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11月末，北京初冬的寒冷难以掩盖氢能市场的火热。延庆镇庆园街919路公交总站，工作人员向新能源大巴车内注入氢气。这是中国石化新建的一座加氢站。
氢气行业在政策推动下站上了风口。业界人士透露，氢能顶层设计文件有望于近期出台。调查结果显示，化石能源制氢占比超过六成以上，但其存在碳排放过高的“灰氢难题”。随着清洁能源产业的迅速发展，电解水制“绿色氢气”迎来了曙光。
政治上的支持
此外，“延庆区还有两座加氢站正在抓紧建设，与加上此前建成投产的中国电力中关村延庆加氢站以及距庆园街约5公里的北京石油王泉营加氢站，5座加氢站将共同承担冬奥会的氢能保障工作，届时可实现日加注氢气6.2吨。”以上加氢站负责人介绍，庆园街加氢站每天可以为80辆12米的公交车提供加氢服务，日供氢能力可达到1500公斤。
中国石化董事长马永生说，公司将氢能作为新能源核心业务加快发展，今后五年，初步规划总投资超过300亿元。“十四五”期间，中国石化加氢站计划建设1000座，加氢服务能力达到每年20万吨。目前，中国石化拥有3万个加油站，具有发展氢能源业务的优势。
制定政策，推进充电、加氢等设施建设，引导和鼓励氢能电池产业的发展。与此同时，为深入打好污染防治攻坚战，将实施清洁柴油车(机)行动，推进氢能电池汽车示范应用，有序推广清洁能源汽车。
交通运输部于11月18日发布了《综合运输服务“十四五”发展规划》，提出要加快充换电、加氢等基础设施的规划和建设。北京、山东等地纷纷出台氢能产业发展规划和实施方案，制定了具体建设目标。按照《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》，到2025年前培育10-15家具有国际影响的产业链龙头企业，京津冀地区累计实现氢能产业规模1000亿元以上。
据中国氢能联盟统计，到2025年，我国氢能产业产值达到1万亿元，氢气需求量近6000万吨，二氧化碳减排7亿吨左右。
氢能具有清洁低碳、高热值、高转化率等优点，是一种很有发展前途的二次能源。在能源领域，发展氢能对节能减排、深度脱碳、提高利用率具有重要意义。氢能源产业链涉及到上游制氢、中游储运和下游应用等多个环节。
开发绿色氢气已成为共识
在宝丰能源光伏制氢工厂，标有“绿氢H2”“绿氧O2”的大型储气罐在阳光下矗立,车间内设有多个氢分离器，氢气纯化装置整齐排列，离工厂1公里远的地方，光伏发电板镶嵌在旷野中。
宝丰能源项目负责人王箕荣说，成片的光伏发电板组成20万千瓦光伏发电装置，再加上产能为每小时2万标方氢气的电解水制氢装置，共同构成宝丰能源氢能产业项目。
他说：“光伏发电作为动力，利用电解槽来制造‘绿色氢气’和‘绿氧’，进入宝丰能源的烯烃生产系统，取代以前的煤炭。”“绿色氢气”的制造成本只有0.7元/吨。王箕荣预计，到年底，该项目将有30台电解槽投产，全部投产后，年产量达2.4亿标方“绿氢”和1.2亿标方“绿氧”，减少煤炭资源消耗38万吨，减少二氧化碳排放约66万吨。今后，公司将全面发展制氢储能、储氢、加氢站建设，并通过与城市氢能源示范线协作等方式拓展应用场景，实现氢能全产业链的一体化发展。
绿氢是由可再生能源转化为电能电解水后制氢的一种。电解技术主要有碱水解工艺、质子交换膜(PEM)电解水技术和固体氧化物电解工艺。
三月，隆基股份和朱雀投资合资成立了氢能公司。隆基股份的总裁李振国表示，开发“绿色氢气”需要从降低电解水制取设备和光伏发电成本入手。提高电解槽效率，减少电力消耗。隆基股份的“光伏+制氢”模式，选择碱性水电解技术为发展方向。
“在设备制造成本方面，质子交换膜电解水电极材料选用铂、铱等贵金属，设备制造成本高。在电解液中，采用镍作电极材料，大大降低了成本，能够满足未来电解水制氢市场的大规模需求。”李振国说，近10年来，碱水解设备的制造成本已经降低了60%，今后还可以通过技术和生产装配工艺的升级，进一步降低设备制造成本。
对于降低光伏发电成本，李振国认为主要包括两个方面：降低系统成本，提高寿命周期发电能力。“一年中光照时间超过1500小时的区域，隆基光伏发电成本就能达到每度0.1元。”
联美控股计划在氢储存和加氢站等方面进行规划。联美控股总工程师武海滨说，氢能源的发展机遇主要体现在交通、燃料电池和储能等领域，氢能市场将会成为万亿元甚至十万亿元规模的一个大市场。
加氢站设备供应商厚普股份的董秘胡莞苓说，厚普股份加大了对氢能源领域的投资，在加氢站设备领域已经成功地研发了多项核心零部件，并取得了不错的经济效益。目前，厚普股份在加氢站建设方面，已逐步形成了从设计到零部件研发、生产、成套设备集成、加氢站安装调试、售后服务等全产业链的服务能力。“厚普股份和中国石化在加氢站的建设上进行了直接合作，将继续深化和完善产业链，目前正在研究开发低压固态储存设备和活塞式氢气压缩机等。”胡莞苓说。
中泰股份专注氢能储运。公司董秘周娟萍表示，氢储运需要将其液化。公司的板翅式换热器已在大型制氢实验装置中采用。氢气液化是深冷技术的制高点，也是公司研发的立足点。“‘绿氢’方面，将依托我们的工程能力，与电解水厂家合作，将氢液化后储运。总体思路是降低提纯、液化成本，解决运输问题。”周娟萍说。
另外，美锦能源将把上游供氢、中游设备制造及下游运营建设成产业平台，为后期清洁能源产业发展提供支持。
突破资源共享瓶颈
当前，我国氢能产业发展还存在许多制约因素。
有研科技集团首席专家蒋利军表示，从氢气生产环节来看，目前较为成熟的制氢方法有碱性水电解、水煤气和重整制氢等，而PEM等新型电解水制氢方法正在加速推进。“我们的碱水解氢设备虽然有一定的成本优势，但能源效率较低，综合能耗为5~5.5度，国外可控制在5度电以内。”
氢气储存是当前氢能工业发展的瓶颈。蒋利军认为，理想的氢气储存方式需要储氢密度高、吸收快、放氢速度快、使用寿命长、安全性好、成本低。“当前，高压储存氢气技术在燃料电池汽车上得到了广泛应用。高电压储存技术虽然可以满足燃料电池汽车行驶500公里的要求，但是仍然需要降低成本，提高储氢密度。”但氢燃料电池的关键材料，氢气循环泵等设备依赖进口，存在技术壁垒，燃料电池的可靠性也亟待提高。
氢能源产业链长，涉及的核心技术多。许多核心技术，如燃料电池、PEM制氢、液储、碳纤维材料等，都与国际先进水平有较大差距，中集集团总裁战略顾问郑贤玲表示。
国家金证券分析师张帅认为，我国氢能产业链已经有了较大的发展。氢能源产业的发展是一个循序渐进的过程，其中包括“足够量的氢”“足够量且廉价的氢”，以及“量足而廉价的‘绿氢’。
提出以应用为导向，以系统整合为主线，加速物料及零部件的自给自足，以企业为主导，以资金为纽带，聚集国内优势企业，建立协同创新联盟，上下游紧密结合，资源共享，快速研发；燃料电池汽车与分布式电站同步开发，分布发电与可再生能源微电网紧密结合。前期试验车不足时，宜在加氢站建混合站，用油养氢。
氢能核心技术已经具备规模化生产的条件，基本实现了闭环。通过物联网系统，PEM制氢，将可再生能源和氢气耦合，可以获得更高的综合效率。郑贤玲表示。
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