氫能創(chuàng)新引領清新未來

近日，2024年中國氫能產(chǎn)業(yè)大會在廣東佛山召開。此次大會由中國國際經(jīng)濟交流中心主辦，以“氫能·全球綠色轉型的未來”為主題，匯聚了國內(nèi)外氫能領域的頂尖專家、行業(yè)領袖與業(yè)界精英，共同探討氫能引領全球綠色轉型的未來前景。本版梳理刊發(fā)部分專家觀點，敬請關注。

□本報記者 馬 玲

氫能產(chǎn)業(yè)科技含量高、帶動作用強，在構建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系、實現(xiàn)能源轉型、保障能源安全、形成新質生產(chǎn)力等方面起到積極作用。我國高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，近年來先后出臺了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021~2035 年）》《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南》《推進氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展》等一系列政策性文件。

在政策和市場的雙輪驅動下，我國氫能產(chǎn)業(yè)取得長足進步。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至今年上半年，我國已建成運營可再生能源制氫項目80余個，產(chǎn)能超過10萬噸/年，較2023年底增長10%；建成運營加氫站超過500座，較2023年底增長10%；燃料電池汽車累計保有量達到2.1萬輛，氫能商用車規(guī)模全球領先。此外、純氫冶金、氫能船舶、氫能汽車、燃料電池熱電聯(lián)供等創(chuàng)新型項目相繼落地，新產(chǎn)品、新技術、新工業(yè)模式不斷涌現(xiàn)。

氫能技術具有催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能的特征，是新質生產(chǎn)力，應抓住新科技革命和全球綠色轉型的重要機遇，加快推進我國氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展

零碳是綠氫的重要屬性，被認為是全球綠色轉型的重要力量，受到各國政府高度重視，特別是近幾年，各國對氫能技術研發(fā)、基礎設施建設、生產(chǎn)布局等的支持力度明顯加大。

我國高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。今年政府工作報告提出，積極培育新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)，促進戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合集群發(fā)展，加快前沿新興氫能等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。8月，中共中央、國務院發(fā)布《關于加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉型的意見》，明確提出建立健全氫能“制儲輸用”標準，推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展，將氫能作為全面推進綠色轉型的重要一環(huán)。

近年來，我國風電機組正不斷向大型化、智能化方向發(fā)展，單機容量屢創(chuàng)新高，核心部件國產(chǎn)化率顯著提升。以風電光電為核心的我國新型能源體系建設取得重大成績，為氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展創(chuàng)造了非常有利的條件。技術創(chuàng)新不僅提高了風電的經(jīng)濟性和可靠性，而且為風電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入了強勁動力。截至今年7月底，我國風電光伏裝機達11.8億千瓦，歷史性地超過了煤電11.7億千瓦，預計到2030年，風電光伏裝機將達26億千瓦，占全國電力裝機的55%以上，發(fā)電量占全國發(fā)電量14萬億千瓦時的40%以上。

國家發(fā)展改革委原副主任張曉強認為，氫能技術具有催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能的特征，是新質生產(chǎn)力，應抓住新科技革命和全球綠色轉型的重要機遇，加快推進我國氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展，重點把握住三個關鍵要素：第一，堅持科技創(chuàng)新引領。我國在氫能“制儲輸用”各環(huán)節(jié)的技術水平和綜合生產(chǎn)能力正在不斷提升，但與國際先進水平相比仍有差距。應持續(xù)加大關鍵核心技術攻關力度，加強科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合，創(chuàng)新技術研發(fā)和成果轉化機制，加強創(chuàng)新平臺建設，鼓勵支持企業(yè)間聯(lián)合研發(fā)，取得關鍵環(huán)節(jié)技術突破，提升全球競爭力。第二，強化金融對氫能技術和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的支持。許多科技型初創(chuàng)企業(yè)得到金融資本支持，才得以持續(xù)提升技術產(chǎn)品水平，快速發(fā)展?？萍紕?chuàng)新離不開金融的強有力支撐，推動“科技-產(chǎn)業(yè)-金融”良性循環(huán)，是科技成果轉化為新質生產(chǎn)力的重要保障。第三，持續(xù)加大開放合作力度。氫能作為推進綠色轉型的前沿技術和綠色產(chǎn)業(yè)，只有在全球合作的背景下，才能加速實現(xiàn)技術進步，實現(xiàn)更大規(guī)模、更廣泛的應用，助力更高效的綠色轉型。

我國在全鏈條多項核心關鍵技術方面與國際先進水平相比仍有較大差距，科技創(chuàng)新需要不斷突破瓶頸，為氫能發(fā)展提供全新的技術路線

我國在氫能“制儲輸用”各環(huán)節(jié)的技術水平和綜合生產(chǎn)能力不斷提升，其中，在氫能關鍵核心技術的創(chuàng)新攻關方面取得眾多進展。從電解槽、運氫裝備、儲能電池，到質子膜、重金屬催化劑用量、電堆單位功率密度及泵、閥多項重要技術方面都有喜人成果。例如，電堆功率密度從2020年前的50千瓦/千克提高到2023年的100千瓦/千克；燃料電池系統(tǒng)的千瓦成本從2020年前的15000元降到2023年的3000元，降幅達80%。

科技創(chuàng)新成為氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的核心驅動力。截至2023年底，我國氫氣產(chǎn)能超過4900萬噸/年，年產(chǎn)量超過3500萬噸，同比均增長2.3%，成為合成氨、甲醇，以及煉化等工業(yè)過程中的主要中間原料。煤制氫、天然氣制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫仍是我國氫氣供應的主要來源；電解水制氫穩(wěn)定發(fā)展，產(chǎn)能達到45萬噸/年，年產(chǎn)量約30萬噸。

張曉強認為，我國在全鏈條多項核心關鍵技術方面與國際先進水平相比仍有較大差距，包括質子交換膜，45兆帕及以上運輸和加氫，以及固態(tài)、液態(tài)氫等方面仍有很多技術難題，使得氫能產(chǎn)業(yè)成本居高不下，競爭力不強。

國家發(fā)展改革委高技術司二級巡視員阮高峰表示，要健全因地制宜發(fā)展新質生產(chǎn)力的體制機制，建立未來產(chǎn)業(yè)投入增長機制，完善推進新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的治理和政策體系。一是提升創(chuàng)新發(fā)展能力。堅持科技創(chuàng)新引領產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，前瞻布局科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化項目，集中力量突破制、儲、輸、用關鍵核心技術，推廣應用新技術、新產(chǎn)品，著力強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位，支持企業(yè)牽頭建立創(chuàng)新平臺和承擔國際科技項目，大力開展應用導向的科技創(chuàng)新。

二是降低氫能應用成本。推進氫能供應、消納相結合的一體化應用示范，促進產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展，降低終端用戶用氫成本，提高氫能應用經(jīng)濟效益，因地制宜拓展低碳氫源，推動綠色氫能規(guī)模化制備、運輸及應用，建設高水平的氫能基礎設施，探索并拓展氫能應用多元場景的新模式，釋放氫能商業(yè)化發(fā)展?jié)撃堋?/p>

三是完成政策制度體系。按照氫能規(guī)劃部署，協(xié)調(diào)推動有關部門在氫能全鏈條安全管理、基礎設施運營、標準規(guī)范等方面不斷完善政策和規(guī)定，構建系統(tǒng)化的政策體系，切實保障氫能安全，引導產(chǎn)業(yè)規(guī)范有序發(fā)展。

四是深化國際開放合作。堅持以開放促創(chuàng)新，支持國內(nèi)外企業(yè)、高校、科研機構共同開展技術創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)、國際標準制定等多元化務實合作。堅持共商共建共享，探索和相關國家開展氫能貿(mào)易，支持國外企業(yè)赴華投資興業(yè)，推動形成內(nèi)外暢通、雙向促進的良好發(fā)展格局。

中國工程院院士凌文認為，雖然各國均是以化石能源制氫為主，但國外采用的是碳排放更少的天然氣制氫。以電解水制氫為代表的低碳制氫技術，無論是技術水平還是市場化應用，我國還與國外有一定的差距。從制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度看，我國還處于發(fā)展初期，產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局及技術投入上，落后于發(fā)達國家。

全球二氧化碳年排放總量為363億噸，其中91%來自化石能源，化石能源裝機、發(fā)電量占比均接近60%。應對氣候變化、推進能源綠色低碳轉型已成為各國的一致行動。新型電力系統(tǒng)自身實現(xiàn)深度低碳（零碳），可促進工業(yè)、建筑、交通等用能領域深度降碳，助力全社會實現(xiàn)碳達峰碳中和。

氫能具有能量密度高、清潔高效、可大規(guī)模長時間存儲等優(yōu)點，能夠增強系統(tǒng)長時期的平衡調(diào)節(jié)能力及應對風光出力不確定和極端天氣條件下的保供風險，并與電化學儲能、抽水蓄能等形成互補效應，提升新型電力機組的整體調(diào)節(jié)能力，是新能源規(guī)?；咝Ю玫闹匾d體，也是催生新型能源技術產(chǎn)業(yè)體系、打造世界能源科技創(chuàng)新高地的重要領域。

中國工程院院士舒印彪認為，電氫耦合是構建新型電力系統(tǒng)的重要支撐，有利于促進新能源消納和增強長時間調(diào)節(jié)能力。加強電氫耦合，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，要提升轉換效率、經(jīng)濟性和安全性；突破氫能關鍵技術，特別是在質子交換膜（PEM）電解水、陰離子交換膜（AEM）電解水的材料和技術上要加大創(chuàng)新力度；創(chuàng)新氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，培養(yǎng)一批龍頭企業(yè)，發(fā)揮優(yōu)勢集中消除氫能產(chǎn)業(yè)技術瓶頸，建立健全產(chǎn)業(yè)技術裝備體系，帶動產(chǎn)品創(chuàng)新、應用創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新。

氨和氫都是零碳清潔燃料，都可以通過可再生能源獲得，氨作為氫的高效儲運介質，兩者還可以實現(xiàn)低成本、規(guī)?；嗷マD化，在部分應用場景互為補充、協(xié)同增效。氫氣液化溫度為零下253攝氏度，大規(guī)模液化氫氣耗能很高，目前氫氣的經(jīng)濟運輸半徑≤200公里，而氨氣液化溫度僅需零下33攝氏度，且生產(chǎn)、儲運、使用有成熟技術，基礎設施和規(guī)范標準完善。

氨氫融合新能源是以氨和氫作為直接能源或能源載體的新能源體系，具有零碳、可再生、可液態(tài)輸運，大規(guī)模、安全、長期儲存等特征。中國科學院院士張清杰認為，氨氫融合為解決氫能跨區(qū)域、低成本、高安全儲運難題提供了技術路徑，可以將氫的經(jīng)濟輸運半徑從200公里以內(nèi)增為數(shù)千公里。氨氫融合還可以極大地拓展氫能源的應用領域，使其在商業(yè)運輸、交通裝備、航空發(fā)動機、大型工業(yè)船舶等領域得到廣泛應用。氫能及氨氫融合新能源涉及綠氫綠氨制備、氨氫融合儲運、氫氨能源應用三個關鍵環(huán)節(jié)，關鍵材料技術是基礎支撐，要重點研發(fā)低成本制備綠氫關鍵材料、氨氫融合儲運關鍵材料，只有在材料領域突破卡脖子技術并實現(xiàn)引領，才有望解決氫能運輸難、制造成本高、燃料電池成本居高不下等難題。

能源變革為氫能結構轉型帶來革命性變化。在工業(yè)、交通、建筑和電力部門實現(xiàn)規(guī)模部署，推動低碳氫冶金、低碳氫基原料及燃料等新興行業(yè)發(fā)展中，綠氫將取代灰氫，成為推動產(chǎn)業(yè)變革的重要力量，綠氫主導將重構氫能產(chǎn)業(yè)體系及供用模式。中國科學院院士謝在庫認為，氫能產(chǎn)業(yè)體系的核心技術主要體現(xiàn)在四大方面：規(guī)模獲取、儲氫、耦合及產(chǎn)業(yè)和交通的應用。主要由三大關鍵環(huán)節(jié)構成：第一是制備，特別是綠氫制備，如何實現(xiàn)規(guī)?；?、可持續(xù)、低成本制氫；第二是儲運，如何低成本、長距離儲運；第三是終端應用，產(chǎn)業(yè)、交通如何高效用氫?？傊?，綠氫在能源化工產(chǎn)業(yè)光催化、電催化及其耦合中，均占有非常重要的份額，是支撐“雙碳”目標實現(xiàn)的重要基礎。

氫能工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長、應用面廣，涉及部門多。當前，全球氫產(chǎn)量60%來自天然氣，我國氫產(chǎn)量主要來自煤炭。中國科學院院士鄒才能認為，未來要向綠氫轉型，“綠氫工業(yè)”是繼石油、天然氣工業(yè)接力發(fā)展的必然選擇，要加快綠氫工業(yè)發(fā)展，從創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈到價值鏈，要“地上生產(chǎn)+地下儲存+摻輸”一體化發(fā)展綠氫工業(yè)。

科技創(chuàng)新離不開金融的強有力支撐，推動“科技-產(chǎn)業(yè)-金融”良性循環(huán)，是科技成果轉化為新質生產(chǎn)力的重要保障

10月8日，沙特公共投資基金（PIF）計劃斥資數(shù)十億美元開發(fā)氫能，并成立一家名為“能源解決方案（EnergySolutions）”的新公司，以推動綠色氫能的生產(chǎn)。

作為一種綠色低碳、來源豐富、應用廣泛的可再生新興能源，氫能對實現(xiàn)能源結構轉型、促進綠色低碳發(fā)展具有重要意義。近年來，全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，各國紛紛加大氫能技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應用力度，氫能正成為變革能源結構、應對氣候變化的重要手段。根據(jù)國際能源署（IEA）預測，到2030年，全球氫氣需求量將達到1.5億噸，并在2060年突破4億噸。

從市場情況看，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆?月，國家能源局發(fā)布《中國氫能發(fā)展報告（2023）》顯示，我國氫氣年產(chǎn)量超3500萬噸。中國氫能聯(lián)盟預計，在2060年碳中和愿景下，我國氫氣年產(chǎn)量有望突破1.3億噸，在終端能源消費中的占比約為20%。

金融和產(chǎn)業(yè)之間的良性循環(huán)是金融支持實體經(jīng)濟的重要保障，加快產(chǎn)業(yè)鏈和金融鏈融合，是推動我國氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的關鍵。《氫能洞察2024》報告顯示，2024年全球通過最終投資決定（FID）的清潔氫能項目投資額將達750億美元，較2020年增長7倍，到2030年，總投資額將增至6800億美元。以美國為例，2023年10月，美國能源部宣布投入70億美元建立7個區(qū)域清潔氫中心，促進超400億美元的金融投資。

我國各地對氫能產(chǎn)業(yè)的金融投入也在加大。以素有“中國氫能產(chǎn)業(yè)之都”之稱的廣東佛山為例，近年來，廣東佛山積極推動綠色金融產(chǎn)品創(chuàng)新，鼓勵金融機構量身定制氫能產(chǎn)業(yè)專屬信貸產(chǎn)品，如綠色債券等，有效降低氫能企業(yè)融資成本。同時，加強與國際金融組織合作，引入國際先進的綠色金融理念和技術，共同推動氫能產(chǎn)業(yè)國際化發(fā)展。目前，佛山市南海區(qū)構建起較完善的綠色金融體系，為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供持續(xù)、穩(wěn)定、低成本的資金支持。南海產(chǎn)業(yè)集團參與投資恩澤基金，積極投資布局氫能及相關領域，一期基金出資1.99億元。截至2023年底，恩澤基金一期已投項目較投資成本增值6.5億元，投資項目增值率達49.43%。目前，南海產(chǎn)業(yè)集團正積極籌備出資3億元投入恩澤基金二期。與此同時，南海產(chǎn)業(yè)集團積極籌備總規(guī)模10億元的產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金、總規(guī)模2億元的藍?？苿?chuàng)天使投資基金，重點投向氫能和氨氫融合裝備制造產(chǎn)業(yè)。“在推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，我們深刻認識到綠色金融的支持至關重要?！睆V東佛山市委常委、常務副市長劉杰深有感觸。

國資的引領和示范作用，不僅增強了市場信心，而且引導了社會資本的投資方向，為氫能產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展奠定了堅實基礎。從目前看，氫能作為新興產(chǎn)業(yè)，受核心技術、制取成本、儲運基礎設施等因素制約，規(guī)?；形赐耆@現(xiàn)。加之金融行業(yè)對新興行業(yè)的投入較為謹慎，以及氫金融基礎建設、相關政策完善性和協(xié)調(diào)性不足等，影響了金融資源對氫能產(chǎn)業(yè)的投入。

中國建設銀行戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金專家咨詢委員會秘書長李亢表示，落實并做好綠色金融大文章，要關注國產(chǎn)化替代帶來的發(fā)展契機，關注氫氨融合技術的發(fā)展進程，關注氫能存儲和運輸技術的發(fā)展。

一批新產(chǎn)品新生產(chǎn)線發(fā)布

●400千瓦燃料電池電堆

400千瓦燃料電池電堆采用業(yè)內(nèi)獨特的石墨金屬復合極板技術路線，能有效降低燃料電池重卡20%氫耗，為氫能重卡、列車、重型機械可持續(xù)低成本運營提供充足動力。

●5兆瓦陰離子交換膜（AEM）電解水制氫系統(tǒng)

5兆瓦陰離子交換膜（AEM）電解水制氫系統(tǒng)采用全球新型陰離子交換膜（AEM）電解水制氫技術，可通過部署多個電解槽和系統(tǒng)組件來支持系統(tǒng)擴展，實現(xiàn)綠氫低成本制取，引領全球綠氫生產(chǎn)成本邁進1美元/千克時代。

●5千瓦質子交換膜（PEM）模塊化制氫系統(tǒng)

5千瓦質子交換膜（PEM）模塊化制氫系統(tǒng)是國內(nèi)首款分體式PEM模塊化制氫系統(tǒng)產(chǎn)品，緊湊的結構和優(yōu)異的性能使其成為離網(wǎng)分布式家庭儲能、小型商業(yè)儲能等多種應用場景的理想選擇。

●便攜式制充氫一體機

便攜式制充氫一體機以緊湊便攜的設計、高效環(huán)保的制氫技術、廣泛的通用性及便捷的操作性，將廣泛應用于氫能自行車、氫能無人機等領域。

●氨氫零碳燃燒技術示范量產(chǎn)線

全球首條陶瓷工業(yè)氨氫零碳燃燒技術示范量產(chǎn)線宣布投產(chǎn)，助力消除高溫行業(yè)邁向碳中和的巨大障礙。量產(chǎn)線通過天然氣摻氨比例燃燒、純氨氣燃燒的方式取代天然氣燃料燃燒，打造真正意義上的低碳乃至零碳工業(yè)窯爐，為中國氨氫融合新能源技術應用推廣提供技術支撐和數(shù)據(jù)積累，也為建筑陶瓷行業(yè)的減碳和零碳提供新的技術、標準和示范，加速驅動工業(yè)制造零碳時代的到來。

●“南海號”全球藝術航海計劃

“南海號”全球藝術航海計劃是我國首個與氫能結合的藝術活動。該活動以“可抵達的彼岸——氫能與全球藝術航海共譜新篇，攜手探索并推動綠色零碳的可持續(xù)發(fā)展”為主題，促進氫能的科技特性及應用潛力獲得更廣泛的關注，從而共同探索并推動綠色能源的可持續(xù)發(fā)展。

轉自中國石化新聞網(wǎng)，原文鏈接：http://www.sinopecnews.com.cn/xnews/content/2024-11/11/content_7110415.html