在國家統籌、地方政策推動、市場驅動等多環正向引導下,我國氫能產業發展正從試點探索,走向有序破局新階段。
近日,根據外媒報道,在氫相關專利競爭力方面,中國超越日本,首次躍居首位。中國企業在通過電解水提取氫氣的電解槽等制造領域不斷提高技術實力,而在歐美,因通貨膨脹而停止生產氫氣的趨勢正在加強,與中國的差距被進一步拉大。
“中國氫能專利數量超越日本,反映出我國在氫能技術領域的創新能力持續提升,尤其是在應用型研發和產業化方向上已具備了非常強的競爭力。過去,中國更多依賴國外技術,但現在我們在制氫端、燃料電池、氫能材料等多個細分領域都實現了從‘跟跑’到‘并跑’,甚至‘領跑’的轉變。”氫輝能源運營總監薛客在接受記者采訪時表示,從企業角度來看,這一趨勢的意義非常重大。“一方面,我們可以通過自主知識產權體系來構建技術壁壘,增強全球競爭力;另一方面,也為我們在國際市場打開了新的合作空間,提升了話語權。”
頂層擘畫夯筑產業發展架構
國家能源局近日發布的《中國氫能發展報告(2025)》(以下簡稱《報告》)指出,在“四個革命、一個合作”能源安全新戰略指引下,中國的氫能產業正從試點探索逐步進入有序破局的新階段。
在過去一年里,中央與地方持續加強政策頂層設計、推動專項政策出臺,加強跨部門協調,多維施策引導產業高質量發展。
國家層面,氫能作為前沿新興產業列入2024年政府工作任務,并被寫入《中華人民共和國能源法》,提出“積極有序推進氫能開發利用,促進氫能產業高質量發展”。中共中央國務院《關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》提出要推進氫能“制儲輸用”全鏈條發展,建立健全氫能“制儲輸用”標準等工作要求。
工業和信息化部、國家發展改革委、國家能源局印發《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》,為加快工業副產氫和可再生能源制氫等清潔低碳氫應用制定行動指南;財政部等五部門結合燃料電池汽車示范應用中期評估情況,指導城市群進一步完善示范實施方案,精準撥付財政資金,健全氫能保障體系,以及落實示范監督管理;國家發展改革委、國家能源局《煤電低碳化改造建設行動方案(2024-2027年)》提出,可通過可再生能源電解水制氫并合成綠氨,燃煤機組摻燒綠氨的方式實現煤電低碳化改造。
地方層面,共計22個省級行政區將氫能寫入2024年政府工作報告。截至2024年底,全國累計發布氫能專項政策超560項,因地制宜推進氫能產業發展。山東、陜西、吉林、四川、湖北以及內蒙古鄂爾多斯、山西呂梁等地相繼出臺氫能車輛高速通行費減免支持措施;海南、內蒙古、安徽、湖南等提出了允許在非化工園區探索建設可再生能源電解水制氫和制氫加氫一體站項目;上海發布《上海市推動國際航運燃料綠色轉型工作方案》,依托國際重要港口區位功能積極構建綠色氫基燃料供應、交易與認證體系。
國家引導構建起產業發展的四梁八柱,地方實踐也在積極推進。在產業規模上,2024年我國氫能生產消費規模突破3650萬噸,位列世界第一位。《報告》顯示,截至2024年底,全國氫氣產能超5000萬噸/年,同比增長約1.6%;2024年全年氫氣產量超3650萬噸,同比增長約3.5%。電解水制氫產能約50萬噸/年,同比增長約9.7%;產量約32萬噸,同比增長約3.6%。
尤其是,可再生能源制氫產業化步伐加快。全國累計規劃建設可再生能源電解水制氫項目超600個,已建成項目超90個,已建成產能約12.5萬噸/年,已建項目產能占全球的51%。2024年新建成項目35個,新增產能約4.8萬噸/年,同比增長約62%,新建成項目產能占全球的63%。
“這表明中國可再生能源制氫產能呈逐年上升態勢,綠氫開發步入規模化發展階段,逐步成為全球可再生能源制氫產業的引領者,眾多儲備項目將為我國綠氫產業發展階段由萌芽期進入成長期奠定堅實基礎。”水電水利規劃設計總院副院長張益國指出。
6月10日,國家能源局發布了關于組織開展能源領域氫能試點工作的通知,將圍繞氫能制取、儲運應用及共性技術支撐等方向,遴選相關項目和區域開展氫能試點工作,有望進一步推動氫能全產業鏈協同發展。
國家能源局能源節約和科技裝備司副司長徐繼林在4月例行新聞發布會上表示,國家能源局將持續推動氫能產業政策接續發力,積極落實氫能納入能源管理相關工作,加快推進氫能領域重大技術裝備研制和應用示范,促進“制儲輸用”全產業鏈發展,進一步完善氫能產業生態、優化產業發展環境,為“十五五”時期氫能產業提質提速建立堅實的基礎。
創新賦能驅動鏈條躍升蝶變
以科技創新為引領,圍繞產業規模化、商業化,我國氫能全鏈條關鍵技術正在裝備研發、性能迭代及場景示范上持續突破。
中國科學院院士鄭南峰表示,作為能源轉型的核心載體,氫能產業的發展離不開技術創新的深度驅動與全球合作的廣度拓展。
《報告》顯示,截至2024年底,中國涉氫專利申請數量累計超過80000件,約占全球總量的27%,位列涉氫專利申請地區第一位。《報告》提出,氫能“制儲輸用”全鏈條技術突破是產業規模化的關鍵。
在制氫環節,單堆兆瓦級質子交換膜電解水制氫裝置實現在光儲氫項目商業運行;兆瓦級陰離子交換膜電解槽下線,千瓦級產品實現在冶金領域應用;規模化風電離網制氫示范項目實現商業運行。
國家能源集團氫能事業部主任、中國氫能聯盟秘書長劉瑋介紹,國家能源集團的5兆瓦堿性電解水制氫測試平臺,推動氫能檢測體系與國際接軌。
薛客介紹,氫輝能源開發了國內首款80微米雙增強型質子交換膜并實現產業化,解決了PEM電解水制氫關鍵材料“卡脖子”難題,在性能和安全性方面都達到了國際先進水平。2024年,氫輝能源完成了國內首條吉瓦級PEM電解槽柔性自動化裝配產線。目前其電解槽產品在國內外已經有很多的應用案例。
在儲運方面,高壓氣態氫儲運領域,70MPaIV型儲氫瓶實現批量生產,摻氫天然氣管道在內蒙古、寧夏示范運行,驗證了現有天然氣管網摻氫改造的可行性;液態氫儲運方面,5噸/天氫液化系統成功下線,技術指標接近國際先進水平;固態氫儲運技術同步推進,鎂基儲氫材料儲氫密度持續提升,在叉車、無人機等場景開展了示范應用。“相關突破形成了“氣—液—固”多形態儲運技術體系,將有效降低氫氣運輸成本,為近期氫能區域內優化調度和遠期跨區域資源配置奠定基礎。”鄭南峰表示。
應用層面,燃料電池汽車示范應用穩步推進。京津冀、上海、廣東、鄭州、河北五個城市群累計推廣燃料電池汽車超1.5萬輛,累計建設加氫站160座。京滬高速開展長途干線氫動力物流運輸試運營;2400千瓦氫能源動力火車投用;輕型氫內燃飛機原型機首飛;氫能在重卡、港口機械等領域的替代效應逐步顯現。
破題突圍鑄就全球競爭范式
從技術創新到專利領跑,中國氫能產業進入關鍵發展新階段。然而,技術轉化的“深水區”、市場培育的“長周期”等挑戰,仍考驗著產業發展的智慧與韌性。
薛客指出,具體來看,一是材料和核心部件依賴進口,導致成本高、供應不穩定。二是上下游發展節奏不一致,制氫端投入大但用氫市場尚未成熟,影響設備投資回報。三是項目落地周期較長,企業資金周轉和規模化壓力較大。
針對這些問題,氫輝能源采取以下措施:一是,加強自研能力,推進核心材料國產化替代,目前膜材料、電解槽等已基本實現國內配套;二是,優先參與“綠電+制氫”示范工程,與頭部企業合作建立標桿項目,拉動下游需求;三是,加強氫能上下產業鏈協同,與業內伙伴持續推進技術進步、成本降低。
鄭南峰指出,全球氫能產業仍未成熟,我國需克服氫能技術成果轉化、創新資源協同、政策市場統籌等障礙。一是強化“場景導向”的技術攻關。針對工業、交通、能源三大主戰場,開展定向研發,持續降低應用成本。通過場景需求倒逼技術創新,形成“研發—示范—迭代”的良性循環。二是構建“雙循環”的合作格局。“引進來”方面,創新國際氫能人才機制,引進海外頂尖團隊;“走出去”方面,依托“一帶一路”倡議,建立氫能合作伙伴網絡,輸出中國技術標準與項目管理經驗,布局海外研發中心,實現技術本地化創新。三是完善政策賦能和市場協同機制。將氫能納入“新型能源體系”規劃,創新綠氫優先消納機制,推動綠色價值實現;優化市場準入機制,推動各地完善氫能項目管理政策。通過政策精準賦能,降低市場主體風險,加速產業規模化進程。
劉瑋表示,央企在氫能產業從試點探索到有序破局的進程中肩負著“鏈長”使命。下一步,需進一步強化戰略定力,聚焦“沙戈荒”“深遠海”等戰略區域,擴大可再生氫產能布局;提高創新活力,依托國家能源氫儲運創新平臺、中央企業綠色氫能制儲運創新聯合體等,攻克電解槽、燃料電池、新型儲氫等“硬科技”;發揮生態張力,依托“雙循環”戰略,將國內實踐經驗轉化為國際合作標準,為“中國氫能方案”輸出貢獻核心力量。
今年是“十五五”規劃謀篇布局之年,是推動中國氫能產業邁過經濟性拐點、轉向規模化發展的關鍵一年。《報告》提出,充分利用國家重點研發計劃、國家能源研發創新平臺、綠色低碳先進技術示范工程、企業綠色氫能制儲運創新聯合體等創新機制,堅持創新驅動、應用導向,推動龍頭企業聯合高水平科技創新平臺、高校、科研院所開展共性技術研究、重大戰略產品開發,加快推進重大技術成果轉化、工程化應用。
薛客認為,氫能在實現“雙碳”目標過程中具有不可替代的作用,而電解水制氫特別是PEM技術,有其獨特的技術優勢,將成為“綠氫”發展的關鍵路徑之一。
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