“十四五”時(shí)期，在一系列政策支持下，氫能產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)重大發(fā)展契機，能源、交通、工業(yè)等領(lǐng)域都將加快推進(jìn)氫能示范應用和技術(shù)創(chuàng )新，助推各個(gè)行業(yè)通過(guò)氫能實(shí)現加速的降碳脫碳和轉型升級。

從供給來(lái)看，我國已是世界上最大制氫國，氫氣年產(chǎn)量約3300萬(wàn)噸。

從終端消費來(lái)看，我國氫氣主要應用于工業(yè)領(lǐng)域，如石油煉制、石化產(chǎn)品生產(chǎn)、化肥制造、新型合成燃料工業(yè)等，其中耗氫量最大的是合成氨，其次是合成甲醇。

近日，全球最大綠氫耦合煤化工項目——內蒙古鄂爾多斯市風(fēng)光融合綠氫示范項目開(kāi)工。該項目利用鄂爾多斯地區豐富的太陽(yáng)能和風(fēng)能資源發(fā)電直接制綠氫，年制綠氫3萬(wàn)噸、綠氧24萬(wàn)噸，將有力推動(dòng)綠氫產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，推進(jìn)我國能源產(chǎn)業(yè)轉型升級。近年來(lái)，我國對氫能應用場(chǎng)景的探索不斷深入，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展漸入良性通道。

產(chǎn)業(yè)政策和標準持續完善

為促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)規范有序高質(zhì)量發(fā)展，2022年3月23日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035年)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規劃》)?！兑巹潯访鞔_了氫的能源屬性，是未來(lái)國家能源體系的組成部分，充分發(fā)揮氫能清潔低碳特點(diǎn)，推動(dòng)交通、工業(yè)等用能終端和高耗能、高排放行業(yè)綠色低碳轉型。同時(shí)，明確氫能是戰略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)方向，是構建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系、打造產(chǎn)業(yè)轉型升級的新增長(cháng)點(diǎn)。

《規劃》提出了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本原則和氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展各階段目標，明確到2025年，基本掌握核心技術(shù)和制造工藝，燃料電池車(chē)輛保有量約5萬(wàn)輛，部署建設一批加氫站，可再生能源制氫量達到10萬(wàn)~20萬(wàn)噸/年，實(shí)現二氧化碳減排100萬(wàn)~200萬(wàn)噸/年。到2030年，形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新體系、清潔能源制氫及供應體系，有力支撐碳達峰目標實(shí)現。到2035年，形成氫能多元應用生態(tài)，可再生能源制氫在終端能源消費中的比例明顯提升?！兑巹潯方y籌謀劃、整體布局氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，是碳達峰碳中和“1+N”政策體系中的“N”之一，既是能源綠色低碳轉型的重要抓手，也為碳達峰碳中和目標實(shí)現提供了有力支撐。

氫能產(chǎn)業(yè)標準也在持續完善。目前，我國已經(jīng)發(fā)布氫能各環(huán)節相關(guān)國家標準80余項，行業(yè)標準約40項，全力推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)規范發(fā)展。

內蒙古自治區已將氫能作為能源品種管理，拓寬了氫能應用范圍，部分地區還對氫能產(chǎn)業(yè)示范應用和產(chǎn)業(yè)化推廣提供資金支持，并制定獎懲機制，降低氫能項目投資成本的同時(shí)，有力地保障了項目的可持續發(fā)展。在地方政策和推廣補貼的支持下，長(cháng)三角、珠三角、京津冀等地區已初步呈現出氫能產(chǎn)業(yè)的集群效應，而以?xún)让晒?、寧夏等地為代表的西北部地區，充分利用風(fēng)光資源稟賦優(yōu)勢，已具備布局風(fēng)電、光伏電解水制氫的產(chǎn)業(yè)基礎，一批氫能示范項目正在逐步落地投產(chǎn)。

“十四五”時(shí)期，在一系列政策支持下，氫能產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)重大發(fā)展契機，能源、交通、工業(yè)等領(lǐng)域都將加快推進(jìn)氫能示范應用和技術(shù)創(chuàng )新，助推各個(gè)行業(yè)通過(guò)氫能實(shí)現加速的降碳脫碳和轉型升級。同時(shí)，協(xié)同風(fēng)光等新能源大規模開(kāi)發(fā)利用，我國將逐步構建起蓬勃發(fā)展、清潔低碳的氫能產(chǎn)業(yè)。

開(kāi)發(fā)利用實(shí)現多項突破

在制氫方面，2022年9月，全球最大煤制氫變壓吸附裝置項目在陜西榆林正式投入運行，將有力助推我國煤炭清潔高效轉化。煤制氫裝置采用了自主研發(fā)的大型化變壓吸附專(zhuān)利技術(shù)，以煤炭為原料，每年產(chǎn)氫總能力達35萬(wàn)噸。作為煤炭資源高效清潔利用的重要手段，該技術(shù)對我國能源安全、社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善意義重大。該項目攻克了大型煤制氫裝置在工藝技術(shù)、設計制造等方面的難題，實(shí)現了對國外技術(shù)的替代和超越，不僅搭建了由煤炭向石油化工產(chǎn)品轉化的橋梁，還有效實(shí)現了資源回收、污染治理和碳減排。

2022年11月，廣東石化石油焦制氫聯(lián)合裝置順利產(chǎn)出合格氫氣，標志著(zhù)全國首套100%石油焦制氫聯(lián)合裝置投產(chǎn)運行取得圓滿(mǎn)成功。該裝置年產(chǎn)氫氣將達16億標準立方米，年產(chǎn)燃料氣將達31億標準立方米。

在加氫站建設方面，2022年4月，由國家能源集團國華投資蒙西公司建設的重載鐵路加氫站科研示范項目順利完工，標志著(zhù)我國首個(gè)重載鐵路加氫科研示范站正式建成，具備加氫條件。該項目位于內蒙古鄂爾多斯市伊金霍洛旗境內新朔鐵路海勒斯壕南站，該站將為國內首臺大功率氫能源動(dòng)力調車(chē)機車(chē)和國內首臺以“氫燃料電池+鋰電動(dòng)力電池”為動(dòng)力的“零排放”接觸網(wǎng)作業(yè)車(chē)提供氫能供應。

在氫電耦合應用方面，2022年5月，浙江寧波慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程開(kāi)工，該示范工程是國家電網(wǎng)公司首個(gè)氫能相關(guān)的國家重點(diǎn)研發(fā)計劃配套項目。項目投運后，每日可滿(mǎn)足慈溪濱海經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區10輛氫能燃料電池大巴加氫和50輛純電動(dòng)汽車(chē)直流快充需求。

此外，制氫加氫一體站建設也在積極推進(jìn)。2022年7月，國內首座兆瓦級氫能綜合利用示范站在安徽六安投運，標志著(zhù)我國首次實(shí)現兆瓦級制氫—儲氫—氫能發(fā)電的全鏈條技術(shù)貫通。該項目是國內首次對具有全自主知識產(chǎn)權“制、儲、發(fā)”氫能技術(shù)的全面驗證和工程應用。示范站采用先進(jìn)的質(zhì)子交換膜水電解制氫技術(shù)，額定裝機容量1兆瓦，年制氫可達70余萬(wàn)標準立方米、氫發(fā)電73萬(wàn)千瓦時(shí)，對于推動(dòng)氫能研究應用、服務(wù)新型電力系統建設具有重要的示范引領(lǐng)作用。所制氫氣可在氫燃料電池車(chē)、氫能煉鋼、綠氫化工等領(lǐng)域廣泛應用，氫能發(fā)電可用于區域電網(wǎng)調峰需求。

2022年8月，全國首座“氨現場(chǎng)制氫加氫一體站”示范項目啟動(dòng)儀式在福建省福州市長(cháng)樂(lè )區舉行，這也是“氨制氫加氫”這一國際領(lǐng)先技術(shù)首次走出實(shí)驗室，投入商業(yè)應用。此項目的實(shí)踐與突破，可顯著(zhù)降低氫氣的儲運成本、用氫成本并提高安全性，同時(shí)解決加氫站儲氫用氫面臨的瓶頸問(wèn)題，為交通領(lǐng)域燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化推廣提供了一條重要的技術(shù)途徑。此外，因其整套制氫裝置具有占地面積較小、運輸方便等特點(diǎn)，為今后“以油育氫、以氫增油”的油氫合建模式提供了一條重要路徑。

供需兩端將發(fā)生結構性調整

從供給來(lái)看，我國已是世界上最大制氫國，氫氣年產(chǎn)量約3300萬(wàn)噸。其中，煤和天然氣制氫占比約78%，是成本較低且技術(shù)成熟的制氫方式，但存在碳排放量高、氣體雜質(zhì)多的缺點(diǎn)，在“雙碳”背景下增長(cháng)空間受限，現有產(chǎn)能亟待清潔替代。工業(yè)副產(chǎn)氫約占21%，主要利用氯堿化工和煉焦等行業(yè)的尾氣提純制氫，具有一定成本優(yōu)勢。目前我國可再生能源電解水制氫行業(yè)剛剛起步，受制于技術(shù)經(jīng)濟性，整體占比不到1%，但其脫碳性能決定了未來(lái)將成為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展主體。

從終端消費來(lái)看，我國氫氣主要應用于工業(yè)領(lǐng)域，如石油煉制、石化產(chǎn)品生產(chǎn)、化肥制造、新型合成燃料工業(yè)等，其中耗氫量最大的是合成氨，其次是合成甲醇。目前氫能在交通領(lǐng)域的消費占比仍較低，年用量不到2萬(wàn)噸。自國家正式將“氫能與燃料電池”作為能源科技戰略創(chuàng )新方向以來(lái)，氫燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域逐漸成為氫能產(chǎn)業(yè)應用的熱點(diǎn)領(lǐng)域，“十四五”期間，各地規劃氫燃料電池電堆的總產(chǎn)能已高達300萬(wàn)千瓦，規劃的燃料電池汽車(chē)總產(chǎn)能超過(guò)10萬(wàn)輛。同樣逐漸火熱的還有建筑領(lǐng)域，基于氫燃料電池的固定式UPS電源以及冷熱電聯(lián)供能源系統正在加速發(fā)展。

除此之外，因為氫具有長(cháng)周期儲能特性，對可再生能源規?；镁哂兄匾饬x，氫能將在新型電力系統中起到重要作用。