滨雄绿色转型与人才驱动’聚焦氢能机遇与人才发展”论坛在大兴国际氢能示范区举行。论坛安排京津冀氢能全产业链创新应用专题分享环节，氢能研究机构和头部企业专家介绍经验、分享见解，展望氢能产业发展前景。记者在活动现场简要梳理了部分专家观点。

制氢：大规模电解水制氢的机遇与挑战

制氢是氢能产业链的起点，目前比较成熟的制氢技术路线主要有化石能源制氢、工业副产气制氢、电解水制氢。其中，电解水制氢不产生碳排放，可结合风力、光伏发电等可再生能源，是真正的“绿氢”，目前需要降低成本，以实现规模化应用。

天津市大陆制氢设备有限公司总工程师许卫介绍，碱水电解槽技术成熟、成本较低，占2018—2022年全球电解槽出货量70%以上，是未来一段时间大规模电解水制氢的主要技术路线。许卫表示，大规模制氢系统的首要关键词就是“大规模”，更大的电解设备可降低投资和运行成本，更适应市场需求。

电解水制氢主要消耗电能和水，不同来源的电能成本不同，各地在峰谷电价、阶梯水价方面的政策也有差异，意味着同样的制氢设备，在不同的地方生产氢气的成本并不一致。许卫表示，在水资源丰富地区，如我国西南部，利用风力和光伏发电制氢，可实现最低成本。

大兴国际氢能示范区企业——北京亿华通(19.720, -0.85, -4.13%)科技股份有限公司副总经理、首席技术官李飞强表示，电解水制氢的设备、用水、运维成本并不高，其80%—90%的成本取决于电价，因此下一步发展重点是扩大规模、降低成本，实现高利润的“绿氢”。

在北京明阳氢能科技有限公司解决方案部总监叶鑫看来，电解水制氢设备的大型化、轻量化、模块化非常重要，为提升系统整体效率、降低成本，除了需要考虑水耗、电耗之外，还应该注重系统整合能力。

许卫表示，大规模电解水制氢面临成本、标准、法规三方面挑战。根据现行规定，电解水制氢属于危险化学品生产项目，只能在化工园区落地，而“化工”是许多地方产业禁限目录的“常客”。“这个规定限制了很多绿氢项目”，许卫介绍，近年来山东、河北、内蒙古等省份已经在地方政策层面有所突破。

储运：液氢和管道输氢商业化路径成熟

就当前技术水平和应用场景而言，氢气的储存和运输结合度很高，可合并研究，高效、低成本的储运技术是实现大规模应用的必要保障。中国科学院理化技术研究所研究员、博士生导师谢秀娟表示，依托国家重点专项以及地方项目支持，国内已经实现从液化、储存、运输到加注的氢气储运关键技术突破和装备的自主可控发展。

谢秀娟介绍，目前常用的氢气储运方式是压缩氢气+长管拖车，此外，液氢和管道输氢的商业化路径也相对成熟，而固态储氢、液态有机氢、载体储氢等技术正在进一步研究中。其中，液氢储氢密度高，安全性也更好，特别是大规模运用后，具有储运量大、充装快、占地小等优势。

中科院理化所的前身是国家低温中心，参与大量重点低温项目，于1956年在国内首次实现氢气液化，近年来逐渐打通核心技术、关键装备、工程应用、产业转化全链条。谢秀娟表示，国内液氢发展迅猛，已经突破5吨及以下氢液化装备研制，未来还将实现工业级液氢产业链示范。谢秀娟表示，2024年8月，液氢压力容器有了第一个行业标准，“现在的‘卡点’是液氢的储运环节，要让液氢罐车真正上路。”

国家管网工程技术创新公司氢能业务负责人邵强则表示，管道输送是打通制氢和用氢“最后一公里”的有效方式。他分析，氢资源的市场分布与天然气基本一致，都是从西部地区、三北地区向东部地区输送，与“西气东输”整体流向相同。随着未来市场需求增加，中长距离储运需求将推动纯氢或掺氢管道建设。

邵强介绍，纯氢管道是公司重点攻关的技术，也是有望最早实现工业化应用的方向。在运输量较高且稳定的情况下，相比长管拖车或液氢槽车，管道运输具有成本优势。李飞强也认为，如果建成国家级输氢管网，依靠风力、光伏发电的庞大产能布局，完全可以实现低成本离网制氢。

邵强展望，纯氢、掺氢管道的关键设备研发和制造，将成为氢能储运赛道的投资风口。他建议国家层面加快完善氢能领域的长效监管机制，推动氢气管道建设。

用氢：燃料电池技术推动车船能源变革

氢燃料电池技术一直被公认为是解决当今交通能源和环境问题的最佳方案之一，为能源动力变革带来重大契机。李飞强介绍，国内车用燃料电池技术高速发展，90%多的膜电极、电堆等关键零部件已实现国产化应用，国内企业已全面覆盖催化剂、气体扩散层、质子交换膜、膜电极等关键材料，已经自主掌握大部分核心技术，在可靠性、安全性、经济性和成本方面都有大幅提升。

李飞强认为，车用燃料电池技术的下一个重要目标是大幅降低成本，主要依靠掌握核心技术和加大规模。他预测，2025年以后，材料成本可以控制到1000元/千瓦，到2030年有望控制到200元/千瓦。

李飞强建议，将示范政策扩大到全国范围，给予终端用户更多政策和补贴，推动氢能车辆普及。例如，陕西省全域实行氢能车辆高速免费，车辆全生命周期可节省200万元运输费，有效刺激终端用户使用意愿。

相比于道路车辆，水运领域绿色交通推进比较缓慢。大兴国际氢能示范区企业——北京氢璞创能科技有限公司副总经理、科技部船舶重大专项课题负责人朱俊娥介绍，目前我国船舶保有量在12万艘数量级，柴油动力船舶的能耗和环保问题较大，2020年，船舶二氧化碳排放量达到1200万吨，占整个交通运输领域排放量的12.6%，推动水运交通绿色化非常重要。

朱俊娥在《大功率燃料电池动力系统在船舶上的应用与进展》主题分享中介绍，氢燃料电池在船舶方面的应用，主要集中在船舶、内河、近海等场景，以客船、渡船、内河货船、拖轮等类型为主，以及部分海上工程船、滚装船，且装机功率整体偏低。

案例分析显示，近年来船舶尤其是海船对于燃料电池功率的需求逐渐增大，达到兆瓦级。朱俊娥表示，相比道路交通场景，船舶保有量小、建造成本高，对动力的需求更高，加氢、储氢的技术难度及对安全性的要求也更高，因此，船用燃料电池的发展要远慢于车载应用。

朱俊娥表示，目前国际海事局已经出台燃料电池临时标准，船用燃料电池标准规范的基本框架已经成型，氢璞创能正在开发船用大功率燃料电池系统，功率有望达到500千瓦级。她认为，车用燃料电池应用示范为全行业打下良好基础，成为船用燃料电池发展的重要参考。

氢能是2024年全国两会《政府工作报告》中提出重点发展的前沿新兴产业，也是新质生产力的重要方向。京津冀三地氢能“制、储、运、用”产业链形成紧密协同关系，氢能已经成为三地合力实现区域能源结构绿色转型的重要选择。

此间分析人士指出，6位业界专家的主题分享充分说明行业现状，当前我国氢能产业全链条已不存在明显技术瓶颈，氢能产业正处于进入规模化应用的黄金机遇期。下一步，应重点拓展氢能应用场景，促进氢能技术成果转化，需要有关方面从政策引导、标准制定、法规修订等方面给予支持。