中国能源资讯网2022年7月，国内首座兆瓦级氢能综合利用示范站在安徽六安投运，标志着我国首次实现兆瓦级制氢-储氢-氢能发电的全链条技术贯通；2023年4月，中国石化“西氢东送”输氢管道示范工程被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》，标志着我国氢气长距离输送管道进入新发展阶段；8月30日，中国石化新疆库车绿氢示范项目全面建成投产，成为我国首个万吨级光伏绿氢示范项目，标志着我国绿氢工业规模应用实现零的突破……近年来，随着绿色低碳理念的深入人心和基于对全产业链的培育，我国氢能产业呈现出蓬勃发展的态势，一批氢能产业集群正在涌现，应用领域方兴未艾，产业链、供应链、创新链不断完善。
以示范应用项目推动产业体系构建
氢能作为新万亿级赛道，应用范围巨大、需求潜力巨大。为此，我国在多项发展规划和产业政策中均明确提出支持氢能发展，体现出国家对氢能产业发展的重视。
氢能产业链包含制氢、储运及应用三大环节。在上游，我国仍以煤制氢和天然气制氢为代表的化石燃料制氢作为主流制氢方式，目前，虽已开发出电解水制氢等绿氢制造方式，但受制于成本、供应链等因素仍处于试验阶段，占比仅1%左右。在中游，高压气态储运以其成本低、储氢能耗低、技术成熟等优势成为应用最广泛的储氢方式，但仍存在着氢气泄漏和容器爆破的安全风险；固态储运最安全，但同样受到成本、储放空间约束，目前只在发电、风电制氢中应用。长远来看，在我国能源结构完成转型，加氢站和应用场景全面铺开后，对氢能的需求大且稳定时，管道输氢将是最经济的输氢方式。在下游，氢气应用主要集中在工业和交通领域，建筑、基础设施和发电领域等仍处于探索阶段。
近年来，在顶层设计下，围绕制氢、储运、加注、应用等方面，我国通过五大示范城市群以及“氢进万家”等一批示范项目，持续推动氢能在交通、建筑、储能等领域的综合应用，不仅带动氢能制-储-输-用全产业链协同发展，也推动了区域优化布局。
自2021年8月开始至今，我国已经在京津冀、上海、广东、河北、河南初步形成五大燃料电池汽车示范城市群，在政策驱动下，它们积极发展氢燃料汽车产业，并借此带动氢能全产业链布局发展。如在位于粤港澳大湾区中心腹地的佛山市南海区，目前已聚集氢能企业和机构超150家，涵盖氢能全产业链，形成超600亿元投资规模的产业集群；在河南新乡市，凭借特色鲜明的氢能产业生态集群，一条涵盖“制氢-储氢-加氢-氢燃料电堆-氢燃料发动机-氢能应用”的新能源汽车产业链条，已雏形初现；上海则重点瞄准氢能冶金、氢混燃气轮机、氢储能等赛道。
2021年4月16日，科技部与山东省政府联合启动“氢进万家”科技示范工程，这是全国首个、也是目前唯一的“氢进万家”示范省份。近两年里，随着“氢进万家”的推进渐入佳境，越来越多的应用场景出现在济南、青岛、淄博、潍坊4座“国家‘氢进万家’科技示范工程试点城市”里，如全国首座高速加氢站、首座港口加氢站先后建成，25座加氢站日供氢能力超过20吨，燃料电池车辆总推广数已超过1000辆……
同时，加氢基础设施建设发展较快。据中国氢能联盟氢能产业大数据平台数据显示，至6月底，全国已建成并运营的加氢站数量达到了385座，其中，我国新增加氢站数量、在营加氢站数量以及加氢站总数这三项指标均位居全球首位。
日前，科技部高新技术司能源与交通处处长问斌在首届北京氢能产业大会暨京津冀氢能产业发展高峰论坛上表示，通过一系列氢能典型场景示范应用，我国已初步打通了氢能的“制-储-输-用”全产业链。
持续提升科技硬实力实现产业链降本
从产业现状看，持续提升氢能关键核心技术水平对推进产业健康有序发展十分重要。
当下，我国对氢能产业的规范和扶持，将氢推到了能源载体的属性上来。据中国氢能产业联盟预测，到2030年，国内市场对氢能的需求，将接近4000万吨，到了2050年，若煤炭发电占比降到20%以下，我们对氢能的需求超过6000万吨。
如此巨大的想象空间无疑让氢能产业变得“炙手可热”，很多企业包括国企、民企、外企都对发展氢能产业展现出极大热情，开始积极抢占氢能市场先机。如隆基绿能、阳光氢能、宝丰能源等国内的头部光伏企业也纷纷跨界布局氢能全产业链。目前，这些入局氢能赛道的企业通过在部分关键零部件、电堆、系统方面进行创新研发与尝试，已取得了一批技术研发和示范应用成果。如在零部件方面，空气压缩机、氢气循环泵等曾是氢能产业核心瓶颈的环节，当前已在性价比、用料等方面做到世界最好，产品性能、价格，包括技术进步速度都是全球领先；在电堆领域，石墨板电堆、双极板电堆在功率等级、功率密度各方面迭代速度也比国外要快得多；在燃料电池领域，我国车用质子交换膜、燃料电池系统集成已经取得重大突破，面向重卡的大功率燃料电池系统成为氢能产品的高技术亮点等。
尤其是，在国内氢能产业的发展进程中，以中国石化、中国石油、中国海油、国家电投等为代表的央企“国家队”也运用各自强大的资源与资金优势在氢能领域“各显神通”，成为推动产业发展的“劲旅”。它们围绕氢能国家重点项目、重要基础设施、产业链强链补链重点领域，解决产业发展瓶颈，加快推动培育壮大氢能产业。如今年以来，中国石化“西氢东送”输氢管道示范工程已被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》；国家管网集团成功实施9.45兆帕全尺寸非金属管道纯氢爆破试验；中国石油宁夏银川宁东天然气掺氢管道顺利通过加压和测试，为我国大规模、低成本、远距离氢能运输提供了技术支撑；中国航天科技集团有限公司六院101所承担的自主研发项目“液态储氢加氢示范系统及其关键设备研制”课题通过了航天科技集团验收，标志着液态储氢加氢示范系统及其关键设备研制技术取得重大突破……
可以说，持续的技术迭代，以及跨行业的技术创新，正在为氢能产业注入加速发展的支撑与源动力。
不过有业内人士指出，如今氢能发展依旧面临多重挑战，作为未来能源转型的关键，氢能产业还需要从产业链、产业生态、市场模式等角度进行技术创新。国家能源局科技司能效与储能处处长徐梓铭日前亦在2023氢能专精特新创业大赛上表示，“我们必须坚持创新发展道路，持续加强技术研究，鼓励技术创新，不断突破关键核心技术，并在工程应用中迭代升级，努力加快从跟跑到并跑乃至于领跑的转换，保持产业链供应链安全稳定，实现我国氢能产业高质量发展。”
稳步推进绿氢规模化应用与产业链发展
在“碳达峰、碳中和”的愿景之下，发展氢能，尤其是发展绿氢，不仅是基于市场需求，更是基于国家发展。
在河南濮阳中原油田的绿氢示范基地，这里原来是一个老的炼油厂，如今已经被改造成绿氢的制备中心，在这里通过太阳能发电传输到PEM制氢装置，最终产出绿氢，目前每小时的产氢量已经超过了50公斤，一天的产氢量在一吨左右，这些绿氢将被应用到当地的公共交通中，实现真正的绿色循环。
相较于灰氢、蓝氢，利用可再生能源制成的绿氢，才是更为清洁的能源，堪称“21世纪的终极能源”。国际氢能学会副主席、清华大学教授毛曾强曾强调：“绿氢是发展氢能的初衷。”发展氢能就是为了能源的“去碳化”，只有通过无碳能源生产“绿色的氢”，才能实现这一目标。
今年以来，全球主要经济体纷纷加快氢能政策布局、推动氢能产业发展。美国发布首个《美国国家清洁氢能战略及路线图》，大力发展氢能、建立清洁能源体系；欧盟规定到2030年可再生氢在工业氢需求中所占比例要达到42%，进一步激发绿氢需求。同样，对于我国来说，今年4月，国家能源局在印发的《2023年能源工作指导意见》指出，加快攻关新型储能关键技术和绿氢制储运用技术，推动储能、氢能规模化应用。
不过，目前我国“绿氢”产业仍处于发展初期，大规模发展面临着生产成本、技术创新、设施建设和储存运输等方面的难题。对此，中国国际经济交流中心副理事长、国务院发展研究中心原副主任王一鸣认为，“当前推动氢能特别是绿氢产业发展，需要破解成本、技术、政策等方面难题。”他表示，要从突破关键核心技术和扩大产业应用两方面发力，降低氢能综合利用成本。
中国科学院院士、国际氢能与燃料电池协会理事长欧阳明高表示，在氢能产业链方面，要以绿氢制备的商业价值为推动力，以多元化、大规模商业示范应用为龙头，带动绿色氢能全产业链发展。
中国科学院院士、中国石油集团新能源首席专家邹才能提出，在加快绿氢基础建设方面，要像开发气田一样建设绿氢大基地。地上绿氢大基地和氢能管网的规划建设，对我国绿氢工业的大发展是至关重要。我国新能源资源无限，绿电+绿氢是主要利用方向。
值得关注的是，8月30日，在新疆库车经济技术开发区，全球最大的光伏发电制氢项目全面投产。中国石化在采访中表示，库车绿氢项目“开创了绿氢炼化新发展路径，为我国工业化应用提供了示范”。在业内人士看来，国内绿氢项目虽然在数量上增势较猛，但推进的速度普遍不快，“库车项目能全面投产，整合带动了一系列国产技术与设备，极大程度上推动了国内氢能产业链的发展进程。”
一花独放不是春。当前除了中石化库车项目，三峡集团内蒙古纳日松光伏制氢产业示范项目成功产氢，项目年产氢气约1万吨，主要应用于化工和交通领域；华电青海德令哈100万千瓦光氢储项目投产，年可发绿电22亿度，制氢规模600标准立方米/时；国家能源集团宁东可再生氢碳减排示范项目50万千瓦光伏项目已全容量并网，产生的氢气将用于化工、交通等多场景；国家电投所属吉电股份大安风光制绿氢合成氨一体化项目于5月获得施工许可，年制氢量达到2.7万吨，绿氢制合成氨产量15.3万吨……相信随着更多绿氢项目落地，上游制氢环节将迎来持续的技术升级与降本增效，必然会促进绿氢平价与大规模应用。
双碳已成势，氢能正当时。犹记得凡尔纳在小说《神秘岛》中写道：“总有一天，水可以被电解为氢和氧，并用作燃料，而构成水的氢和氧……将会成为供暖和照明的无限能源。”相信在技术进步、可再生能源发电成本的下降、政策指引和企业社会责任意识的多重作用下，曾经的科幻亦会随之照进现实。
