我国的能源特点是煤炭丰富,石油贫乏,天然气稀少。为此,我国每年需要进口大量的石油和天然气。这既不利于实现低碳减排,也不利于提高能源安全性。因此,选择氢作为能源载体,电解水产生氢,消除可再生能源发展的上限既是我国能源转型的必然趋势,也是我国保卫实现2030年碳排放峰值和2060年实现碳中和目标的必要手段。目前,我国氢能的具体应用如下:
(一)交通运输
随着技术的成熟和加氢站的改进,近年来,在国际氢能舞台上,越来越多的中国人发出声音。2017年,我国生产了1,272辆燃料电池汽车,比2016年生产的629辆增长了102%,预计到2030年,中国的燃料电池汽车数量将达到50,000辆。
(二)工业应用
目前,我国的氢气年产量约为2100万吨,主要用于化学工业,如合成氨,合成甲醇和石油精制。传统氢气行业对氢气能源的需求预计会随着市场变化而波动,但总体上保持稳定。其中,合成氨行业对氢能源的需求将在2030年之前增加。随着钢铁行业减少煤的压力越来越紧,预计钢铁行业对氢气的需求将迅速增加。
(三)航空航天
氢是组成宇宙的重要元素之一,但是对于人类来说,产生液态氢还比较晚。液态氢直到1898年才在实验室中生产。像其他技术一样,它首先被用于国防和军事工业中最典型的领域。到目前为止,我国共研制了四型氢氧发动机,主要是长三架系列发动机。已经形成了完整的液态氢航空航天工业体系,从生产到存储,运输,测试,测量和控制,安全和监控的结果,包括形成一系列国家军事标准。
(四)建筑行业
目前,我国的建筑物普遍存在围护结构能耗高,效率低,保温性能差的问题,具有夏季空调耗电大,冬季采暖耗电大的特点。利用天然气重整制氢生产燃料电池热电联产不仅可以有效降低天然气终端利用的排放强度,而且具有多能互补,高能综合效率,保证能源供应可靠性的优点。在未来空间有一定的市场推广。此外,当前中国的应急(EPS)和备用电源(UPS)市场以铅酸电池为主,一些公司还开始购买退役的动力电池以进行基站备用技术演示。使用氢能的燃料电池可用作用户方的紧急情况或备用电源选项。
综上所述,目前我国氢能应用在交通运输、电力储能和航空航天领域有较大发展前景。计划到2020年,氢能研究将取得重大突破,以提高我国的综合国力。