推进清洁化进程 绿氢助力实现“绿电+储能”终极目标

随着国家“3060”双碳目标的提出，未来我国能源发展模式将完成从煤电到清洁能源的转变，氢能作为“终极”清洁能源更是备受关注。据中国氢能联盟预计，在2060年碳中和情景下，氢能在我国终端能源消费中占比将达20%。但首先要考虑的问题是，氢来自何方？

氢能源的供给主要有化石燃料制氢、电解水制氢、生物质制氢等方式。传统的化石燃料制氢方法伴生的二氧化碳排放，对环境危害大，不适合现阶段的发展方向。而可再生能源制氢的基本是零碳排放，完美适应双碳的发展要求。

今年3月，我国首个氢能产业中长期规划出台，提出了三个五年跨度的氢能发展计划。规划尤其强调工业副产氢短期内的积极作用，鼓励在焦化、氯碱、丙烷脱氢等行业聚集区优先使用工业副产氢，并提出了“到2025年，初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系”的目标。

工业副产制氢是指将富含氢气的工业尾气（如氯碱尾气、焦炉煤气等）作为原料，通过变压吸附等技术将其中的氢气分离提纯的制氢方式。随着顶层设计出台，目前已有30多个省市发布涉及氢能的规划和政策，其中，山东、山西、内蒙古等地都提出了要发挥本地的“工业副产氢资源优势”。

工业副产氢不仅成本低廉，而且能够促进周边氢能产业链的协同发展。但是专家认为，在“双碳”背景下，工业副产氢项目只能是短期的过渡方案，要避免对此领域的过度投资，尽快转向可再生能源制氢。

制氢技术正在由化石能源制氢和工业副产氢向更清洁的电解水制氢方向过渡。绿电成本正在下降，电解槽技术往更适用清洁能源的质子交换膜方向迭代。未来，绿色能源电解水制氢实现与化石能源制氢平价可期。

目前我国正全力推进可再生能源开发利用，但风电、光伏自身存在间歇性、而且在资源丰富区产生大量弃电。利用弃电进行规模化制氢，再将氢能作为补充能源使用，整个过程降低了原材料成本，大大提高了资源利用率。

目前的绿氢能源可能相对传统火电、水电成本较高，但未来随着我国风电、光伏装机规模壮大，可再生能源电力成本持续下降，对应的绿氢成本也会下降，电解水制氢因而   成为近期新能源领域的关注焦点。不过，氢能设备成本高，也是现阶段限制绿氢盈利的重要因素。

未来氢能源行业的发展，要从上游制氢、中游储运氢、下游应用氢等各环节持续突破。

氢储能关键技术正在加速成熟。储氢技术正不断突破。气态储氢方面，诸如碳纤维等储氢瓶原材料的国产化进程加速，性能高、储量大、轻质化。液氢储氢和其他储氢形式也进入应用窗口期，逐渐过渡到民间商业化使用阶段。

未来的氢储能，是最适合大规模、长周期的绿电存储方案，可以弥补其他储能形式的短板，将大量的弃风、弃光和弃电等进行储能，成为继抽水蓄能、锂电池储能后的又一主流储能方式。

氢燃料电池，重点关注电堆、膜电极，氢能商用车渗透，加氢站。在技术拆解上，电堆、膜电极是氢燃料电池系统的核心，成本占比高、技术难度大。可以说，电堆对于氢燃料电池汽车，就类似于现在动力锂电池于新能源车的重要性。氢燃料电池看电堆，电堆关键看膜电极。

在市场进程上，氢燃料电池的应用领域众多，包括发电、建筑热电联供等。交通运输，将是氢燃料电池的关键核心应用领域，行业将“先商用、后乘用”式的发展。“先商用”，旨在可以有效解决商用车市场电动化渗透率不足的问题，全面加速各类汽车的电动化进程。“后乘用”，氢燃料电池车轻量化携带、高密度快充，长期将更大程度缓解汽车智能化耗电焦虑。

在基础设施上，我国加氢站已经走在全球前列，油氢合建站将缓解加氢焦虑。

从现在到未来，氢能源产业正走在发展的快车道上。放眼长远，氢储能与燃料电池形成商业闭环，将成为第三次能源革命中又一具有革命性力量的技术路线。