專家把脈氫能產業發展：綠氫或是新能源革命的一匹黑馬

　　隨著碳中和的不斷推進，綠氫產業保持火熱態勢。

　　《中國經營報》記者注意到，2023年一季度我國確定已開標或開建的大規模綠氫項目新增1066MW電解槽需求，對應1000 Nm3/h 堿性電解槽的需求量超過200套。盡管綠氫項目現階段在經濟性、穩定性、壽命等方面存在諸多挑戰，但2023年綠氫項目的火熱程度并未減弱。

　　5月5日，由中國石化主辦的氫能應用現代產業鏈高質量發展推進會暨專家咨詢委員會成立大會在京召開。中國科學院院士、中國石油集團公司新能源首席專家鄒才能在會上指出，綠氫或許是新能源革命中的一匹黑馬。綠電、綠氫、人造太陽是新能源的“三駕馬車”，全球已邁入“氫熱時代”。另外，中國科學院院士、國際氫能與燃料電池協會理事長、清華大學學術委員會副主任、車輛與運載學院教授歐陽明高在會上表示，未來，要以綠氫制備和燃料電池為龍頭，帶動氫能全產業鏈商業化。

　　綠氫發展持續高漲

　　當前，全球主要經濟體高度重視氫能產業發展，并發布相關的支持政策。

　　在我國，2019年氫能首次寫入《政府工作報告》。2022年3月《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》發布，這意味著我國氫能發展迎來戰略“黃金期”。目前，氫能正形成像我國天然氣工業一樣的氫能體系。

　　國際能源署數據顯示，2021年全球氫氣產量達到9400萬噸，基本來自化石能源制氫，綠氫占比僅為0.4‰。目前，我國生產的氫氣絕大多數為灰氫，其中，煤制氫和天然氣制氫占比約80%，焦爐煤氣、氯堿、丙烷脫氫等工業副氫占比約19%，綠氫僅占中國氫氣總產量不到1%。

　　目前，主要發達國家正逐步由以灰氫、藍氫為主轉型為以綠氫為主。

　　綠氫是通過光伏發電、風電及太陽能等可再生能源電解水制氫或生物質等其他環保方式制氫，與基于碳基原料生產的灰氫、藍氫相比，綠氫在制氫端實現了低碳甚至零碳排放。

　　5月5日，由中國石化主辦的氫能應用現代產業鏈高質量發展推進會暨專家咨詢委員會成立大會在京召開。鄒才能在會上指出，綠氫或許是新能源革命中的一匹黑馬。綠電、綠氫、人造太陽是新能源的“三駕馬車”，全球已邁入“氫熱時代”。在碳中和背景下，我國需要加快建設綠色+智慧新型能源體系。鄒才能提出，新型能源體系是以新能源、新電力、新儲能、新智能為核心的“綠色智慧能源體系”。

　　同時，歐陽明高在會上表示，未來，要以綠氫制備和燃料電池為龍頭，帶動氫能全產業鏈商業化。

　　2023年以來，我國綠氫發展火熱程度持續高漲。

　　氫能與燃料電池產業研究咨詢機構勢銀(TrendBank)發布的《勢銀綠氫產業發展藍皮書2023》(以下簡稱“《藍皮書》”)提到，2023年1—3月確定已開標或開建的大規模綠氫項目新增1066MW電解槽需求，對應1000 Nm3/h 堿性電解槽的需求量超過200套。

　　據《藍皮書》預計，到2025年，我國綠色可再生氫氣的需求量將達到約130萬噸以上，2023—2025年的電解水制氫設備累計出貨量預計達到17GW以上。隨著氫能產業的發展和政策的支持，我國綠氫產能和需求有望進一步提高。

　　記者注意到，目前，多數綠氫項目仍處于前期規劃狀態，距離投產仍需要很長一段時間。在已建成的項目中，實際運行的項目寥寥無幾，因為當前大量綠氫項目面臨的“運行即虧損”的問題依然需要產業共同解決。盡管綠氫項目現階段在經濟性、穩定性、壽命等方面存在很多問題，但今年氫能項目的火熱程度并未減少。

　　“氣氫融合”發展模式

　　在氫能發展史的橫圖標上，世界氫能發展已有超過350年的歷史，世界能源的發展經歷了五大演化階段，現在已經進入到新型能源體系階段。

　　當前，綠氫應用端，儲運是制約其發展的主要因素之一。

　　歐陽明高指出，儲運和加注是氫能產業目前主要的瓶頸。綜合來看，儲運的路線分為三種：短途的運輸，要靠壓縮氫氣;長途的國際氫交易，主流方式是把氫變成氨;長途大流量的輸氫，則需要管道運輸。

　　“國情決定路線，場景定義產品。”歐陽明高表示，新能源發展路線與國情息息相關，技術創新則來自于綠氫領域的實際場景需求，科技創新將長期支撐能源企業氫能事業的可持續發展。

　　談及我國氫能發展模式，鄒才能認為，我國不適合照搬歐洲的“氫電模式”，早期需結合天然氣管網及基礎設施優勢，發展“氣氫融合”模式。

　　“油氣公司發展綠氫有著先天獨特的優勢。”鄒才能表示，氫能兼具“負荷、儲能、電源”多種角色，因此氫能對綠電的大規模消納起著十分重要的作用。

　　在鄒才能看來，現階段氫能技術存在四大矛盾：技術發展不充分與市場需求多樣化之間的矛盾、研發周期長投入大與產業短期收益之間的矛盾、成果轉化不通暢與產業發展規模之間的矛盾、攻關力量碎片化與技術創新體系化之間的矛盾。這四大矛盾將影響我國氫能全產業鏈技術的發展，需要系統解決。

　　鄒才能提到，在加快綠氫基礎建設方面，要像開發氣田一樣建設綠氫大基地。地上綠氫大基地和氫能管網的規劃建設，對我國綠氫工業的大發展是至關重要。

　　鄒才能認為，我國新能源資源無限，綠電+綠氫是主要利用方向。未來，我國綠氫工業的潛力和規模可能遠超天燃氣工業。

　　據鄒才能介紹，中國石油提出“建設基業長青的世界一流綜合性國際能源公司”的戰略目標。在此背景下，中國石油成立了深圳新能源研究院，聚焦風、光、熱、氫、儲、智慧能源六大領域，加快新能源科技創新，支撐中國石油“三步走”發展，為2050年中國石油新能源產量占比50%提供強力科技支撐。

　　燃料電池降本是關鍵

　　談及綠氫，便繞不開燃料電池的發展。

　　歐陽明高認為，在氫能技術鏈方面，當前技術創新核心環節是燃料電池/電解裝置，必須率先突破，突破需要基礎研究的突破，主要是選擇合理的氫儲運技術路線;在氫能價值鏈方面，已經認知的價值是戰略價值，并由此催生了氫能熱，待開發的價值是商業價值，而商業價值的源頭是綠氫制取的經濟性;在氫能產業鏈方面，要以綠氫制備的商業價值為推動力，以多元化、大規模商業示范應用為龍頭拉動，帶動綠色氫能全產業鏈發展。

　　“我們現在正致力于降低成本，燃料電池和氫能要推廣，目前最大的瓶頸是成本。”歐陽明高強調稱，近年來，燃料電池發動機的成本在大幅下降，去年成本已經到3000元，預計到2025年，可以降到1000元，2030年可以降到500元。

　　歐陽明高在會上介紹了清華新能源團隊在綠色氫能領域研發與產業化進展。其中，在電解制氫方面，清華新能源團隊全方位布局了三種電解水制氫技術，包括SOEC(固體氧化物電解水制氫系統)、PEM(質子交換膜)、AEC(堿性電解制氫)。

　　歐陽明高表示，目前，SOEC處于10千瓦級，從成本、壽命、研發的進度來看，還需要更長時間;PEM制氫技術在商業化應用中成本仍然較高，與此同時，AEC堿性制氫技術應用在綠氫場景下仍有較大創新與提升空間。該團隊在這一領域的產業孵化企業面向綠氫領域痛點，做出了產品創新與技術突破，助力能源企業綠氫項目落地。

　　在燃料電池與氫能交通方面，該團隊從2001年開始，就在國家新能源汽車重大科技專項中承擔燃料電池大客車項目，在膜電極、電堆、發動機和動力系統4個層次上，進行整個鏈條的研發，目前已經全部實現產業化，并在張家口有了萬臺燃料電池發電機工廠。

　　歐陽明高認為，燃料電池在重載交通領域擁有發展空間，但也將面臨純電動的挑戰，主要的挑戰在于成本。

　　據悉，清華新能源團隊提出了互補型一體化超快新能源補給系統方案，即光—儲—充—換—氫一體化互補型超快能源補給系統，這將是電動汽車時代的“加油站”。（中國經營報 記者 李哲）