华光环能制氢设备有优势吗

“百年老店”、多元化电子电气产品制造商日本东芝集团（Toshiba）正在全力布局有“未来能源”之称的氢能，并将大规模可再生能源制取“绿氢”视为低碳能源时代的完美解决方案。

近日在上海举行的第三届中国国际进口博览会期间，东芝多位高管对澎湃新闻表示，除了已提出“氢能源 社会 ”愿景的日本本土之外，东芝非常看好氢能在中国的发展前景。

放眼全球，日本是近年来最热衷于发展氢能的国家之一。日本“氢能基本战略”提出，到2030年要确立国内可再生能源制氢技术，构建国际氢能供应链，长期目标是利用碳捕获（CCS）技术实现平价化石燃料的脱碳制氢和可再生能源制氢。对于能源自给率低的日本而言，用零碳排的可再生能源来制取清洁高效、较易储运的氢能，无疑是“后福岛时代”得以兼顾能源安全和碳中和目标的理想选择。

日本能源转型历程

“东芝早在50年前就已经开始做氢能方面的技术研发，进行相关技术储备。我们在40年前推向市场的产品，已经有氢能利用的影子。”负责氢能业务的东芝（中国）有限公司营业总监张童对澎湃新闻表示，早年东芝的制氢路线是烃类醇类重整制氢。但在零碳理念下，该公司内部近十年间全面提升氢能体系，东芝燃料电池体系全部是纯氢燃料电池。

据介绍，东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex已累计在日本国内交付100台以上。这种100kW的模块化单元可根据需求灵活组合，启动时间不到5分钟，高效将管道或气罐中的氢气转化为电能和热能。

东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex累计在日本交付100台以上

典型场景如东芝的新氢能综合应用中心，利用太阳能电解水制备氢气，并直接将其应用在东芝的日本府中工厂的燃料电池物流叉车上。这样，不但燃料电池物流叉车在运转时不排放二氧化碳，而且，因为使用了通过可再生能源制取的氢气作为燃料，从制氢到氢利用的全程实现了零碳排。

当突发灾难时，这套小型分布式能源亦可大显身手，作为一条生命线为300名受灾群众提供一周的电力和热水供应。

纯氢固然样样好，但目前在全球范围内仍受居高不下的成本所困。据澎湃新闻了解，上述在日本落地的东芝纯氢燃料电池系统均为有日本政府政策支持的项目。

张童表示，全球可再生能源快速发展，但风电、光伏始终存在间歇性问题。尤其在中国，风电、光伏装机的迅猛增长对电网调峰要求巨大，弃风、弃电的问题屡见不鲜。若将这部分电力转换成氢能储存起来，在需要时再调取，就是一个最理想的结合。“可再生能源与电解质制氢技术结合起来，制出来的氢完全是绿色的。”

他认为，在该领域，东芝的所长是对电力系统、电子设备、控制系统的深入了解和对氢的长期技术积累，目前正在与多家上游制氢企业探讨合作。在氢能起步阶段，东芝呼吁政府对全行业予以政策支持，鼓励更多企业参与氢能产业链的完善，并尽早明确氢使用的法律法规。在这些前提下，氢能成本才能随着规模化效应快速下降。

氢能成本的下降有赖于一个足够大且高速成长的下游市场。东芝正在推动纯氢能燃料电池系统H2Rex尽早应用于中国市场，使其成本上尽早符合中国市场潜在的需求，并联合中国合作伙伴一起开拓市场。

实际上，东芝对于“终极能源解决方案”的认识，在日本福岛核事故之后出现了彻底的转变。东芝曾是全球核能领域的重要参与者，旗下拥有 历史 战绩辉煌的美国西屋电气公司。但由于2011年福岛核事故后全球核电建设放缓、建造成本陡增、西屋电气申请破产保护等原因，东芝最终选择剥离核电资产。

今年10月，日本首相菅义伟在临时国会上发表施政演说时宣布，日本将争取在2050年实现温室气体净零排放。这标志着作为全球第三大经济体和第五大碳排放国的日本在气候议题上的立场发生巨大转变。目前，日本的温室气体排放中有至少80%来自能源领域。

“二氧化碳零排放并不是最近才有的呼声，很早以前大家就在进行与此相关的探讨。”东芝中国总代表宫崎洋一对澎湃新闻说道，福岛核事故改变了全球的碳减排思路。2011年之前，日本、欧洲都将低碳发电目标寄希望于核能，但福岛事故后由于安全标准升级、核能发电成本陡增，欧洲主要国家纷纷选择弃核。

宫崎洋一称，除了重点业务氢能之外，目前东芝还有其他颇具竞争力的能源业务和碳捕捉技术，可以根据不同地区的特征进行灵活组合。具体而言，在水电领域，东芝的实际供货数量和技术实力处于全球第一梯队，已经向44个国家及地区累计供货2300多台水轮机和1800多台发电机；光伏领域，东芝的工业用光伏发电系统在日本有2700处应用，住宅用光伏发电系统在日本为10万户以上客户使用；地热领域，东芝已向全球提供累计达3.7GW的地热发电设备，以设备容量计处于全球第一。

福岛氢能研究基地（FH2R）

在日本国立的新能源产业技术综合开发机构（NEDO）牵头下，东芝与另外两家日本企业合作的福岛氢能研究基地（FH2R）已于今年2月底建成。

FH2R系统概览

该项目建有全球最大的利用可再生能源的10MW级制氢装置，正在验证清洁低成本的制氢技术。这里产生的氢气不仅用来平衡电力系统，还为固定的氢燃料电池系统、移动的氢燃料车等提供动力。

校对：刘威

2、阳光电源

3、宝丰能源

4、晶科科技

5、大唐集团

6、亿利洁能

7、利用太阳能的制氢系统包括光解制氢、太阳能发电和电解水制氢。太阳能制氢发展近30～40年。太阳能制氢的研究主要集中在以下技术：热化学制氢、光电化学分解、光催化、人工光合作用和生物制氢。

8、在制氢方式中，化石燃料制氢占全球的90%以上。化石燃料制氢主要采用蒸汽转化和变压吸附相结合的方法生产高纯氢气。电能电解水制氢也占一定比例。太阳能制氢发展近30～40年。太阳能制氢的研究主要集中在以下技术：热化学制氢、光电化学分解、光催化、人工光合作用和生物制氢。

拓展资料：

1、早在2018年，隆基就开始关注和布局可再生能源电解制氢。近三年来，隆基与国内外知名科研机构和权威专家进行了深入的研发合作，在电解制氢设备、光伏制氢领域形成了技术积累。 2021年3月末，全资子公司隆基绿能创投与上海朱雀投资共同成立西安隆基氢能科技有限公司，开展氢能产业化布局。

2、逆变龙头太阳能是国内最早开展光伏制氢研究的光伏上市公司之一。公司表示，已成立专门的氢能事业部，并与中科院大连化学物理研究所在先进的PEM电解制氢技术、可再生能源与电解制氢一体化、氢能优化等方面开展深度合作。生产系统等

3、2019年以来，高端煤基新材料龙头企业宝丰能源启动制氢项目。 2020年4月，公司“太阳能电解水制氢、储能及综合应用示范项目”在宁夏宁东基地开工建设。该项目将涉及太阳能电解水制氢、氢储运、加氢站、氢能运输示范应用、与现代煤化工耦合生产高端化工新材料等多个领域。

4、2019年，晶科科技表示：“到2025年，‘光伏+储能’制氢系统技术的巨大进步将具有大规模应用的经济可行性”。为此，公司国内外布局：在国外，公司与空气产品签署2020年战略合作协议，双方在光伏新能源领域开展合作，将“制氢”与“绿色电力”结合起来。 ”；在中国，公司着力推进可再生能源制氢项目的实施。

希望能够给到你帮助。

一、宝丰能源（600989.SH）

拟投资10亿布局光伏制氢，计划20年内摆脱煤炭依赖。

启动200MW光伏发电及2万标方/小时电解水制氢储能及综合应用示范项目，并已部分建成投产。该项目采用“新能源发电+电解水制氢直供煤化工”的新模式，实现了新能源对化石能源的替代。

二、先导智能：

先导智能在锂电池、燃料电池和光伏行业多年智能装备制造经验和技术背景，包括给世界一流的电池企业如松下、三星、LG、CATL、BYD等提供领先的智能装备解决方案。2018年，先导智能开始成立了燃料电池事业部，重点发展燃料电池设备业务。

先导智能表示，未来的竞争是全球化的竞争，目前公司在全球范围内已设立了5个分子公司，拥有50多个服务网点，利用全球化的技术、服务全球化的客户，从而获得全球化的支持。

2019年6月24日， 先导智能与欧洲燃料电池研发与生产公司Blue World Technologies签署战略合作协议。作为Blue World Technologies的主要设备供应商，先导智能将帮助Blue World Technologies实现建设年产能5万组燃料电池系统的生产基地项目。

据了解，Blue World Technologies燃料电池生产基地建成后将是欧洲最大的甲醇重整燃料电池工厂。在氢燃料电池逐渐受到关注的背景下，预计该公司将获得更多订单。

三、隆基股份（601012）

与上海朱雀嬴私募投资基金合伙企业（有限合伙）共同出资3亿元，成立西安隆基氢能科技有限公司，与中国化学华陆工程科技有限责任公司签署战略合作框架协议及100MW电解水制氢设备采购合同，与中石化在分布式光伏、光伏+绿氢、化工材料等多领域形成深度的合作。

四、阳光电源（300274）

成立了专门的氢能事业部，并与中国科学院大连化学物理研究所，以大功率PEM电解制氢装备的研究开发为核心，与此同时，在先进PEM电解制氢技术、可再生能源与电解制氢融合、制氢系统优化等方面展开合作，现在公司已签订光伏制氢示范项目。公司建有国内首个光伏离网制氢及氢储能发电实证平台、国内最大的5MW电解水制氢系统测试平台、PEM电解制氢技术联合实验室。且拥有制氢电源、制氢装置及系统应用等多个专项专利，具备大批量生产和交付的能力。

化石能源制氢技术比较成熟，可以满足规模用氢需求；制氢技术正向可再生能源制氢转变。

一、工业制氢技术主要有以煤、天然气、石油等为原料的催化重整制氢，氯碱、钢铁、焦化等工业副产物制氢，生物质气化或垃圾填埋气生物制氢，采用网电或未来直接利用可再生能源电力电解水制氢；处于实验室阶段但潜力大的有光催化分解水、高温热化学裂解水和微生物催化等先进制氢技术。

二、氢气发生器电解槽 电解槽类型一般有：碱性电解槽、基于离子交换技术的聚合物薄膜电解槽和固体氧化物电解槽。

1、实验室中使用的碱性电解槽制氢和聚合物薄膜电解槽制氢。

2、碱性电解槽是最常用、技术最成熟、也最经济的电解槽，并且易于操作，在目前广泛使用，但缺点是其效率最低。

3、碱性电解槽制氢的特点是：氢氧根离子（OH-）在阴、阳极之间的电场力作用下穿过多孔的横隔膜。

4、碱液电解制氢工作原理是传统隔膜碱液电解法。电解槽内的导电介质为氢氧化钾水溶液，两极室的分隔物为航天电解设备用优质隔膜，与端板合为一体的耐蚀、传质良好的格栅电极等组成电解槽。

三、聚合物薄膜电解槽制氢 聚合物薄膜电解槽制氢（PEM），一些地方也称之为固体聚合物电解质（SPE）水电解制氢。该种原理不需电解液，只需纯水，比碱性电解槽安全，电解槽的效率可以达到85％或以上，但由于在电极处使用铂等贵重金属，薄膜材料也是昂贵的材料，故PEM电解槽目前还难以投人大规模的使用。 聚合物薄膜电解槽制氢的特点是：氢离子（H+）在阴、阳极之间的电场力作用下穿过离子交换膜。

四、1、目前氢氧呼吸机的功效主要用于肿瘤等疾病的辅助治疗；

2、氢氧呼吸机的原理与构造主要有两种，传统碱性AEC制氢和质子膜SPE制氢，对应的是吸氢机制氢结果。

公司主要业务是以煤替代石油生产高端化工产品。主要分为四部分:一是以煤、焦炭和焦炉气为原料生产甲醇二是以甲醇为原料生产乙烯、丙烯,再聚合生产聚乙烯、聚丙烯三是将原煤洗选后生产焦炭、焦炉气四是以焦炭及MTO副产品生产改质沥青、纯苯、MTBE、工业萘、蒽油等精细化工产品。作为重要的合成材料之一,聚烯烃是现代塑料、建材工业的根基,产品用途广泛,涵盖农业生产、食品包装、家居装饰、医疗器械、 汽车 工业、军工用品等诸多领域。公司焦化产能为400万吨/年, 是国内单厂生产规模最大的焦化企业之一, 2019年生产焦炭455.43万吨。公司采用国内先进的5.5米捣固焦炉加工生产焦炭,同时通过消烟除尘设备和环保回收系统,实现了将焦炉煤气回收利用、变废为宝。焦炭产品下游销售,以终端直供为主,渠道稳定,竞争优势明显。

2019年，宝丰能源启动建设太阳能电解制氢综合示范项目 。 伴随 公司200MW光伏发电及2万标方/小时电解水制氢示范项目 进入生产，宝丰能源亦从现代煤化工企业升级成为煤化工与新能源有机结合的企业，走出了独属于宝丰的现代煤化工龙头的特色道路。公司 采用单台产能1000标方/小时的高效碱性电解槽制氢设备，配套相应的氢气压缩与储存设备，可年产2.4亿标方“绿氢”和1.2亿标方“绿氧”，是全球单台产能和单厂规模最大的可再生能源制氢项目。 目前已经有10台投入运营，计划今年年底前全部建成投产。首创将“绿氢”“绿氧”直供化工装置，替代原料煤、燃料煤制氢和制氧，预计可减少煤炭资源消耗约38万吨/年减少二氧化碳排放约66万吨/年、合计消减化工装置碳排放总量的5%，综合效益显著。 宝丰能源亦有望成为第一个用绿氢替代化石能源、真正实质性步入碳中和路径的企业。

在氢能领域，中船重工已经建成了围绕制氢、储氢、运氢、用氢的完整产业链，旗下涉及氢能的企业包括邯郸七一八研究所、南京七二四研究所、洛阳七二五研究所、武汉七一二研究所等。据了解，中船重工将把氢能产业作为公司十三五乃至十四五极为重要的战略方向，相关工作将由七一八所牵头，投建装备制造、工程建设、投资运营等全产业链环节。

在制氢领域，七一八所拥有国际领先的加压电解水制氢技术，以及全国最大的电解水制氢设备生产基地，七一八所已经成为了国内规模最大的电解水制氢装备研究和生产企业。此外，七一八所还具备甲醇制氢、富氢尾气提氢和天然煤制氢等技术，产氢量都很大，氢气纯度超5个9。

除制氢技术外，七一八所还致力于可再生能源制氢环节。

2015年，七一八所参与河北沽源的风电制氢综合利用示范项目，负责技术支持和储氢系统的工作，将宽功率波动高效电解制氢设备项目将风电技术与电解制氢技术有机结合，通过研究风电输出功率波动对电解制氢装量性能的影响，开发研究功率波动高效电解制氢设备，以使电解制氢设备对风电输出功率波动的耐受度达到0-100%；2017年，七一八所参与了863的风电耦合储氢燃料电池发电微网系统的研发和示范，研究功率波动对电解水制氢的影响；同年，七一八所参与了亿华通控股公司海珀尔在张家口的可再生能源制氢项目，与亿华通签署了氢能领域战略合作协议，并为该项目提供了2000立方/小时的电解水制氢设备。

为探索如何解决制约电解水制氢和可再生能源制氢的电价和设备这两大关键因素，七一八所还致力于研发碱水电解技术及纯水电解技术。据了解，七一八所目前已规划了相关研发的技术目标，预计最晚可在2020年上半年实现目标。七一八所所长李俊华介绍，一旦目标实现，整个系统的造价会降低超20%，能耗降低超5%。届时从经济性的测算来看，很多项目将具备自我经济运行价值和能力。

在加氢站领域，七一八所参与了多项加氢站项目的设计和建设，包括固定式加氢站——比如供应核心设备协助宇通佛山加氢站的建设；提供移动和撬装加氢站装置——如大中型加氢设备加注压力35Mpa，加注能力200—1000公斤/天。2018年，七一八所还与中车唐山合作，参与了世界首列燃料电池轨道机车的研制项目。

在车载氢系统领域，七一八所在车载氢系统相关设计、系统研制、装备等环节都有所研发，目前已经成为国内燃料电车领域车辆高压车载系统的供应商。其所控股的北京派瑞华氢能源公司也参与加氢站设计与建设、车载氢系统，承担了国内多座加氢站的设计与建设任务，交付的车载氢系统已经超过千套。

12月13-14日，七一八所将出席国际氢能及燃料电池产业发展技术峰会（2019IHFCS），并发表主题为“水电解制氢技术发展前景与制氢设备性能分析”的演讲。在此诚邀关注七一八所、以及氢能及燃料电池最新技术前景的您，拨冗莅临本次国际氢能及燃料电池产业发展技术峰会，共同为推动国内氢能产业发展献言建策。

近日，中国科学院副院长、院士张涛公开表示，利用可再生能源发电制取绿氢，再和二氧化碳结合生成方便储运的绿色甲醇，是通向零碳排放的重要路径。

在氢的制、储、运、加环节成本居高不下，基础设施建设跟进缓慢的背景下，绿色甲醇经济或将推进氢能产业链降本增效，疏通产业“堵点”。

可作为安全高效的储氢载体

在张涛看来，绿色甲醇能量密度高，是理想的液体能源储运方式。

“甲醇是非常好的运氢、储氢的载体，甲醇和水反应的产氢量是同容积液氢的两倍。”澳大利亚国家工程院外籍院士刘科曾表示。

中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院院长韩涤非认为：“甲醇作为常温常压下的液体燃料，可安全高效经济便捷储运。结合氢能产业发展现状，以甲醇作为高密度储氢材料，每吨甲醇与水重整可制出超过180公斤氢气，较之高压或低温液态储氢方式具有更高的的储氢能量密度。”

实际上，储能并不仅仅局限于储电，绿色甲醇就是一种理想的储能方式。在韩涤非看来，出于对储运安全和经济性的考量，甲醇是目前大规模安全高效储能的有效解决方案。“‘十四五’规划及2035年远景目标，都积极倡导发展可再生能源及大规模储能，而绿色甲醇可以在消纳可再生能源的同时，解决大规模储能问题，并最大程度实现二氧化碳减排。”

助力氢能各环节降本

韩涤非表示，甲醇制氢可大幅降低用氢成本。“甲醇价格一般在2000-3000元/吨，今年受新冠肺炎疫情及页岩油气价格战等因素影响，市场需求一度趋弱，甲醇市场价格偏低，西部地区不到1500元/吨，东部地区不到2000元/吨。随着市场转暖，近期价格反弹到2300元/吨以上。”

刘科也表示，在氢能使用成本方面，甲醇制氢的成本在理想情况下可低至15元/公斤，而国际上最低的综合用氢成本高达66.4元/公斤。

与此同时，甲醇也可实现氢能的即制即用。

韩涤非表示，利用甲醇储运的便捷性，可在氢能应用端开发建设加氢站，并在现场根据需求制氢，且氢气制备成本不高，终端应用，加氢价格低于35元/公斤，可有效打通可再生能源大规模电解水制氢、甲醇合成储运及现场制氢加氢站等整个产业链。“甲醇储运和汽油储运成本几乎持平，终端应用的加氢价格也能真实反映出整个制、储、运、加环节的成本。”

助推氢能产业链“绿色升级”

在张涛看来，绿色甲醇作为能源转化中枢，能够在碳足迹全流程上解决能源的清洁性问题，并起到拓展氢能应用产业链、降低碳排放、实现碳利用等一举多得的效果。

“可再生能源制氢结合煤化工制备甲醇，可减少二氧化碳排放，增加了甲醇产量，有效解决我国化石能源的进口依存度及碳排放量过高等能源安全和生态环境问题，有利于实现传统煤化工产业的新旧动能转换和绿色低碳发展。”韩涤非表示，“利用可再生能源电解水制氢与煤化工耦合生产甲醇，1.5吨煤可增产2吨甲醇，并减少3吨二氧化碳排放，比传统煤化工更经济环保。”

中国科学院大连化学物理研究所研究员、中国科学院院士李灿认为，绿色甲醇可有效解决跨季储能及长周期储能问题，成为除特高压输电外的另一种规模化输送能源的途径。

广东醇氢新能源研究院有限公司是甲醇制氢设备与技术的专业供应商，产品氢气主要应用于：粉末冶金、金属冶炼、新能源、燃料电池、化工、多晶硅、工业气体、电子、制药、浮法玻璃、食品加氢、军工、航天、环保等领域。

近日，吉林白城千亿投资总量的氢能发展规划发布，给沉寂多年的东北老工业基地带来了持久未消的热度。

如今随着氢能产业的火爆，“氢都”、“氢谷”、“氢城”在国内已经并非是新鲜事儿，然而，白城这一“中国北方氢谷”的规划出台，还是在氢能产业乍起一番波澜。

为什么白城能够在众多的氢能城市中脱颖而出？独特的 “白城模式” 又是否适用于其它地区的氢能产业发展呢？ 

01

粮草未动，兵马先行

白城位于吉林省西北部，地形以平原、丘陵为主，肥沃的土地资源使得该地区农业经济发达，是国家重要的 农业四大开发区之一 。

白城卫星图

随着社会经济的发展，第一产业远不能满足城市进步的的要求，如何推动二、三产业的持续发展成为了白城面临的重要问题。

城市的支柱型产业往往与自身硬件条件息息相关。

白城紧邻著名的石油城市松原，遗憾地是，白城境内的油气资源远不如松原丰富。既然无法走一条传统能源之路，白城便独辟蹊径，利用境内丰富的风能、光能资源，踏上新能源发展之路。

白城地处大兴安岭与长白山脉之间，受西伯利亚寒潮和内蒙古高压气流影响而风力十足，是 东北地区最优质的内陆风场之一 。

据测算，白城境内可开发风电面积6865平方公里，可开发装机容量2280万千瓦， 年可发电478.8亿千瓦时 。这一数字背后孕育了上百亿的财富。

从1999年至今，白城的风能产业发展已经走过了20年，吸引了 华能、大唐、三峡新能源 等一众行业龙头前来发展。

除了风能之外，白城境内丰富的太阳能资源十分丰富。

数据显示，白城市年日照时间达2900小时以上，光伏和光热电站实际装机容量约可达到 1675万千瓦 ，其国家级光伏领跑基地也一直受到业内的诸多关注。

目前，白城市风电、光伏并网装机465万千瓦， 剩余可开发容量达3000万千瓦 。

丰富的风电、光伏发电改变了白城的发电格局，据悉，2018年白城市 清洁能源发电量占比达到60% 。

当然，仅仅发电并不能完全利用如此丰富的风、光资源，剩下的资源该怎么办？

白城选择了 可再生能源发电制氢 的道路。

依托现有技术和条件，目前全球在氢能制备上主要有 化石能源重整制氢、工业副产提纯制氢和电解水制氢 三大类主要方式。

而无论是化石能源重整还是工业副产提纯，甚至燃煤电厂发电来电解水制氢都不可避免地会产生 污染物排放 ，需要新的技术方式来处理。

而电解水制氢中，如果能够利用清洁能源进行发电，便可以有效保障制氢过程中的绿色清洁。 

而白城正是采用了这种方式。

在近日发布的《白城市新能源与氢能产业发展规划》（以下简称“规划”）中提出，白城在氢能制备中的主要技术路线是 利用风能、光能等清洁能源来电解水制氢 ，形成了国内氢能产业中独特的“白城模式”。

目前这一路径在国内尚属起步阶段，以此为主要制氢路径的城市代表为 吉林白城、河北张家口 两地。

盘活现有资源，从新能源开发起步发展氢能产业，正是白城在氢能大潮中突围的重要方式。而二十年的先行布局，也使得白城的氢能规划有了落地的基础和根源。 

02

氢能发展的“白城模式”

一座城市能够在一个产业中形成具有代表性的模板，一定意味着在这里有其他地区所不具备的先进之处。

那么，白城在发展氢能产业上的先进之处在哪里？

规划显示，白城市新能源及氢能产业发展的产业链条构成为 新能源电力开发、氢能生产、氢能储运、氢能利用 。

其中利用新能源发电来进行电解水制氢便是其中最独特的部分。

从目前国内的发展来看，电解水制氢存在着明显的成本难题， 电价对于成本的影响达到70% 。

在早些时间发布的《氢能产业白皮书》中提到的，如果电价的 成本控制在0.3元/千瓦时 以下，电解水制氢的成本将接近现阶段主要的利用化石能源重整制氢。

而据金风科技集团按照白城的资源条件测算，目前在白城建设一个100万千瓦的风电场，总投资约63亿元，采用低风速大叶片风机，年有效发电小时数可达到3000小时， 其发电成本约为0.22元/千瓦时，具备经济可行性 。

在光伏产业上，随着技术的革新，发电成本也将逐步下降，甚至未来可能会低于火电上网的标杆电价。

中国工程院干勇院士认为， 新能源电解水制氢的成本可以达到1.8元/m³，具备和天然气制氢、甲醇制氢相竞争的条件。

这也意味着，在氢能制备环节，白城先进的模式未来将有望领跑国内绝大多数地区。

在储运环节，现阶段白城主要以周围 短距离输送 为主导，用低压储罐存储氢气，再利用长管拖车运输。

但这一方式并不适用于氢能的长期发展，一旦产业开始规模化，白城及周边显然无法消纳大量的氢能，按照规划， 液氢罐车 将成为白城未来远距离运输氢气的主要方式。

但目前，全球只有日本、美国加氢站采用了液氢罐车作为主要方式运输，国内缺乏相关的技术经验，这对于白城来说将是个至关重要的挑战。

此外白城还在筹划成立 气 体运营的平台公司 ，集中建设储氢基础设施。

同样的挑战还来自产业下游的应用环节。

氢能的应用领域十分广泛，可以作为工业原料、燃料等使用。其中交通运输是最主要的应用领域。

基于这一点，白城也着力推动氢燃料电池汽车的发展，此前与长春市进行合作， 借助中国一汽集团公司解放汽车制造优势，打造“白城——长春”吉林西部氢能走廊， 并沿长白高速公路布局加氢站，开通氢能大巴车专线、城市公交，开展氢能车辆示范运营。

总之，白城正在围绕新能源装备制造业、制氢设备、氢能长管拖车、液氢罐车、加氢设备、储氢材料、储氢设备、燃料电池、氢能汽车等产业，开展氢能全产业链发展，把白城打造成 “中国北方氢谷” 。

03

政府、企业齐发力

为了更好地促进城市新能源经济的发展，白城从机制层面进行调整。

今年2月12日， 白城市能 源局正式挂牌成立 ，将能源产业管理的职能从当地发改委中划出来，承担起白城市能源产业发展统筹规划、项目审批、协调服务以及向省和国家争取能源产业政策和资金等工作。

7月9日，在《白城市新能源与氢能产业发展规划》发布的一个多月之后，白城能源局与 吉林电力股份有限公司白城发电公司、新疆金风科技股份有限公司、中国船舶重工业集团公司第七一八研究所 签署了《白城市风能制氢一体化项目战略合作协议》。

该协议从风电场、制氢、储氢、加氢设施等方面规划建设风能制氢一体化示范项目，其中吉电股份白城发电公司全产业链参与白城市氢能产业的建设与运营。

在政策的引导之下，氢能已经成为白城经济发展的新风口，氢能产业项目不仅纳入了白城的经济社会发展规划，还是吉林省“一主、六双”产业空间布局重要组成部分。

当然，受地域、产业条件的影响，白城的氢能产业也有其不可回避的局限性。以发展模式最为相近的张家口为对比，白城与张家口走的都是可再生能源制氢的发展道路，从资源条件上看具备其他地区难以比拟的优越性。

但相比来看，白城的氢能产业还存在着两个主要问题。

首先， 白城缺乏广阔的氢能消费市场 。白城身处东北老工业基地腹地，产业动能略显不足。长距离运输又势必会增加产业的成本。

而张家口手握2022年冬奥会契机，并已经计划与亿华通、福田合作2000多辆燃料电池客车，这为当地氢能的爆发带来了绝佳的机遇。

更为重要的是，张家口距离北京近，北京的辐射带动作用与市场消费能力将有效带动张家口氢能的发展，此外，张家口所在的京津冀城市群工业发达，具备广阔的市场空间。

此外，在燃料电池汽车产业上， 白城尚且缺乏具有影响力的龙头企业和相关的配套企业 。

相比之下，张家口的汽车产业基础实力雄厚，并先后引进了 亿华通、北汽福田、吉利汽车 等知名车企，整合产业链企业，进行燃料电池整车研发与生产。

而完整的产业链或将成为弥补白城区域劣势、提高产业竞争力的重要方式。

但总体来看，氢能产业的发展为白城注入了新的活力。

根据规划，到2035年，全市累计投资达到2000亿元，风电装机2000万千瓦、光伏装机1500万千瓦，年制氢能力达到百万吨级， 产值近2000亿元，创造就业机会50000人以上， 形成具有国际影响力的新能源与氢能区域产业集群。

凭借先天的资源优势和政策的支持，白城正在成为东北地区能源发展的新引领者。

以白城为先锋，氢能产业也不失为振兴东北老工业区的一条新思路。

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。

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