文章核心观点 - 氢能被视作解决新能源消纳问题和实现能源转型的关键路径,行业正从技术研发迈向规模化、多场景应用阶段,覆盖制、储、输、用全产业链 [1][2][7] 绿色制氢技术发展 - 在碳达峰碳中和目标下,绿氢替代灰氢需求巨大,预测2060年碳中和场景下,绿电制氢需求可能达到2亿吨,需消耗绿电约10万亿千瓦时 [2] - 水电解制氢是行业公认亟待发展的绿色制氢技术,技术装备发展正从“国产化突破”迈向“规模化降本”和“多场景应用” [2] - 碱性电解水技术以其成熟度、性价比和规模优势,正引领大规模集中式可再生能源制氢市场 [2] - 新一代质子交换膜、载体型催化剂的应用,带动PEM电解水制氢装备成本下降与能力提升 [2] - 聚光全解水制氢技术取得突破,通过新型催化剂提高了电荷分离效率和析氢速率,已在攀枝花市进入产业化应用阶段 [3] 多元储氢技术路径 - 高效、安全、低成本的储氢技术是实现能源削峰填谷的关键 [4] - 高压储氢技术成熟,但体积能量较低、加氢困难且安全性问题制约其大规模长时储氢应用 [4] - 液氢储存效率高,5万立方米液氢罐可储电1亿千瓦时,被认为是解决氢能大规模储存瓶颈的主要途径 [4] - 建议建立以液氢为储运介质的新能源电氢体系,结合风光电的低碳、低成本与液氢的稳定、便于规模储运优点 [4] - 固态储氢技术运用碳纳米材料、金属氢化物等材料,具有储氢密度更大、循环寿命更长、供氢压力更稳定和纯度更高的优势,适合规模储能和携行应用 [4] 氢能输送方式与挑战 - 氢能输送是决定氢能未来工业化推广的重要环节 [5] - 液氢车辆和船舶输氢适合长距离、大规模且需求灵活的应用场景 [5] - 管道输氢方式适用于工业集群和园区等用氢需求稳定、连续且运输半径较长的场景 [5] - 我国管道输氢面临三大发展难题:掺氢技术和实际工况需自主探索、相关标准层次不足缺乏现行国家标准、相关研究缺乏阻碍工业化落地 [5] - 金属输氢管道存在氢脆问题,非金属复合柔性输氢管道在耐腐蚀、承压、抗氢脆及运输安装运维成本方面优于金属材料 [6] 氢能应用场景拓展 - 交通领域应用空间广阔,除氢能重卡、公交外,氢能轨道交通、矿卡的示范应用可重点推进,用氢能替代柴油已成为近万台老旧型内燃机车迭代的研发热点 [7] - 时速不低于250千米/小时、续航不少于1000千米的高铁动车、城市轻轨等轨道交通也可使用氢能作为动力能源 [7] - 工业领域是氢能大规模应用的目标市场,钢铁工业是碳排放密集程度最高、最难脱碳的行业之一 [7] - 以氢气能源替代碳能源进行冶金(氢冶金)是绿色冶金的最佳选择,可从源头解决钢铁生产的碳排放问题,并能提供优质纯净铁直接生产高端特种钢材 [7]
制储输用发力,开启能源“加氢减碳”之门