氢能产业的未来发展之路

“双碳”目标下，能源转型迫在眉睫。而氢能具有清洁、高效、安全、可持续的特点，被视为21世纪最具发展潜力的能源类型之一，在交通及工业生产领域具有巨大潜力。近日，艾瑞咨询发布《拨云雾，睹“氢”天——从氢能源产业链看行业发展》，从产业链角度分析了氢能目前的发展困境及未来方向。以下，enjoy：

01

氢能的优势

与其他传统能源及新能源相比，氢能优势众多，既可以为燃料也可以为能源。因此，发展氢能源是优化替代传统化石能源，助力实现碳中和的优选之举。

● 与传统能源对比：氢能具有来源广泛、储量丰富、高效减排、热值强等优点，有利于降低使用成本。如氢气的热值是石油、天然气的3.5倍左右，是原煤的6.6倍左右，使用氢能代替传统能源减少碳税效率高达76.7%。

● 与其他新能源对比：氢能具有可长周期使用、环保、适用范围多元（供热、供电、燃料等）等优点。除此之外，还可以利用现有加油站，快速开启高效率低成本的氢能发展之路。

02

当下的发展困境

尽管优势众多，但因我国氢能发展起步较晚，各类技术设备仍需完善。从产业链角度分析，我国在制氢、储运、加氢等环节还存有不足，具体如下：

● 制氢环节：目前我国氢能制取方式主要为灰氢，即通过化石燃料（例如天然气）燃烧产生的氢气。我国97%的氢气都是由化石能源制氢或副产氢获得，技术与制备工艺相对成熟，但未能根本解决碳排放；而灰氢基础上的蓝氢在碳捕捉、碳储存技术上存在实现难题；对于制氢最理想目标“绿氢”来说，无论是技术和设备都在发展过程中，且由于技术的不成熟导致成本高昂。

● 储运环节：氢的特性对储运提出挑战。目前主流储运形式为长管拖车高压气态储运，但效率不高；液态储运密度高，运输周期短，但技术尚未成熟；管道运输作为最具发展潜力的低成本运氢方式，存在前期成本投入高的问题。

● 加氢环节：我国加氢站数量处于全球第一，但建设主要受政策驱动，原因为加氢站建设成本较高，且关键设备及其核心零部件存在较高的进口依赖。

除此之外，氢能应用作为产业链中最后一环，其发展还存在技术难题。例如，燃料电池作为氢能产业场景应用的突破口，其核心材料质子交换膜却长期以来存在“卡脖子”难题。

对此，联泓集团所投企业苏州科润新材料（以下简称“科润新材料”）经过十多年科研攻关，成功解决了我国钒液流储能电池和氢燃料电池领域“卡脖子”的核心膜材料难题，获得质子交换膜方面的技术专利40余项，实现了全氟磺酸质子交换膜的国产自主化，成为国内目前唯一一家能够大批量生产供应钒液流电池用全氟磺酸质子交换膜的企业，为我国钒液流储能电池行业提供了90%以上的国产质子交换膜产品；也是国内目前仅有的两家可以批量生产供应氢燃料电池用质子交换膜的企业之一，是氢能燃料电池质子交换膜产业化的中坚力量。

值得关注的是，科润新材料生产的全氟磺酸质子交换膜采用全新流延法工艺制造，由于流延法工艺可以与掺杂技术相结合，因而制造的膜不仅具有拉伸强度大，各向同性、电导率高，化学性能好等等优势，还具有自增湿的效果。经测试，同等厚度和尺寸下，机械强度超过传统进口膜的30%，同时溶胀率低，含水率高。

作为氢能燃料电池质子交换膜产业化的中坚力量，科润新材料未来五年内预计将形成500万平米质子交换膜产能。

03

未来发展之路

成本是制约氢能发展最主要的因素，但在政府、企业多方的共同努力下，其制储运加注各个环节成本均有下降空间。

● 制氢环节：目前主要依托化石燃料合化工生产中副产物作为主供氢源的原材料以节省制氢成本，未来最优解绿氢主要通过国家政策引导，从原料供应、技术及相关设备三维度突破。

● 储氢环节：一方面高压气态瓶改造成为重点，另一方面，需推动低温液态储氢和介质储氢的发展。

● 运氢环节：未来趋势主要在液氢运输以及管道运输，通过技术发展与规模化生产双向驱动降成本之路。

● 加注环节：加强顶层设计，利用传统能源企业基础设施优势合建加氢站降本。

在技术进步、政策引导的共同推动下，制氢、储运、加氢等成本有望进一步下降，有利于促进氢能产业价值在交通、工业、电网储能等领域的全面释放。据中国氢能联盟预计，到2050年，氢能将在我国终端能源体系中占比不少于10%，氢需求量将由目前的2000多万吨提升至约6000万吨，产业链年产值约12万亿元。