2025-07-22
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编者案：
习近平总书记指出：“实现碳达峰、碳中及是一场广泛而深刻的经济社会体系性厘革。”要实现“双碳”雄伟目标，必须坚持“科学技术是第平生产力”，踊跃推动工业生长。咱们将网络多方信息，撰写“技术前进与绿色工业生长”系列文章，先容一些工业生长的前沿及技术前进为此阐扬的主要作用，以供参考。本文是此系列的第1篇。
氢能是一种清洁、高效、可再生、运用广泛的二次能源，生长氢能可以年夜量替换化石能源、优化其能源结构、提高能源体系弹性，是推动能源转型、保障国家能源宁静的战略选择，并对于削减二氧化碳等温室气体排放、实现碳达峰碳中及目标有主要意义。
1、氢能有潜力成为一种理想的新能源
氢能集浩繁优点在一身。一是氢气易燃烧、热值高，1克氢气彻底燃烧可开释431千焦的热量，而1克尺度煤的热值约29千焦。二是氢于天然界中广泛存于、储量富厚。三是氢可使用多种当地资源生产，如，风电、光伏电或者电网电力分化化石燃料、生物资、水来获得。四是氢气燃烧后重要孕育发生水，可收受接管再制氢，实现轮回使用。五是氢气燃烧清洁环保，特别是没有碳排放。六是氢有多种使用方式，如直接燃烧孕育发生热能、用在燃料电池等。七是氢随温度降低，可从气态转为液态、固态存于，能顺应储运和种种差异运用情况，便在储能运输，同时因自重轻，可有用增长运输载荷量及降低运输成本。
氢因其生产来历及生产历程中的排放情况差异，可简要分类为灰氢、蓝氢及绿氢。灰氢重要来自化石燃料，制取技术简朴、成本低、当前产量最年夜，但会孕育发生年夜量二氧化碳和污染物排放。蓝氢重要来自工业副产氢气提纯，制取时孕育发生的二氧化碳可接纳碳捕捉、使用与封存（CCUS）技术实现碳中及，但成本昂贵。绿氢指经由历程电解水获得的氢，若利用可再生能源举行电解制取，可到达净零排放，但电量消耗年夜，约占总生产成本的75%。综合碳强度及生产成本等因素，于社会接管度上，有“灰氢不成取，蓝氢可以用，废氢可收受接管，绿氢是标的目的”的说法。2020年12月，中国氢能同盟宣布《低碳氢、清洁氢与可再生能源氢气尺度和认定》团体尺度，划定，对于制备单元氢气的碳排放量，低碳氢的阈值为14.51 kgCO2e/kgH2，清洁氢及可再生氢的阈值为4.9 kgCO2e/kgH2，可再生氢同时要求制氢能源为可再生能源。这是全世界初次经由历程尺度情势对于氢的碳排放举行量化。
影响氢能工业生长的因素中，有两点受关注较多。一是降低成本。据报导，2021年上半年，海内氢气产量同比增加25%，成本及发卖价钱连续降落，四年内成本降落约50%。只有随各项技术突破、工业规模连续扩展后，我国制氢、储运、加氢、用氢等各环节的成本，才气效仿我国光伏工业向平价化推进。此中，代表氢能生长标的目的、可广泛用在交通、工业、修建等高排放行业深度脱碳的绿氢，其制备成本的降落有赖在可再生能源电力成本的降落。另外一是防治储运中的“氢脆”问题。现有的氢储运管道及燃烧体系通常利用钢或者合金钢质料，溶在钢的氢会破坏钢的结构，造成脆化开裂。以今朝的技术，氢脆只可防，不成治，这为怎样宁静高效使用氢能提出了技术攻关要求。
2、踊跃生长氢能工业已经成为全世界趋向
氢气最初被用作驱动火箭的燃料，未被广泛利用。上世纪70年月，因石油危机及环保运动，国际社会才最先思量可否把氢能用作一种主体能源，并迎来氢能研究及开发的第一波热潮，但随石油危机的排除而很快退潮。上世纪90年月后至今，国际社会为推进天气步履，再次关注氢能，形成氢能工业生长海潮，时期于油价、金融危机等因素影响下仍有升沉，但趋向已经成。
最近几年来，国际上已经有30多个国家已经经或者正于制订氢能生长战略。如，美国是最早将氢能和燃料电池列入能源战略的国家，上世纪70年月便提出“氢经济”看法，90年月后连续发表多项步履计划和撑持政策，从政策评估、贸易远景推测，方案制订、技术研发，树模推广等方面制订生长线路。2020年11月，美国能源部最新版《氢能计划生长计划》预期，到2050年，氢能将盘踞美国能源需求14%的比例。又如，欧盟在2020年7月宣布了《欧盟氢能战略》，氢能将撑持工业生产、交通运输等领域去碳化，成为其“能源一体化战略”的主要内容。为此，欧盟将分三步走并划定了详细指标：2020-2024年为启动阶段，奠基欧盟氢能经济基础；2025-2035年为晋升阶段, 实现氢能贸易竞争力；2035-2050年为市场增加阶段，可再生能源制氢技术逐渐成熟及实现年夜规模运用。再如，日本是全世界首个提出设置装备部署“氢能社会”的国家，有着世界领先的氢能技术，氢能及燃料电池技术专利数约占全世界30%，预期到2030年实现氢燃料周全平价化、氢工业周全贸易化，氢社会初具规模。此外，有报导非洲年夜陆已经有5个氢能项目：南非在2022年2月宣布了非洲首个国家氢能生长线路图，并将打造“氢谷”；纳米比亚、毛里塔尼亚、埃和及摩洛哥正于生长绿氢生产。
当前，我国氢能工业生长正步入快车道，多项政策密集出台：2019年初次写入政府事情陈诉，《2020年能源事情引导定见》点名推进，2021年正式纳入国家“十四五”计划，本年3月发表的《“十四五”现代能源系统计划》要求强化氢能等前沿科技攻关及适度超前部署一批氢能项目，随后发表的《氢能工业生长中持久计划（2021-2035年）》提出要构建氢能工业高质量生长系统。据报导，本年的天下“两会”上，30多位代表委员就氢能工业生长提交了议案及提案。于政策鼓舞下，各地正于加速氢能工业生长结构。一些省市陆续宣布了氢能工业专项计划。长三角、珠三角、环渤海等地域已经开端形成氢能工业集群。另据国资委消息，跨越1/3的央企已经于对于包罗制氢、储氢、加氢、用氢等全工业链举行结构，并取患了一批技术研发及树模运用结果。
3、技术前进促成了氢能工业快速生长
这方面的例子许多，下面从近期报导中选摘3项。
一是北京冬奥成为氢能嘉会。2月4日，冬奥会张家口赛区太子城火炬以绿氢点燃，这是冬奥近百年来初次接纳绿氢为燃料的火炬，不仅缔造了冬奥火炬用能汗青，更向世界揭示了我国新能源领域的技术实力。同时，于北京冬奥会园区内，共运行着跨越1000辆氢燃料电池汽车，包罗来自丰田、祥瑞、北汽、宇通、福田等车企的公交车、小轿车、特种车等，并配备了30多个加氢站，是迄今为止全世界最年夜规模的一次氢燃料电池汽车树模运营。
二是高炉富氢冶炼技术开发实验完成。氢气介入冶金历程是年夜幅降低碳排放的主要路子，也是要害革新性技术。2022年4月，上海年夜学与昌黎县兴国周详机件有限公司结合实验完成为了以纯氢为喷吹气源的高炉富氢冶炼技术开发实验，实现了降低焦比10%以上，碳排放量削减10%以上，铁产量增长13%以上，获得钢铁生产中年夜规模宁静利用氢气的名贵经验。
三是全世界首条镁基固态储氢装配生产线投产测试。上海交通年夜学与上海氢枫能源技术有限公司相助开展镁合金固态储氢技术的研发生产。2022年4月，河南省新乡高新区氢能工业园的第一条镁基固态储氢装配生产线建成并投产测试
供稿：中国清洁生长机制基金治理中央 冯林琳、温刚
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