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氢能源的发展前景

清秀的大树
老迟到的眼睛
2023-02-12 01:22:49

氢能源的发展前景

最佳答案
诚心的钢铁侠
殷勤的香菇
2025-07-18 09:32:27

发展前景:

作为一种来源广泛、清洁低碳、应用场景丰富的二次能源,氢能有利于推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展。近年来,氢能及氢燃料电池产业逐步成为全球能源技术革命和未来能源绿色转型发展的重要方向。

【拓展资料】

特点:

氢能是公认的清洁能源,作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。21世纪,我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划,并且我国已在氢能领域取得了多方面的进展,在不久的将来有望成为氢能技术和应用领先的国家之一,也被国际公认为最有可能率先实现氢燃料电池和氢能汽车产业化的国家。

当今世界开发新能源迫在眉睫,原因是所用的能源如石油、天然气、煤,石油气均属不可再生资源,地球上存量有限,而人类生存又时刻离不开能源,所以必须寻找新的能源。随着化石燃料耗量的日益增加,其储量日益减少,终有一天这些资源、能源将要枯竭,这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样的二次能源。氢位于元素周期表之首,原子序数为1,常温常压下为气态,超低温高压下为液态。作为一种理想的新的含能体能源,它具有以下特点:

1.重量最轻:标准状态下,密度为0.0899g/L,-252.7℃时,可成为液体,若将压力增大到数百个大气压,液氢可变为金属氢。

3.导热性最好:比大多数气体的导热系数高出10倍。

4.储量丰富:据估计它构成了宇宙质量的75%,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。

5.回收利用:利用氢能源的汽车排出的废物只是水,所以可以再次分解氢,再次回收利用。

6.理想的发热值:除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142351kJ/kg,是汽油发热值的3倍。

7.燃烧性能好:点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。

8.环保:与其他燃料相比氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氨气经过适当处理也不会污染环境,氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应。

9.利用形式多:既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。

10.多种形态:以气态、液态或固态的金属氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。

11.耗损少:可以取消远距离高压输电,代以远近距离管道输氢,安全性相对提高,能源无效损耗减小。

12.利用率高:氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患,利用率高。

13.运输方便:氢可以减轻燃料自重,可以增加运载工具有效载荷,这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。

最新回答
感性的保温杯
超级的果汁
2025-07-18 09:32:27

行业主要上市公司:美锦能源(000723)厚普股份(300471)中国石化(600028)卫星化学(002648)嘉化能源(600273)亿华通(688339)等

本文核心数据:氢能源板块上市公司研发费用氢能源相关论文发表数量

全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“hydrogen

energy”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月17日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

氢能技术概况

1、氢能源的界定及分类

(1)氢能源的界定

氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量。氢能是氢的化学能,氢在是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,储量丰富。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,随着世界范围内对绿色经济发展重视程度的提升,氢能源的需求和应用领域不断扩展。

(2)氢能源的分类

按照氢气的来源,通常将氢能源分为三类,即灰氢、蓝氢和绿氢。

2、技术全景图:四大环节构成

氢能产业主要由制氢、储氢、运氢、加氢和用氢四大环节构成。为发挥氢能重要能源载体作用,需大力推动氢能产业每个环节的技术发展。其中电解水制氢、液态/固态储氢、液态有机储氢、氢燃料电池等先进技术研究对氢能产业规模化应用具有重要意义。

氢能产业技术发展历程:始于上世纪50年代

中国的氢能与燃料电池技术研究始于上世纪50年代。20世纪80年代以来,相继启动了863计划和973计划,加速以研究为基础的技术商业化项目,氢能和燃料电池均被纳入其中。“十三五”期间,氢能与燃料电池开始步入快车道。2016年以来相继发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》、《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》、《中国制造2025》等顶层规划。2019年两会期间,氢能首次写入政府工作报告。2020年4月,氢能被写入《中华人民共和国能源法》(征求意见稿)。2021年,“十四五”规划指出要在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。2022年发布第一个氢能源专项规划——《氢能产业发展中长期规划(2021-2035

年)》,为中国氢能源产业发展作为指引。

氢能产业技术政策背景:政策加持技术水平提升

近些年来,我国提出了一系列氢能产业技术发展相关政策,包括氢气制备、储运、应用和燃料电池等关键技术,使得氢能产业技术水平稳步提升。

氢能产业技术发展现状

1、氢能产业技术科研投入现状

(1)国家重点专项

为推进氢能技术发展及产业化,国家重点研发计划启动实施“氢能技术”重点专项。2018-2022年,“氢能技术”重点专项数量逐年增加。2018年仅9项技术专项,到2022年,“氢能技术”重点专项围绕氢能绿色制取与规模转存体系、氢能安全存储与快速输配体系、氢能便捷改质与高效动力系统及“氢能万家”综合示范4个技术方向,拟启动24项重点专项。

(2)A股上市企业研发费用

目前,中国氢能市场正处于发展初期,行业整体研发投入水平不算太高。从A股市场来看,2017-2021年,我国氢能源板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,氢能源板块上市公司研发总费用约158.69亿元。

2、氢能产业技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从氢能相关论文发表数量来看,2010年至今我国氢能相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见氢能科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有80825篇氢能相关论文发表。

注:统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解氢能产业技术领域内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中最近5000条专利中最常见的关键词,其中,催化剂、燃料电池、制氢系统、电解水、电解槽等关键词涉及的专利数量较多,说明氢能领域近期的研发和创新重点集中于燃料电池和制氢等领域。

(3)专利聚焦领域

从氢能专利聚焦的领域看,目前氢能产业专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于催化剂、燃料电池、制氢系统、电解水、电解槽等。

注:图中格子数量表示每家公司的专利覆盖率,每个格子代表相同数量的专利。

主要氢能产业环节技术分析

1、前端制氢环节:可再生能源电解制氢是氢源终极方案

制氢环节技术主要包括化石能源制氢和可再生能源制氢。其中,利用化石能源制氢并未摆脱能源对石油、煤炭和天然气的依赖,仍会产生大量碳排放即使是加上CCUS捕集制备的蓝氢,一旦甲烷在制备过程中发生泄漏,对气候的影响比碳排放更大。而利用可再生能源进行电解水制氢,生产过程基本不会产生温室气体。

2、中端储运氢环节:固态储运安全性更好

储运氢气的方式主要分为气态储运、液态储运和固态储运。相比于气氢储运和液氢储运,固态储运在安全性方面优势明显。

3、后端加氢及氢燃料电池

(1)加氢:站内制氢成本优势大

加氢基础设施是氢能利用和发展的中枢环节,是氢能产业发展的核心配套设施。根据氢气来源不同,加氢站可分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站。相较于外供氢而言,站内制氢能够大幅减小氢气的运输成本。

(2)氢燃料电池:质子交换膜燃料电池是主流发展方向

按电解质的种类不同,燃料电池可分为碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、硝酸型燃料电池、碳酸型燃料电池、固体氧化物燃料电池等。其中,质子交换膜燃料电池是当前燃料电池的主流技术发展方向。

氢能产业技术发展痛点及突破

1、氢能产业技术发展痛点

(1)高成本是制约氢能大规模发展的关键

当前,经济性为氢能产业发展最大的挑战因素,即使是成本相对较低的氢气($0.5/kg),除了转化成氨用作肥料以外,绝大多数氢能应用场景都比现有化石能源技术昂贵。解决氢能产业在绿氢制备、储运氢、加氢站建设、燃料电池电堆等关键环节的经济性问题,是未来氢能大规模发展必须要攻克的一道难题。

(2)制氢技术:先进电解技术发展不成熟

目前国内电解水制氢的成熟技术为碱性电解水制氢技术,碱性水电解槽难以响应瞬态负载,因而难以与波动大的可再生电力配合。另外,PEM电解水制氢技术也面临着匹配可再生能源电力而进行的电解槽设计、控制技术以及电源系统设计等尚不成熟的局面。

2、氢能产业技术发展突破

(1)先进电解技术:PEM电解槽设计改进突破

PEM电解槽设计改进策略方向包括更轻更稳定的端板和双极板、经济且耐腐蚀的集电器等。据Yagya N

Regmi博士的研究小组研究发现,PEM电解中发生不含铂族金属催化的析氧反应在短期内是无法实现的,因此,尽可能使铱的质量活性最大化才是目前的可行策略。

(2)氢能储运:固态储氢和潜液式液氢泵突破储运氢技术瓶颈

氢能储运技术突破在于提高储氢密度和安全性,以及降低运输成本。固态储氢是利用物理或化学吸附将氢气储存在固体材料之中。固态储氢具有体积储氢密度高、安全性更好的优势,因此是一种有前景的储氢方式。因此,固态储氢得到了越来越多的研究和关注,主要工作集中在储氢材料的研发与改性等方面。以氢枫能源的镁基固态储氢为例,镁基固态储氢具有资源、性能及技术优势。

液氢泵为液氢储运的重要部件,用于对液体氢气进行传输分配。从氢能全产业链来看,氢气输配成本和初始资本支出为降本的最主要环节。潜液式液氢泵取代了外置泵,减少了氢蒸发,去掉了气氢压缩机且用液氢的冷源省去制冷系统。此外,潜液式液氢泵大流量液氢泵直接加注,不用高压储罐,去除级联储存最终的结果是减少初始投资和运行成本,使氢气的售价与汽油、柴油比肩。

氢能产业技术发展方向及趋势:氢能各环节技术加快突破

氢能供应体系发展路径以实现绿色经济高效便捷的氢能供应体系为目标,中国将在氢的制储运加各环节上逐渐突破。从长远看,随着用氢需求的扩大,结合可再生能源的分布式制氢加氢一体站、经济高效的集中式制氢、液氢等多种储运路径并行的方案将会是主要的发展方向。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《氢能产业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。

悲凉的百合
标致的汉堡
2025-07-18 09:32:27
全球变暖和环境污染对能源的使用提出了新的要求,氢能作为清洁能源之一,被誉为21世纪最具发展前景的二次能源,发展氢能是达成全球日益严峻的减排任务的重要举措。目前,氢能的重点发展方向有:1.氢的制取与储运;2.燃料电池性能的提高与成本降低;3.加氢站的建设;4.氢能助推可再生能源的发展。

无心的麦片
自信的大白
2025-07-18 09:32:27
我国水资源总量占世界水资源总量的7%,居第6位。但人均占有量仅有2400m3,为世界人均水量的25%,居世界第119位,是全球13个贫水国之一

我国森林面积为15894.1万公顷,全国森林覆盖率达到16.55%,森林蓄积量112.7亿立方米。全国除香港、澳门、台湾地区外,人工林面积4666.7万公顷,居世界首位

我国石油资源量约为1040亿吨,天然气资源量约47万亿立方米。通过对不同类型盆地油气勘查,新增储量规律和各种方法的 分析,测算出我国石油可采资源量为150亿~160亿吨,天然气可采资源为10万~14万立方米 。按照国际上(油气富集程度)通常的分类标准,我国在世界103个产油国中,属于油气资源“比 较丰富”的国家

我国淡水资源总量为2.8万亿立方米,居世界第6位,但人均水量只相当世界人均占有量的25%,居世界第88位.

全国森林资源的现状是:森林面积15894.1万公顷,森林覆盖率为16.55%;森林蓄积量112.7亿立方米;全国人工林面积(不含台湾省)4666.7万公顷,蓄积量10.1亿立方米,人工林面积居世界首位。

虽然我国森林资源总量位于世界前列,但人均占有量很低。我国森林面积居世界第5位,森林蓄积量列第7位。但我国的森林覆盖率只相当于世界森林覆盖率的61.3%,全国人均占有森林面积相当于世界人均占有量的21.3%,人均森林蓄积量只有世界人均蓄积量的1/8。

据1993年全国油气资源评价,中国石油资源量为800亿吨左右,得到证实的储量极为有限。已探明石油储量约占资源量的20%,约为30亿吨。据世界石油大会估计,中国常规可采石油总资源114.9亿吨,居世界第9位,但人均占有量仅10吨,居世界第41位。目前,剩余可采储量连年徘徊不前,1994年“储采比”为22.2,1995年储采比降为22,远低於世界平均46的水平。

我国煤炭资源概况

中国是世界第一产煤大国,也是煤炭消费的大国。1996年中国煤炭探明可采储量居世界第三位,全行业年煤炭开采量达到近10亿吨。煤炭行业已经成为国民经济高速发展的重要基础。

1、 中国能源开发状况

在我国的自然资源中,基本特点是富煤、贫油、少气,这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。与石油和天然气比较而言,我国煤炭的储量相对比较丰富,占世界储量的11.60%。我国煤炭资源总量为5.6万亿吨,其中已探明储量为1万亿吨,占世界总储量的11%,而石油仅占2.4%,天然气仅占1.2%。建国以来,煤炭在全国一次能源生产和消费中的比例长期占70%以上。据有关部门预测,到2005年,全国一次能源生产量为12.3亿吨标准煤,其中煤炭为7.85亿吨标准煤(折合11亿吨原煤),仍占63.8%。专家预测,在本世纪前30年内,煤炭在我国一次性能源构成中仍将占主体地位。从表1中可以看到,我国主要能源的开发深度均高于世界平均水平,特别是石油和煤炭的开发更是远高于平均水平。能源、矿产、水、土地和海洋资源,是国民经济和社会发展不可缺少的生产要素和物质基础。如何依靠科技进步来实现资源的集约利用,从而提高能源和资源对经济社会发展的保障程度,保证经济、社会和生态环境的协调与可持续发展,是我国经济社会生活中最为迫切的问题之一。为此,记者采访了《国家中长期科学和技术发展规划战略研究》能源、资源与海洋发展科技问题研究专题组组长王大中。

目前世界能源产业的现状和发展趋势是什么?

目前全世界能源总消费量约为134亿吨标准煤;其中化石能源占85%以上;呈现出向可再生能源过渡的趋势,欧洲、日本等正大力发展风电、太阳能、生物能等可再生能源。从实现工业化国家的经验看,人均GDP达到1万美元,即相当于中等发达国家水平之前,其人均能源消费量增长较快,人均GDP达到1万美元,其人均能源消费量在4吨标准煤以上,在这之后增长变缓。

世界能源科技的发展趋势又是怎样的?

化石燃料高效和清洁开发和利用技术取得快速发展。上世纪70-80年代的两次石油危机推动了全球的节能技术革命,如1973年以来,机动车的燃油经济性提高了近一倍,主要工业国家单位GDP的能耗下降了30%以上;

可开发能源迅速发展。上世纪90年代可持续发展观念的兴起,推动了可再生能源技术的迅速发展。近年来,风力发电、光伏发电的年增长超过30%,世界各主要国家都将可再生能源作为可持续发展的基本选择;

核能出现复苏迹象。美国计划在2010年前开工建设新的核电站,芬兰招标建设新的核电机组。在科研上,美国等十国提出了第四代核电技术。同时,由俄罗斯倡导,国际原子能机构推动了先进核燃料循环计划国际合作。日本、法国、俄罗斯、美国等国正在推进等离子体及聚变科学的研究,以期实现核聚变能的远期商业应用;

二氧化碳近零排放成为煤炭利用的新方向;氢能将作为未来清洁能源的理想选择;电网安全和可靠保障也越来越引起重视。

我国能源现状如何?

我国已成为世界能源生产和消费大国,一次能源消费量居世界第二位,一次能源生产量居世界第三位。2002年,我国一次能源产量为13.87亿吨标准煤,其中煤炭产量13.8亿吨,居世界第一位;原油1.67亿吨,居世界第五位;天然气产量居世界第十六位;发电装机容量3.57亿千瓦,发电量居世界第二位,其中水电居世界第四位。

我国全面建设小康社会与能源分不开,未来能源需求状况如何?

根据国家发改委能源所的分析预测,2020年,我国一次能源的需求在25~33亿吨标准煤之间,将是2000年的两倍;2050年,我国为实现达到目前中等发达国家水平的目标,人均GDP将达到1万美元,届时我国能源需求量约为50亿吨标准煤。

未来,我国能源将面临更大的挑战。根据预测,2020年我国石油对外依存度将超过55%%,天然气的进口依存度为25~40%左右。2020年后,我国国内能源供应缺口将进一步扩大。

面对这样的挑战,我国能源科技将如何应对?

到2020年,我国能源科技发展将按三个重点领域部署7个优先主题。节能重点领域优先主题为“节能和能源效率的改进”;常规能源重点领域的3个优先主题是 “煤的高效、清洁、安全开发与利用技术”、“保障石油安全的技术支撑”、“先进可靠的电力输配系统”;新能源和可再生能源重点领域的3个优先主题是“先进核能技术”、“可再生能源规模化利用技术”、“氢能与燃料电池技术”。在以上基础上,还提出来两个重大专项:“以煤气化为基础的多联产示范工程”和“大型先进压水堆核电站工程”。

据资料显示,我国矿产资源总量约占世界总量的12%,人均排名却在第53位。我国矿产资源的未来需求状况如何?

据我国45种主要矿产可供利用储量对消费需求的保证程度的最新研究成果表明,2010年可以保证消费需求的矿产21种,其它24种矿产难以保证需求; 2020年可以保证需求的矿产仅为9种,其他36种矿产难以保证需求。特别是铁、锰、铬铁矿、铜、铝铁矿、钾盐等关系国家经济和安全的大宗矿产将长期短缺。为此,我国矿产资源发展应开源和节流并举,实施“加强勘察、集约开发、安全生产、保护环境、科学利用两种资源、节约保护矿产资源”的可持续发展战略。促进我国由矿产资源生产消费大国向资源勘查开发技术强国转变。中长期规划提出了2个优先主题:“建立现代成矿地质理论与立体勘查方法技术体系”和“矿山资源高效开发技术和矿山环境优化”。

2002年在南非召开的可持续发展世界高峰会议上,一致通过将水资源危机列为未来十年人类面临的最严重挑战之一。我国的水资源现状及未来需求如何?

水资源短缺和时空分布不均是我国的基本国情,我国人均占有的水资源仅为世界平均值的31%%左右,亩均水资源量为世界平均值的61%%。未来我国水资源需求将持续增长,供应能力面临严峻考验。因此我国水资源发展必须坚持科学发展观,遵照经济、社会、环境协调发展的方针,采取多种综合措施分阶段逐步解决供需矛盾。可分为三个阶段(2020年、2035年、2050年)部署解决,从沿海到内陆,从东部到西部,逐步解决我国水资源短缺、生态环境恶化和洪涝灾害威胁等重大问题。争取到2050年基本实现水资源供需总体平衡、水环境状况良好、人与洪水和谐共处的战略目标。

中长期规划如何应对我国人多地少的土地资源状况?

我国将进入人口高峰期和城市化、工业化加速发展时期,到2020年,我国人口将达到15亿,城市化水平将达55%%,土地资源紧缺,人地矛盾将进一步加剧。未来20年,我国应施行“保护优先,保障有力,提高效益,防止退化,在开发中保护,在保护中开发”的土地资源集约利用战略,发展农用地保护技术,保障国家粮食安全;发展城市及建设用地集约利用技术,保障经济社会发展的土地有效供给;发展土地评价与规划技术,保障土地资源的科学配置;开发和集成国土整治技术,实现土地资源的高效利用。

21世纪是人类开发利用海洋的新世纪,海洋开发关系到国家安全和权益。我们如何利用先进的科学技术,促进海洋资源开发和海洋环境的保护?

我国大陆海岸线总长度超过1.8万公里,管辖海域近300万平方公里,海洋生物资源、油气资源、固体矿产资源丰富。2003年海洋产业增加值占全国GDP的近4%,成为国民经济的新增长点,2010年增加值将达到全国GDP的近5%,2020年为6%。

我国已形成了学科比较齐全的海洋科学技术体系,在海洋学研究、海洋技术开发方面取得了许多重要成果。但是由于过去对海洋科技发展的重视和投入不足,最近 15年来,虽然有多种专项计划推动海洋科技发展,但这些科技计划之间整合衔接机制不完善,科技计划与各种海洋事业发展计划缺乏协调,影响了海洋科技的全面发展。目前,我国海洋科技总体水平落后于先进国家15年左右,这制约了我国海洋经济、海上安全、海洋环境保障事业的发展和参与国际竞争。

未来20年,我国应实行“维护海洋权益和安全、发展海洋经济、建设海洋强国”的海洋开发战略。海洋科技发展以建设海洋强国为目标,以维护海洋主权、权益和安全、促进海洋可持续利用与协调发展为主线,面向海洋开发从浅海向深海发展的需求,发展海洋安全环境保障、海洋生物资源多层面的开发与可持续利用、海底资源勘探、深海探测和深海研究等方面的科学技术。2020年以后使我国逐步成为海洋经济发达、海洋科技先进、海洋综合力量强大、在国际海洋事务中发挥重大作用的海洋强国

缓慢的毛衣
柔弱的手机
2025-07-18 09:32:27

我国当前的氢源主要来自工业副产氢、煤制氢和天然气制氢。为了实现“3060”碳目标,绿氢的发展尤为重要。目前,绿氢多为电解水制氢,风电与光伏是关键。西北地区在光伏、风电的装机容量上具有较大优势。其中,内蒙古在光伏、风电的建设上遥遥领先。

氢能源行业主要上市公司:目前国内氢能源行业的上市公司主要有中国石化(600028)、华昌化工(002274)、中国旭阳集团(01907.HK)、东华能源(002221)、卫星石化(002648)、金马能源(06885.HK)、鸿达兴业(002002)、凯美特气(002549)、宝丰能源(600989)、金宏气体(668106)、滨化股份(601678)、嘉化能源(600273)、航天工程(603698)、美锦能源(000723)、中国石油(601857)、隆基股份(601012)、*ST金鸿(000669)、东华科技(002140)、亿利洁能(600277)等。

本文核心数据:光伏装机热力图、风电装机热力图

风能/光能为绿氢制取的关键

我国当前的氢源主要来自工业副产氢、煤制氢和天然气制氢。为了实现“3060”碳目标,绿氢的发展尤为重要。根据《低碳氢、清洁氢与可再生能源氢的标准与评价》,清洁氢是指生产过程中所产生的温室气体排放值低于4.90kgCO2e/kgH2的氢气。

其中,可再生氢与清洁氢相当于通俗意义上的“绿氢”。目前,绿氢多为电解水制氢,其中以可再生能源来制取氢气能够达到绿色、低碳排放的要求。

为推进氢能技术发展及产业化,国家重点研发计划启动实施“可再生能源与氢能技术”重点专项。2018-2021年共计11项制氢技术相关重点专项部署任务,其中超过三分之一的项目部署涉及可再生能源,主要为风电与光伏。可以看出,发展绿氢,风电与光伏是关键。

西北地区具有氢气制取优势

我国太阳能光伏行业虽起步较晚,但发展迅速,在国家及各地区的政策驱动下,太阳能光伏发电在我国呈现爆发式增长。据国家能源局统计数据显示,2020年我国光伏发电累计装机容量为2.53亿千瓦。从全国分布来看,我国光伏装机容量主要集中在西北、华北和华东地区。

我国风电也在稳步发展,2015-2020年我国风力发电装机容量持续上升。2020年,我国风力发电累计装机容量达到2.81亿千瓦,同比增长33.81%。在全国风电装机容量分布中,以内蒙古为主的西北地区具有丰富的风力资源,风电装机建设较为领先。

从光伏、风电整体的建设来看,西北地区在光伏、风电的装机容量上具有较大优势。其中,内蒙古在光伏、风电的建设上遥遥领先。对于制取绿氢来说,西北地区具有丰富的光能和风能,为氢气的制取提供了良好的基础。近年来,多数风/光电解水项目在内蒙古、新疆等地开展,西北地区相较而言具有较大的氢气制取优势。

沉默的蜗牛
执着的机器猫
2025-07-18 09:32:27

自2015年丰田推出氢燃料电池汽车Mirai后,氢能再一次进入公众视野。在氢能的应用方面,根据普氏能源(Platts Analytics)数据,2019年的氢气用途主要用于精炼(3850万吨)与制氨(3330万吨),还有475万吨用于其他用途,市场总需求共约7600万吨。

除开传统的精炼与制氨用途,目前无论国际还是国内,均以氢燃料电池为主要的表现形式,其中又以氢燃料电池汽车为落地应用,因此造成了“提氢能必提氢燃料电池汽车”的现象。国内各地发展氢能产业,也基本以氢燃料电池汽车作为载体,示范应用几乎全部都是氢燃料电池汽车。

氢能的应用十分广泛,可以大规模用于电力、石化、航空、航天、航海、石化、工业气体等等各种领域,是一个没有上限的产业,不应该只给民众留下一个“汽车”的单调印象。

氢云链整理了2019国内外在氢能应用上取得的应用突破,并简要介绍国外的氢能应用发展案例,希望能够展现一个丰富多彩的氢能社会和氢能经济。首先是国内方面的应用。

储能电站

氢燃料电池与电力行业有天然的密切联系。储能项目近年来成为电网建设的热门方向,但国内已经建成或在建的电化学储能项目几乎都是基于锂离子电池体系,燃料电池的身影并不常见,大容量氢燃料电池储能项目更是在2019年才实现了突破。

2019年8月,安徽省六安市1MW分布式氢能综合利用站电网调峰示范项目在金安经济开发区成功签约。该氢能源储能项目由国网安徽综合能源服务有限公司投资建设,六安明天氢能公司合建,总投资5000万元,占地10亩。该项目主要建设1MW分布式氢能综合利用站,是国内第一个兆瓦级氢能源储能电站。

氢能电站项目是电网调峰的新模式,是能源综合利用的新途径,对氢能产业和能源互联网的发展均有重要意义,已被国家电网列入2019年科技项目指南,在全国具有典型的示范宣传效应。

氢能自行车

共享模式有利于扩大产品应用规模,并同时降低消费者的体验成本。国内有厂商根据氢燃料电池目前成本高的特点,将共享经济模式使用在了氢能产业上,尝试通过共享氢能自行车推广氢能应用。

2019年10月,永安行正式推出氢能助力自行车。永安行氢能源助力自行车全车30公斤左右,续航总里程目前是60公里,未来将达到100公里,氢燃料加气3分钟左右完成。

12月20日,永安行科技股份有限公司正式向部分体验者开放共享氢燃料电池助力车,据永安行介绍,这也是全球首款氢燃料电池助力车。

氢能摩托车

有自行车自然就有摩托车。2019年4月,摩托车巨头宗申动力广州氢能与燃料电池及加氢站设备展览会上展出了一款氢燃料电池摩托车发动机,但并未展出整车产品。截止目前,宗申动力仍未推出燃料电池摩托车整车产品

此外,在2020年1月,安徽省淮北市伯化氢能也推出了“氢风侠”氢能摩托车。在具体参数方面,最大功率800W,最高时速60km/h,加满氢气可以续航100公里,充满氢气只需15分钟,若采取换瓶方式,更换一个氢气罐只需30秒!

现氢能动力船舶

航运有典型长途、重载的特征,在船舶电动化上,氢能有独到的应用优势。近年来,国际上正在逐步加大对氢燃料电池船舶的应用研究

2019年12月,中船集团在展台举行了全国首台500KW级船用氢燃料电池系统的首发仪式。据负责研发的武汉船用电力推进装置研究所相关负责人介绍,该系统由船用燃料电池发电模块、船用燃料电池监控装置、船用有机液体制氢装置组成,每升有机液体可制氢50-80克、可靠性好、集成度高、补给便捷,适用于各类船型,补给时间小于1小时,可续航200-500公里。

“与储能量同样10MWh的锂电池方案相比,船用氢燃料电池系统的重量从100吨减至30吨,占地面积从300平方米减至50平方米,补给时间从4-8小时缩短至1小时,而成本基本持平。”该负责人在首发仪式上透露,以船长21米、航速8节、储能380KWh的新疆天池游船为例,采用该系统后续航力可达4小时。

氢能炼钢

2019年蒂森克虏伯启动了全球第一例氢能炼钢实践项目,标志着钢铁产业步入了新的时代。国内的宝武集团、河钢集团、酒钢集团等钢铁企业在2019年都发布了氢能炼钢相关的规划,其中以宝武集团的“核能制氢+氢能冶金”最为令人瞩目,据了解,宝武集团已经初步确定了氢能炼钢的选址,不久将开展氢能炼钢的实践。

此外,河钢集团与特诺恩集团签订协议,携手发展氢能冶金,酒钢集团则成立了氢冶金研究院。国内氢能冶金领域将紧跟国际步伐。

氢能轨道车

11月29日,世界首条商业运营氢能源有轨电车——高明氢能源有轨电车上线仪式举行。据介绍,有轨电车的最高运行时速为70公里,最大载客量可达360人。线路初期配备了5辆有轨电车,车辆为100%低地板的现代有轨电车,车辆的续航能力能达到100公里。此外,有轨电车每侧设置6个双开门,每列车安装6个储气瓶,储氢瓶额定工作压力为35MPa,储氢量为20千克。

天然掺氢

9月30日,国家电投2019年重点项目--朝阳可再生能源掺氢示范项目第一阶段工程圆满完工。该项目是国内首个电解制氢掺入天然气项目,通过验证电力制氢和氢气流量随动定比掺混、天然气管道材料与氢气相容性分析、掺氢天然气多元化应用等技术的成熟性、可靠性和稳定性,达到全面验证示范氢气"制取-储运-掺混-综合利用"产业链关键技术的目的,打破国外技术垄断,填补国内天然气管道掺氢规范和标准的空白。

氢能叉车

目前最大规模的移动燃料电池应用,并非乘用车、也并非客车或卡车,而是叉车。在美国,有超过2.6万台燃料电池叉车正在安全地运营,而国内在燃料电池叉车上仅有极少数的样品,市场上的产品更是空白。

2019年11月,清大股份与深圳汽航院在高交会场签订了战略合作框架协议。根据协议双方将在新能源智能汽车领域的战略研究、技术需求、协同研发等方面展开深入合作,并成立全国首个“燃料电池智能叉车联合创新中心”。该中心将汇聚国内外高端燃料电池智能叉车产业创新资源、产业资源,率先打造中国首款燃料电池智能叉车。

氢医疗仪器

氢医学研究已经越来越得到医疗领域关注,至今全世界发表的有关氢医学论文已超过13000多篇,已成为最有应用前景的先进医疗手段,日本厚生省在2016年已经认定氢医疗为先进的医疗手段B类进入医疗体系。

在 CMEF 2019上,展出了一台“氢氧气雾化机”,该设备将纯水电解产生氢氧混合气供人体吸入,对各类慢性疾病的防治具有辅助作用,改善人们的健康状况。

“这是一台世界首创的氢氧气雾化机,具有体积小、产气量大的优势。氢分子医学落地到临床作为呼吸设备是中国人首先提出的,希望能够进入千家万户,为老百姓的健康事业作出贡献。” 设备厂商工作人员这样说道。

目前,氢氧雾化机已经获得三类医疗器械批号,具备了在医疗机构也就是在医院中给住院患者使用的资格,并在武汉抗击新型冠状病毒肺炎的战役上提供了支援。

除了上述的国内氢能方面的应用之外,在国外氢能应用也非常广泛,具体详情如下:

电动汽车充电器

2019年底,英国AFC公司推出世界上第一款基于氢燃料电池技术的电动汽车燃料电池(EVFC)充电器CH2ARGE。该方案将燃料电池产生的能量传输到EV充电器的逆变器,通过燃料电池将储存在现场储罐中的氢气用于为40kW电池充电,并将能量输送到电动车辆。

家用氢能锅炉

日本的家用天然气燃料电池锅炉已经应用多年,但家用氢能锅炉却迟迟未能投入使用。

2019年6月25日,世界上第一台氢动力家用锅炉将在荷兰Rozenburg的现实生活中投入运行。该锅炉由BDR Thermea集团开发,BDR是智能热舒适解决方案的领先制造商,其愿景是开发和生产几乎不含二氧化碳(CO2)排放的加热解决方案。

燃油加氢

在全球排放政策日趋严格的情况下,如何帮助存量庞大的内燃机减排成为迫在眉睫的问题,市场上出现了甲醇、生物乙醇等替代燃料解决方案,但由于各种原因,其推广情况并不十分理想。2019年,福特又退出了一个新的替代燃料方案,即使用加氢处理的植物油(HVO,Hydrotreated Vegetable Oils)。 目前,福特已经批准在欧洲一些全顺面包车中使用加氢处理的植物油(HVO)。

液氢运输船

12月11日,日本川崎重工发布消息称,全球首艘液氢运输船从该公司位于日本神户港的船厂下水。这是世界上第一艘运输液化氢的海上运输船,其技术将极大地扩大绿色能源的货运能力。该运输船命名为“SUISO FRONTIER”。全长116米,总吨位约8000吨。计划2020年秋季前后竣工。

海上风电制氢

基于Q13a平台的PosHYdon项目是世界上第一个海上风电制氢项目,由荷兰多家企业、机构共同承担,以促进减排事业,在北海建立新的能源模式。Nepture Energy的Q13a平台是荷兰北海首座完全电气化的油气平台,在PosHYdon项目中将被改造为制氢平台。集装箱式的制氢设备体积很小,绝大多数海上平台都可以容纳。目前阶段,平台电力暂时由陆地上的电网通过海缆连接供应(并按波动的海上风电发电量来模拟),未来将改由附近的海上风电场供应。

氢能小区

丰田汽车在即将开幕的2020年国际消费电子展(CES)前夕表示,丰田汽车公司将在日本富士山脚下建造一座175英亩的氢燃料电池来建造一座“未来之城”。该开发项目将在一个封闭的工厂现场建造,称为“编织城市”(Woven City)。 建筑物将主要由木材制成,将使用传统的日本木工结合机器人生产,屋顶将被光伏板覆盖,以产生氢能和氢燃料电池产生的电能。

于此同时,工程咨询公司Arcadis,概念开发商LiveFree和Hoogeveen市政府宣布建设荷兰的第一个以氢气为基础能源的住宅区:范德文庭院(Van der Veen)。这个小区的16栋建筑将配备太阳能电池板,低温供暖系统和储氢罐。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

斯文的棒球
畅快的路人
2025-07-18 09:32:27

中国发展网讯 据国家发改委官网消息,中国国际工程咨询有限公司总工程师、正高级工程师杨上明发文解读《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》。杨上明表示,氢能来源丰富、应用广泛,具有绿色低碳特点,是业界公认能源转型发展的重要载体之一,对碳达峰碳中和目标实现具有积极支撑作用。此次印发的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(以下简称《规划》),从国家层面为氢能产业打造顶层设计,明确氢能战略定位和发展目标,提出构建创新体系、基础设施建设、多元化示范应用、完善保障体系等重点任务,为加快推动能源革命、 科技 革命和产业变革注入了新动能。

氢能产业发展顶层设计出台正当其时

氢能被国际 社会 誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源,氢能 科技 创新和产业发展持续得到各国青睐。美国、日本等发达国家纷纷将氢能上升为国家战略,抢占产业发展先机和制高点。我国地方政府和企业也在积极推动氢能产业的发展,据行业机构统计,我国多地纷纷制定氢能产业相关规划、实施方案等政策文件,布局建设加氢站等基础设施,推动燃料电池车辆等氢能多元化应用。在氢能产业萌动之际,《规划》的出台符合业界期盼,为氢能 科技 创新和产业高质量发展指明了方向,将进一步彰显氢能作为可再生能源高效利用重要载体、抢占未来 科技 发展制高点重要抓手、推动工业低碳转型关键介质,对支撑实现碳达峰碳中和目标的重要意义。

碳达峰碳中和目标下氢能将在能源领域释放潜能

近年来,氢能在交通用能终端等领域热度不断上升,围绕燃料电池关键核心技术加速自主研发,以城市客运、物流等商用车型为先导逐步开展一定规模的示范运行。据有关报道,张家口市以服务绿色低碳冬奥为契机,积极发展以燃料电池 汽车 为代表的氢能交通系统,取得良好示范效果。同时,氢能作为跨能源网络协同优化的理想媒介,通过风-光-氢-储一体化发展,能够加快构建多能互补应用生态,提高可再生能源电力的上网质量和消纳水平,切实推动能源生产体系和消费体系绿色低碳转型。

《规划》提出了系统构建支撑氢能产业高质量发展创新体系、统筹推进氢能基础设施建设、稳步推进氢能多元化示范应用、加快完善氢能发展政策和制度保障体系等四项重点任务。在《规划》有序引导下,氢能正逐步成为储能、交通用能转型、工业化石能源替代等重点领域创新应用的有力抓手,将进一步拓展我国氢能发展的空间。

下一步要以《规划》为指引,科学推动氢能全产业链 健康 有序发展

氢能产业是面向未来的战略性新兴产业,需要充分发挥我国完整的工业体系和能源体系优势,坚持系统思维、久久为功,力争在全球 科技 革命和产业变革浪潮中占据主动、赢得先机。

一是加快构建低碳氢能供应体系。 建议从全生命周期视角评估氢能产业发展的经济与环境效益。近期因地制宜利用工业副产氢,在不额外新增碳排放的前提下,作为培育氢能产业的启动资源,就近供应交通、工业、建筑等领域应用。中远期加快发展规模化风电、光伏、水电等多种低碳能源制氢,提升制氢关键技术能力和装备制造水平,逐步完善分布式制氢管理体制机制, 探索 灵活的价格机制,将清洁低碳氢能打造成氢源的主要构成,从源头上保障氢能绿色低碳属性。

二是持续提升氢能储运设施效率。 我国西部地区可再生能源资源丰富,意味着可再生能源制氢资源也多分布于该区域,但氢能应用市场主要集中在东部沿海地区,长距离输运成本成为影响可再生能源制氢经济性的问题之一。研究制定安全经济的氢能储运管理规定,加速研发低温液氢、固态储氢、化学储氢等新型长距离储运技术和商业化应用,开展管道输氢示范,逐步提升可再生能源制氢规模化发展能力。

三是加快释放氢能多元应用潜力。 充分利用已有技术基础,发挥氢能高品质热源、高效还原剂、低碳化工原料等多重属性,推动氢能在交通、冶金、化工等领域替代化石能源使用,降低二氧化碳排放。同时,加快新型储能、分布式热电联供等核心技术自主研发,积极发挥氢能跨能源网络协同优化作用,稳步有序推进氢能示范应用,促进能源电力领域深度脱碳,实现全面绿色低碳发展。