氢能发展:从灰氢到绿氢的“双碳”赋能之路

2025-6-24 14:20 来源: 中国环境报 |作者: 孙阳阳 顾光同

国家能源局《中国氢能发展报告(2025)》显示,2024年我国氢能生产消费规模达3650万吨,位居全球首位,可再生能源制氢产能占全球50%以上,这标志着我国正从氢能技术的追随者逐步向全球产业的引领者跨越。

然而,当前氢能仍面临产业链需协同深入推进碳减排、成本高企、基础设施建设滞后、技术创新不足等诸多挑战。亟须强化政策支持、加快基础设施建设、突破核心技术瓶颈以及深化国际合作与交流,真正为“双碳”目标的实现提供强大动能。

发展氢能有助于推动“双碳”目标实现

随着全球对气候变化问题的关注度与日俱增,传统化石能源在生产与消费过程中产生的高碳排放问题愈加突出,能源低碳转型已成为全球共识。氢能作为零碳能源,其在能源生产与消费全链条均可实现近零排放,氢能的大规模应用有助于大幅削减二氧化碳等温室气体排放量,为全球应对气候变化注入强大动力。

例如,在钢铁行业中,氢能可替代传统的煤炭作为还原剂,实现炼钢过程的低碳化;在化工行业,绿氢可用于合成氨、甲醇等生产过程,从源头减少碳排放。通过氢能的广泛应用,能够推动能源结构的根本性变革,助力我国实现“双碳”目标,为全球气候治理提供可借鉴的中国模式。

同时,氢能是保障能源安全的战略选择。我国能源结构长期呈现“富煤、缺油、少气”的资源禀赋特征,这一特征导致我国能源对外依存度偏高,能源安全面临挑战。氢能产业的蓬勃发展,为我国优化能源结构、强化能源安全开辟了全新路径。氢气具有高能量密度及热值的特点,能够在交通运输、工业生产等领域实现大规模、全面深度的脱碳,同时,它还可作为长时储能媒介,与风、光等可再生能源相互耦合,实现能源的跨地域、跨季节调用存储。这种特性使得氢能能够有效缓解可再生能源发电的间歇性和不稳定性问题,提高能源系统的稳定性和可靠性。通过发展氢能产业,我国可减轻对传统化石能源的依赖,降低能源进口风险,构建更加安全、稳定、可持续的能源供应体系。

此外,氢能也是推动产业升级的关键引擎。氢能产业涵盖了“制—储—运—加—用”全链条,具有产业链长、涉及领域广、带动效应强的特点。发展氢能产业能够有效带动上下游产业的协同发展,促进传统产业的转型升级,培育新的经济增长点。

在制氢环节,可再生能源制氢技术的发展将推动光伏、风电等新能源产业的进一步壮大;在储氢和运氢环节,新型储氢材料和运输技术的研发与应用将催生新的制造业领域;在应用环节,氢燃料电池汽车的推广将带动汽车产业的电动化转型,同时促进加氢站等基础设施的建设与发展。

氢能发展面临的堵点与痛点

当前,我国氢能发展仍面临一些问题亟待破解。

产业链深化协同降碳面临挑战。当前,我国制氢行业发展面临产业链协同进一步减碳的挑战。此外,我国氢气消费量主要集中在化工行业,如合成氨、甲醇生产等,这些领域的降碳也需在制氢产业发展中纳入考量,以便提升氢能从生产到利用的降碳绩效。尽管可再生能源制氢具有零碳排放的优势,但目前其在整个制氢产业中的占比仍然较低,尚未形成规模效应,难以有效缓解产业链的碳排放压力。

成本高企制约市场推广。我国氢能的生产成本主要受制氢方式的影响。传统的化石能源制氢虽然技术成熟,但随着环保要求的不断提高,其面临的碳排放成本逐渐上升,同时,化石能源的价格波动也会影响制氢成本的稳定性。可再生能源制氢虽然具有零碳排放的优势,但设备投资大、制氢效率低,导致成本居高不下。此外,氢能的储存和运输成本也较高,一定程度上限制了氢能的运输距离和市场范围。高昂的成本使得氢能在与传统能源的竞争中处于劣势,严重制约了其市场推广和应用。如何降低氢能全产业链成本,成为氢能产业发展的重要瓶颈。

基础设施建设滞后。加氢站是氢燃料电池汽车推广应用的关键基础设施,然而,目前我国加氢站的建设数量仍然较少,布局也不够合理,远远无法满足氢燃料电池汽车的发展需求。加氢站的建设成本高、审批流程复杂,使得企业建设加氢站的积极性不高。缺乏完善的基础设施也使得氢能在工业领域的大规模应用受到限制。如何加快基础设施建设,是氢能产业发展的当务之急。

技术创新存在明显差距。虽然我国在氢能关键技术领域取得了一些突破,但与国际先进水平相比,仍然存在一定的差距。我国的氢能产业链尚未完全成熟,在制氢、储氢、运氢和应用四个方面均存在短板。在产业链的上游,大容量、低电耗电解槽还处于研发阶段,核心技术主要依赖进口的现状制约了我国可再生能源制氢技术的发展;在产业链的中游,基础设施建设如加氢站、输氢管道等存在较大缺口,技术标准和建设规范尚未完善,影响了氢能的流通和配送;在产业链的下游,氢能的应用有限,主要应用于交通领域,在化工、能源等领域仍处于示范阶段,缺乏成熟的应用模式和技术解决方案。

氢能赋能“双碳”目标实现的对策建议

推动氢能产业发展,笔者建议如下:

强化政策支持,构建长效机制。充分发挥政策的引导和激励作用,构建覆盖氢能全产业链的政策支持体系。首先,在补贴政策方面,重点支持制氢环节,加大对燃料电池汽车购置、加氢站建设运营等关键环节的补贴力度。其次,通过税收优惠政策切实减轻企业负担,从制氢企业用电、用气优惠,到储氢、运氢设备制造企业税收减免,再到应用端企业产品推广补贴,实现政策扶持贯穿氢能全产业链。此外,政府部门还应设立绿色制氢专项基金,用于支持绿色制氢技术的研发、示范和产业化项目,鼓励金融机构为绿色制氢项目提供贷款、担保等融资支持,降低企业的融资成本。

加快基础设施建设,优化产业布局。加大对加氢站等基础设施建设的支持力度,简化审批流程,降低建设成本。通过出台土地优惠政策、提供财政补贴等方式,鼓励企业参与加氢站建设,通过市场化手段推动加氢站的布局和建设。在加氢站建设过程中,应注重合理规划布局,根据氢燃料电池汽车的发展需求和交通流量,在城市中心、高速公路服务区等区域优先建设加氢站,逐步形成覆盖全国的加氢站网络。同时,要加强氢气运输基础设施的建设,研发新型氢气运输技术和设备,提高氢气运输效率,降低运输成本。此外,有序推进全国氢能信息平台建设,加强氢能行业跟踪与统计分析,支持龙头企业和行业机构建设氢能实证实验平台,形成适应我国氢能产业发展的质量、标准、计量、认证体系,为氢能产业的发展提供基础设施和技术支撑。

聚焦技术创新,突破核心瓶颈。政府、企业与科研机构需携手共进,构建产学研用深度融合的技术创新体系,攻克氢能领域的核心技术难关。一方面,建立健全覆盖氢能技术创新与产业化、终端应用等领域的政策体系,激励企业进行技术联合攻关,提高企业的技术创新能力和核心竞争力。同时,要加强对氢能产业人才的培养,建立多层次的人才培养体系,培养一批懂技术、懂管理的复合型人才。另一方面,引导企业加大对氢能技术研发的投入,加强与高校、科研机构的合作,共同开展关键技术研发和创新,推动科技成果向现实生产力转化,不断拓展氢能的应用场景,加快氢能领域“卡脖子”技术及装备的突破与应用。

深化国际合作与交流,提升全球影响力。氢能产业的发展离不开国际合作与交流,我国应坚持构建新发展格局,用好国内国际两个市场、两种资源,推动氢能领域的政策交流、技术创新、项目落地等多元合作。积极参与国际氢能技术交流与合作项目,引进国外先进的技术和经验,提高自身的技术水平和产业竞争力。通过在海外建设氢能生产基地和应用示范项目,将我国的氢能技术和产品推向国际市场,提高我国氢能产业的国际知名度和影响力。此外,深度参与国际氢能标准制定,将我国技术优势与标准诉求融入国际规则,提升国际话语权,为我国氢能产品与服务出海消除技术壁垒,推动产业国际化发展。

最新评论

碳市场行情进入碳行情频道
返回顶部