技術(shù)前沿 | 技術(shù)成果密集“亮相”，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔?chē)道

目前，全球氫能行業(yè)發(fā)展迅速，預(yù)計(jì)到2030年，全球清潔氫能年產(chǎn)能將達(dá)4800萬(wàn)噸，供應(yīng)1200萬(wàn)—1800萬(wàn)噸，中國(guó)、北美和歐洲領(lǐng)先。氫能基礎(chǔ)設(shè)施和制造能力也在穩(wěn)步推進(jìn)。

氫能產(chǎn)業(yè)成果集中“亮相”

全產(chǎn)業(yè)鏈推動(dòng)技術(shù)發(fā)展

日前，2024國(guó)際氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在京舉辦，來(lái)自氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、工業(yè)應(yīng)用和貿(mào)易領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者、企業(yè)高層的代表齊聚，分享氫能場(chǎng)景化應(yīng)用以及開(kāi)展氫衍生品貿(mào)易的經(jīng)驗(yàn)。會(huì)上，全球首張符合歐盟可再生能源指令（REDⅢ）的綠氨認(rèn)證證書(shū)、中國(guó)首個(gè)跨兆瓦級(jí)氨煤智能混燃共性技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái)等多項(xiàng)全國(guó)領(lǐng)先氫能產(chǎn)業(yè)成果集中發(fā)布。

綠氨，即綠色氨，是指通過(guò)風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源驅(qū)動(dòng)，以空氣和水為原料，通過(guò)催化劑直接合成的氨。綠氫和綠氨之間存在密切的生產(chǎn)和應(yīng)用關(guān)系，綠氨的直接生產(chǎn)原料是綠氫和空氣中的氮，且綠氨可以成為綠氫的儲(chǔ)運(yùn)載體。

2024國(guó)際氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇期間，北京科技企業(yè)水木明拓獲得了碳減排領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)TüV萊茵所授予的全球首張符合歐盟可再生能源指令（REDⅢ）的綠氨認(rèn)證證書(shū)，標(biāo)志著中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)在國(guó)際可持續(xù)能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了新突破，為中國(guó)綠氫及其衍生物開(kāi)展國(guó)際貿(mào)易奠定了基礎(chǔ)。

此外，全國(guó)首個(gè)跨兆瓦級(jí)氨煤智能混燃共性技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái)也在論壇上發(fā)布。據(jù)了解，該平臺(tái)能夠兼容氨煤、氨醇、氨生物質(zhì)煤等多種燃料體系，可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)采集、實(shí)時(shí)分析和數(shù)據(jù)共享，形成燃燒系統(tǒng)優(yōu)化反饋，加快工業(yè)試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的迭代過(guò)程，將作為第三方公共服務(wù)設(shè)施為我國(guó)發(fā)電、水泥、窯爐、供熱等燃煤場(chǎng)景的綠色燃料與煤混燃技術(shù)研發(fā)、煤種試燒提供平臺(tái)支撐和試燒服務(wù)。

“成為氫能之都，需要原創(chuàng)技術(shù)、體系、平臺(tái)等各方面發(fā)力，北京最具備相應(yīng)的科技、人才與國(guó)際化條件?！痹趪?guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì)主任、中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)干勇看來(lái)，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)已處于攻堅(jiān)拔寨、搶灘登陸的關(guān)鍵時(shí)期，需著力構(gòu)建大規(guī)模綠氫供應(yīng)體系，逐步完善氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，深化氫能與其他產(chǎn)業(yè)協(xié)同耦合，如電氫耦合、綠氫化工、天然氣管道摻氫、氨煤摻燒發(fā)電和氫冶金等，并積極開(kāi)拓國(guó)際氫能市場(chǎng)。

北京清華工業(yè)開(kāi)發(fā)研究院院長(zhǎng)、國(guó)際氫能中心主任金勤獻(xiàn)認(rèn)為，氫能在應(yīng)對(duì)氣候變化和能源轉(zhuǎn)型中具有關(guān)鍵作用，但當(dāng)前氫能行業(yè)面臨綠氫成本高、應(yīng)用規(guī)模小及全球化不足等挑戰(zhàn)。未來(lái)，國(guó)際氫能中心將繼續(xù)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和國(guó)際協(xié)作，促進(jìn)氫能在重載交通、工業(yè)脫碳、綠色燃料制備等領(lǐng)域的多元化應(yīng)用，助力全球能源轉(zhuǎn)型和零碳工業(yè)發(fā)展。

據(jù)了解，目前北京憑借獨(dú)特的科研資源和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，已形成了涵蓋“制—儲(chǔ)—運(yùn)—加—用”的全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新體系，推動(dòng)了氫能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。通過(guò)政策引導(dǎo)、示范項(xiàng)目建設(shè)和國(guó)際交流合作，北京已成為中國(guó)氫能發(fā)展的重要引擎和全球氫能領(lǐng)域的合作窗口。

在全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮中，氫能作為清潔能源的重要形式日益受到矚目。2024年以來(lái)，從中央到地方均出臺(tái)了各類(lèi)政策支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。隨后，多只氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)基金加速落地，助推行業(yè)發(fā)展提速。

氫能源產(chǎn)業(yè)鏈上游為氫氣制備，包括電解水制氫、化石重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫；中游是氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，包括儲(chǔ)氫、運(yùn)氫以及注氫；下游是氫氣的應(yīng)用，氫氣應(yīng)用可以滲透到傳統(tǒng)能源的各個(gè)方面，包括交通運(yùn)輸、工業(yè)燃料、發(fā)電等，主要技術(shù)是直接燃燒和燃料電池技術(shù)。

在政策和市場(chǎng)的雙重推動(dòng)下，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入快車(chē)道。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025—2030年中國(guó)氫能行業(yè)深度分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)研究報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報(bào)告》）顯示，截至2023年底，全國(guó)氫氣產(chǎn)能約4900萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量約3500萬(wàn)噸，同比均增長(zhǎng)約2.3%。預(yù)計(jì)2025年中國(guó)氫氣產(chǎn)量將超過(guò)3700萬(wàn)噸。

隨著氫能技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，氫能市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)?！秷?bào)告》顯示，目前我國(guó)氫氣需求總量約為3342萬(wàn)噸，供需基本平衡。分析師預(yù)測(cè)，在碳中和目標(biāo)下，到2030年我國(guó)氫氣的年需求量將達(dá)到3715萬(wàn)噸，在終端能源消費(fèi)中占比約為5%。到2060年，我國(guó)氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費(fèi)中的占比約為20%。

當(dāng)前，中國(guó)制氫企業(yè)呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的態(tài)勢(shì)，既有以化石燃料制氫為主的大型企業(yè)，憑借成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和規(guī)模優(yōu)勢(shì)在市場(chǎng)中占據(jù)重要地位；也有積極布局綠氫產(chǎn)業(yè)的新興企業(yè)，通過(guò)推動(dòng)電解水制氫等先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，引領(lǐng)行業(yè)向更加環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展。

“當(dāng)前，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，已基本構(gòu)建較為完善的氫能‘制儲(chǔ)輸用’全產(chǎn)業(yè)鏈，正全面進(jìn)入提質(zhì)增效發(fā)展的新階段?！?024年4月，2024中關(guān)村氫能產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展論壇期間，與會(huì)專(zhuān)家圍繞以氫能利用為核心的能源結(jié)構(gòu)清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑、以全球多邊合作推動(dòng)氫能低碳化規(guī)?；a(chǎn)與應(yīng)用、加速進(jìn)入“氫能2.0時(shí)代”展開(kāi)討論。與會(huì)專(zhuān)家表示，未來(lái)，氫燃料電池的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，交通領(lǐng)域應(yīng)用氫燃料電池將從新能源汽車(chē)拓展至飛機(jī)、船舶等，并且工業(yè)、發(fā)電和儲(chǔ)能等領(lǐng)域也會(huì)進(jìn)行全方位推廣。

一直以來(lái)，氫燃料被外界冠以“21世紀(jì)終極能源”的稱(chēng)號(hào)。近幾年，隨著多地開(kāi)展氫能試點(diǎn)，目前已涌現(xiàn)出一批先行區(qū)。其中，北京大興作為京津冀燃料電池汽車(chē)示范城市群的牽頭地區(qū)，已集聚200多家氫能領(lǐng)域創(chuàng)新企業(yè)和機(jī)構(gòu)，正著力打造世界級(jí)氫能應(yīng)用“樣板間”。

作為北京氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重地，早在2020年，大興區(qū)就將氫能產(chǎn)業(yè)作為未來(lái)重點(diǎn)培育的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。當(dāng)年8月8日，大興區(qū)就在京津冀地區(qū)率先發(fā)布了首個(gè)氫能專(zhuān)項(xiàng)支持政策——《大興區(qū)促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展暫行辦法》。2021年11月，大興國(guó)際氫能示范區(qū)北區(qū)落成投運(yùn)，全力構(gòu)建起了一條氫能生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。

目前，大興區(qū)已初步構(gòu)建涵蓋氫能“制—儲(chǔ)—運(yùn)—加—用”各環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，儲(chǔ)備項(xiàng)目300余個(gè)，已注冊(cè)企業(yè)129家、落地企業(yè)46家，大興國(guó)際氫能示范園區(qū)已吸引40余家氫能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)落戶(hù)，氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)愈發(fā)活躍。

示范區(qū)外側(cè)的海珀?duì)柤託湔疽殉蔀槿蜃畲蟮募託湔?，日加氫量達(dá)4.8噸。據(jù)悉，該加氫站于2021年建成并正式投入運(yùn)營(yíng)，共有16把加氫槍、8臺(tái)加氫機(jī)、儲(chǔ)罐60粒，儲(chǔ)氫量能夠達(dá)到2噸，共有5臺(tái)壓縮機(jī)，可全天24小時(shí)提供服務(wù)，滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下，每天可加氫五六百輛車(chē)。目前來(lái)加氫的車(chē)輛主要為商用車(chē)，比如大巴車(chē)、重卡、廂式貨運(yùn)車(chē)等。

作為氫能產(chǎn)業(yè)先行試點(diǎn)地區(qū)，大興近年來(lái)一直大力推進(jìn)加氫站建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)化布局基礎(chǔ)設(shè)施，為燃料電池汽車(chē)大規(guī)模推廣應(yīng)用提供保障。2022年以來(lái)，北京市先后發(fā)布的多項(xiàng)氫能相關(guān)政策，也為氫能發(fā)展提供了方向和路徑。

2024年，阿聯(lián)酋中國(guó)創(chuàng)新中心、中關(guān)村氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與大興國(guó)際氫能示范區(qū)簽約，三方將共建中阿氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新合作平臺(tái)，助力中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量出海中東，推動(dòng)氫能領(lǐng)域互聯(lián)互通。據(jù)悉，該項(xiàng)目目前計(jì)劃將落地大興區(qū)。

作為京津冀地區(qū)另一個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)試點(diǎn)地區(qū)——河北省張家口市的綠色氫源生產(chǎn)基地也初具規(guī)模。據(jù)了解，目前張家口市已建成制氫項(xiàng)目7個(gè)，制氫產(chǎn)能達(dá)每天22噸。此外，河北省首批備案和距離最長(zhǎng)的輸氫管道——康保至曹妃甸段輸氫管道目前已經(jīng)開(kāi)始勘察測(cè)量工作，預(yù)計(jì)2025年5月正式開(kāi)工。據(jù)悉，該項(xiàng)目2026年底投運(yùn)后，將成為世界最大口徑、最大輸量的綠氫管道，進(jìn)一步推動(dòng)京津冀地區(qū)氫能一體化發(fā)展。

當(dāng)前，我國(guó)氫能的應(yīng)用還處于開(kāi)發(fā)的前期，雖然有一些應(yīng)用出現(xiàn)，但是距離市場(chǎng)化推廣還有一定的距離。除了傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域，氫能因?yàn)檩^高的運(yùn)營(yíng)成本，多領(lǐng)域推廣應(yīng)用還面臨價(jià)格壁壘。未來(lái)，氫能產(chǎn)業(yè)將重點(diǎn)在技術(shù)創(chuàng)新、迭代應(yīng)用等方面尋求高質(zhì)量發(fā)展。如有序推進(jìn)氫能航空器、液氫運(yùn)輸船、海上風(fēng)電制氫裝備等項(xiàng)目實(shí)施，構(gòu)建“制、儲(chǔ)、輸、用”全產(chǎn)業(yè)鏈氫能裝備體系。同時(shí)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)場(chǎng)景落地和大規(guī)模應(yīng)用，進(jìn)而探索形成有效的商業(yè)模式。

轉(zhuǎn)自中關(guān)村雜志公眾號(hào)，原文鏈接https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5OTM3OTA3NA==&mid=2656087896&idx=2&sn=3e100cc18349ec51333011077537deeb&chksm=bd559258dfc35a1f5f22f9d2cf950199d2ce0562c4cf0006c2fca49b054890994e046e1b4779&scene=27