場景應(yīng)用牽引氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的對策建議

一、典型場景應(yīng)用

我國氫能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，已形成一批煤化工副產(chǎn)氫、氫燃料電池汽車、綠氫冶金等大規(guī)模應(yīng)用示范場景。同時，氫能大規(guī)模商業(yè)化面臨標(biāo)準(zhǔn)滯后、儲運成本高、綠氫經(jīng)濟(jì)性不足等挑戰(zhàn)，需加快統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系、攻關(guān)低成本制儲技術(shù)、構(gòu)建全國儲運網(wǎng)絡(luò)，推廣“風(fēng)光制氫 + 工業(yè)脫碳”等示范模式，以規(guī)?；瘧?yīng)用牽引全產(chǎn)業(yè)鏈升級，培育形成更多氫能新質(zhì)生產(chǎn)力。

我國已是全球最大的制氫、用氫國家，也是燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈最完整的國家之一。聚焦工業(yè)脫碳與綠色交通，形成化工副產(chǎn)氫規(guī)模化利用、氫燃料電池汽車和氫冶金全產(chǎn)業(yè)鏈三大核心示范路徑，實現(xiàn)“資源-場景-生態(tài)”產(chǎn)業(yè)閉環(huán)，系統(tǒng)推進(jìn)氫能規(guī)模化降本增效，實現(xiàn)與化工、冶金、新能源汽車等多領(lǐng)域深度融合。

（一）依托煤化工、煉化一體化等化工副產(chǎn)品氫，打造綠色低碳園區(qū)

煉化一體化副產(chǎn)品氫、煤化工制氫成本低、產(chǎn)量大、生產(chǎn)安全，產(chǎn)品可通過管網(wǎng)輸送氫氣至園區(qū)用能企業(yè)實現(xiàn)集中供氫，作為綠色燃料為園區(qū)提供高效的能源供給。利用副產(chǎn)氫能，就近推廣氫能燃料電池汽車、發(fā)電等應(yīng)用，便于實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，提高能源利用效率，減少碳排放，打造綠色低碳園區(qū)。鄂爾多斯市依托豐富的煤化工基礎(chǔ)，通過構(gòu)建“風(fēng)光氫儲車”一體化模式，打造零碳園區(qū)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，該市采用“風(fēng)光制氫 + 氫基化工”模式發(fā)展綠氫原料，為煤炭運輸、礦區(qū)短駁等場景下氫燃料電池重卡提供燃料，有效降低化工、冶金碳排放。四川石化在催化重整、乙烯制備等過程中產(chǎn)生副產(chǎn)氫氣近10萬噸，將這些副產(chǎn)氫替代天然氣作為制氫轉(zhuǎn)化爐燃料，不僅滿足園區(qū)內(nèi)部循環(huán)需求，實現(xiàn)整體碳減排 15% 以上。還滿足了周邊電子級多晶硅生產(chǎn)用氫需求。

（二）以氫燃料電池汽車為核心培育產(chǎn)業(yè)鏈，打造氫能源示范城市

氫燃料電池汽車作為未來綠色交通的重要方向，是氫能“先導(dǎo)性應(yīng)用”場景，具有零排放、長續(xù)航、快速加氫等優(yōu)勢，正在交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。截至2024年底，我國氫燃料電池汽車保有量達(dá)到2.4萬輛，加氫站累計達(dá)到540座，燃料電池汽車示范應(yīng)用取得新成效。京津冀地區(qū)共同實現(xiàn)了電堆、空壓機(jī)的技術(shù)自主創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，推動雙極板、氫氣循環(huán)系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)、電解水制氫裝備等重點產(chǎn)品不低于 80% 的區(qū)域整體配套率。北汽福田49噸液氫重卡續(xù)航達(dá)1000公里以上。截至2024年11月，京津冀三地累計推廣燃料電池車輛超過6000輛。截至2024年，上海已建成加氫站20余座，累計推廣燃料電池汽車超3300輛。佛山市已建成加氫站36座，累計推廣應(yīng)用氫能源汽車超1600輛，其中公交車近千輛。張家口市示范推廣氫能車輛超1200輛，其中，氫燃料電池公交車近500輛。

（三）依托鋼鐵等重大冶金示范性項目，形成氫冶金應(yīng)用場景

氫能在冶金等“脫碳難”的產(chǎn)業(yè)中具有廣闊應(yīng)用前景。已開發(fā)出氫直接還原鐵、氫基熔融還原等“氫冶金”“熔融還原”技術(shù)，替代傳統(tǒng)高爐技術(shù)路線。湛江、青島等地推進(jìn)百萬噸級綠氫冶金試點，驗證技術(shù)經(jīng)濟(jì)性并積極探索商業(yè)化模式。寶武集團(tuán)富氫碳循環(huán)高爐項目將氫氣與焦?fàn)t煤氣混合噴吹入高爐，替代部分焦炭，固體燃料消耗降低 30% ，實現(xiàn)碳減排 21%

二、面臨的挑戰(zhàn)

氫能源存在“雙重屬性”模糊、標(biāo)準(zhǔn)體系不完善、綠氫發(fā)展滯后，儲運體系薄弱，部分關(guān)鍵材料、核心設(shè)備國產(chǎn)化率需提升等問題，“制-運-用”環(huán)節(jié)亟待破除，需進(jìn)一步優(yōu)化從材料、生產(chǎn)、運輸?shù)綉?yīng)用的產(chǎn)業(yè)流程。

（一）氫能的“能源屬性”與“行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范” 有待進(jìn)一步明確和完善

氫能兼具“清潔能源”與“危化品的雙重屬性，在做好氫能安全管理的基礎(chǔ)上，需要明確氫氣的能源屬性并加快制定氫能的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范?，F(xiàn)行《中華人民共和國能源法》未明確將氫能納入法定能源體系，綠氫生產(chǎn)項目仍按危化品管理，限制了可再生能源制氫規(guī)?；l(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)體系碎片化突出，涉及氫能300余項標(biāo)準(zhǔn)中，國家標(biāo)準(zhǔn)占比不足 20% ，權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)不足、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)存在重復(fù)交叉，加氫站建設(shè)規(guī)范地方差異顯著。各地積極超前布局氫能汽車等應(yīng)用場景，但相應(yīng)加氫站國標(biāo)、燃料電池補(bǔ)貼政策、氫氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等建設(shè)需加快推進(jìn)。氫脆檢測等關(guān)鍵領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)相比，有較大的提升空間。

（二）規(guī)模效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)、集群效應(yīng)尚未凸顯

產(chǎn)業(yè)鏈上游化石能源制氫占絕對優(yōu)勢，綠氫產(chǎn)量占比僅 1% 左右，電解槽單位能耗高、設(shè)備成本高導(dǎo)致綠氫經(jīng)濟(jì)性不足，在成本約束下，影響了氫能市場滲透率。下游應(yīng)用集中在礦區(qū)、港口、市政公交等場景，乘用車、工業(yè)領(lǐng)域規(guī)?；瘧?yīng)用尚未突破。電解槽質(zhì)子交換膜、燃料電池雙極板等材料國內(nèi)配套自給率偏低，關(guān)鍵技術(shù)專利被美日歐壟斷；液氫儲運、氨氫轉(zhuǎn)化等前沿技術(shù)工程化驗證不足。制氫主要集中在化工園區(qū)等地，而用氫場景多樣化，分布空間包括各大中城市道路、工業(yè)園區(qū)等，應(yīng)用空間較為分散，制氫用氫空間上存在地理空間錯配。氫能交易端未能形成碳稅、綠電和綠氫價值聯(lián)動機(jī)制，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)利潤分配有待優(yōu)化。氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)化仍處于大規(guī)模商業(yè)化前期，技術(shù)瓶頸導(dǎo)致成本較高，相關(guān)問題仍待破解

（三）長距離、大規(guī)模、低成本的氫能儲運系統(tǒng)仍有待突破

氫能基礎(chǔ)裝備、管道等仍需加強(qiáng)。70兆帕儲氫瓶等成本不具備優(yōu)勢，高性能碳纖維材料、瓶閥等技術(shù)和裝備國產(chǎn)化仍需突破，且長距離運輸車輛載氫量受限。氫液化膨脹機(jī)、低溫泵等核心設(shè)備國產(chǎn)化率低，液氫儲運中“零蒸發(fā)存儲”，儲運能耗高等難題亟待破解。氫儲運成本制約了綠氫在鋼鐵、化工等領(lǐng)域的替代競爭力。

（四）較高的綠氫生產(chǎn)成本制約與超大的下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求不匹配

綠氫作為未來氫能潛在主要來源，受穩(wěn)定的市場需求預(yù)期、技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化銜接、技術(shù)突破、制備成本等因素影響。在煉化領(lǐng)域，綠氫成本尚未達(dá)到替代灰氫的經(jīng)濟(jì)性閾值，煤炭成本遠(yuǎn)低于綠氫成本。

三、推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的對策建議

以技術(shù)突破為牽引、政策支持為保障、市場需求為導(dǎo)向，我國有望在全球綠氫產(chǎn)業(yè)競爭中占據(jù)先機(jī)，為能源安全與碳中和目標(biāo)提供戰(zhàn)略支撐。

（一）加快行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定、應(yīng)用場景推廣等體系建設(shè)，強(qiáng)化有效引導(dǎo)

堅持“安全為基、標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)、應(yīng)用驅(qū)動、系統(tǒng)監(jiān)管”，以破解行業(yè)屬性界定不清、標(biāo)準(zhǔn)體系碎片化、應(yīng)用場景規(guī)范滯后等問題為導(dǎo)向，構(gòu)建“法規(guī)先行－標(biāo)準(zhǔn)支撐-監(jiān)管保障”體系。明確氫氣的法定能源屬性，建立綠氫分類管理制度，推動能源部門依法核發(fā)綠氫項目許可。推動建立氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，實施國家標(biāo)準(zhǔn)躍升計劃。創(chuàng)新安全監(jiān)管機(jī)制，建立跨部門氫能安全監(jiān)管聯(lián)席會議制度，組建國家氫能安全工程技術(shù)研究中心等科研機(jī)構(gòu)。遴選一批加氫站開展國標(biāo)驗證示范等工程，建立“中國氫能”等認(rèn)證標(biāo)識體系。

（二）總結(jié)一批省、市、縣、園區(qū)典型經(jīng)驗?zāi)Ｊ?，培育更多?xì)分領(lǐng)域應(yīng)用場景

以省、市、縣以及各類園區(qū)為抓手，總結(jié)煤化工 + 綠氫循環(huán)經(jīng)濟(jì)、風(fēng)光制氫-綠氨合成、綠電制氫－化工一體化園區(qū)、氫能城市示范區(qū)等典型經(jīng)驗?zāi)Ｊ?，在工業(yè)深度脫碳、交通多元化、新型能源系統(tǒng)等方面培育更多應(yīng)用場景。在新疆、青海、內(nèi)蒙古等可再生能源富集區(qū)，建設(shè)國家級“水風(fēng)光儲氫”一體化示范項目，探索多能互補(bǔ)調(diào)度、氫儲能調(diào)峰、離網(wǎng)制氫等模式，形成可復(fù)制的技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案。探索建立氫能產(chǎn)業(yè)白名單制度，支持關(guān)鍵材料進(jìn)口，將綠氫消納納入可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重考核，探索創(chuàng)建國家氫能產(chǎn)業(yè)投資基金，推動氫能納入全國碳市場交易體系，在化工園區(qū)、煉化基地等地實施氫能基礎(chǔ)設(shè)施超前建設(shè)試點。

（三）攻關(guān)高效低成本的電解水制氫技術(shù)和裝備，推動水電“電－氫”耦合等新應(yīng)用場景

綠氫關(guān)鍵技術(shù)的突破與成本降低是促進(jìn)氫能需求增長的關(guān)鍵。推動基于“電-氫”耦合的“水風(fēng)光儲氫”一體化綠氫發(fā)展，設(shè)立“綠氫關(guān)鍵技術(shù)”國家專項基金，支持電解槽新材料、高效膜電極、低能耗系統(tǒng)集成等核心技術(shù)研發(fā)。建設(shè)國家級綠氫創(chuàng)新中心，整合高校、科研院所及相關(guān)龍頭企業(yè)資源，形成“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合攻關(guān)機(jī)制。在鋼鐵、化工等行業(yè)推廣綠氫替代化石能源，支持建設(shè)一批依托綠氫的“零碳工廠”。研究制定“綠氫消費補(bǔ)貼”“碳積分”等支持政策，鼓勵企業(yè)采購綠氫。

（四）培育多元化氫能儲運網(wǎng)絡(luò)，形成連接氫能上下游產(chǎn)業(yè)鏈高效網(wǎng)絡(luò)體系

發(fā)揮好氫能儲運在推動產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展中的鏈接性作用，加強(qiáng)高壓氣態(tài)儲氫關(guān)鍵材料與裝備等核心技術(shù)攻關(guān)，加速固態(tài)儲氫工程化應(yīng)用，降低液態(tài)儲氫綜合成本，加速固態(tài)儲氫工程化應(yīng)用，優(yōu)化有機(jī)液體儲氫技術(shù)路徑，破解儲運經(jīng)濟(jì)性難題。推進(jìn)氫能示范區(qū)優(yōu)先布局高壓儲氫網(wǎng)絡(luò)，戰(zhàn)略性布局氫儲運樞紐，配套建設(shè)液氫中轉(zhuǎn)站等設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，推動液氫在航空航天、半導(dǎo)體制造等高端領(lǐng)域先行應(yīng)用，形成需求牽引效應(yīng)。在工業(yè)園區(qū)、港口等場景推廣固態(tài)儲氫模塊化應(yīng)用，探索“儲運一體”分布式供氫模式。

（五）打造氫能全產(chǎn)業(yè)鏈綜合示范區(qū)，拓展新質(zhì)生產(chǎn)力應(yīng)用場景

以場景創(chuàng)新驅(qū)動規(guī)?；涞兀剿骶G氫煉鋼、合成氨替代等工業(yè)脫碳剛性場景，通過規(guī)模化訂單攤薄技術(shù)成本。支持各地因地制宜加快燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群建設(shè)，探索“海上風(fēng)電制氫-儲運-應(yīng)用”“焦?fàn)t煤氣制氫-重卡運輸-加氫站網(wǎng)絡(luò)”“氫能裝備智造走廊”等規(guī)模化應(yīng)用場景落地?？偨Y(jié)好氫應(yīng)用示范可借鑒的發(fā)展經(jīng)驗進(jìn)行積極推廣，探索在工業(yè)脫碳、燃料電池汽車、分布式能源等領(lǐng)域形成更多的新質(zhì)生產(chǎn)力應(yīng)用場景。

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（楊文學(xué)系縣城經(jīng)濟(jì)研究中心研究員；余德彪系副總裁兼縣城經(jīng)濟(jì)研究中心主任）.

Abstract ： As a clean and efficient secondary energy source， hydrogen energy is gradually becoming a key focal point in China's eforts to build a new-type energy system. Currently， the primary bottleneck hindering the large-scale industrialization of hydrogen energy is the absence of extensive application scenarios， which results in a lack of effective demand-driven growth across all segments of the industry chain. China has established significant hydrogen energy application demonstrations， including hydrogen derived from chemical by-products， hydrogen fuel cell vehicles， and hydrogen-based metallurgy. However， the sector faces challenges such as ambiguous industry classification， insufficient scale， cluster， and synergy effects， underdeveloped infrastructure for hydrogen storage and transportation， and high production costs for green hydrogen. To address these issues， it is recommended to focus on five key areas： establishing a standardized system， promoting replicable best-practice models， fostering industrial coupling to reduce costs， improving supporting infrastructure， and creating comprehensive demonstration projects.

Keywords ： Hydrogen Energy; New Energy; Scenario Application; Marketization; Scale up