氫能產(chǎn)業(yè)是我國新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)的重點發(fā)展方向，是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要方向之一。作為我國最大的氫氣生產(chǎn)利用主體，中國石化自2023年牽頭成立氫能應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展推進(jìn)會暨專家咨詢委員會以來，全力推進(jìn)各項重點任務(wù)，充分發(fā)揮“產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)、科技支撐、開放合作、融通帶動”作用，氫能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)取得積極進(jìn)展，在基礎(chǔ)配套建設(shè)、重點項目實施、關(guān)鍵技術(shù)突破及鏈上企業(yè)間合作融通等方面成效顯著，產(chǎn)業(yè)鏈補(bǔ)鏈、固鏈、強(qiáng)鏈能力不斷提升。目前，國內(nèi)氫能關(guān)鍵裝備研發(fā)制造水平穩(wěn)步提升，電解槽等裝備制造成本下降30%左右，供應(yīng)商發(fā)展為300余家，燃料電池系統(tǒng)成本較2020年下降近80%。

4月12日，由中國石化主辦的氫能應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展推進(jìn)會暨專家咨詢委員會第二屆年會在湖北武漢召開。會議以“氫載未來 碳惠天下”為主題，圍繞打造核心鏈環(huán)建設(shè)、完善產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同機(jī)制、把握綠氫綠氨發(fā)展趨勢、防范產(chǎn)業(yè)鏈重大風(fēng)險等方面，集聚全產(chǎn)業(yè)鏈智慧力量，助力我國氫能應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展。

發(fā)展可持續(xù)燃料重要且緊迫

交通運輸領(lǐng)域的碳排放是世界及我國碳排放的主要貢獻(xiàn)者之一。2022年全球交通領(lǐng)域碳排放量占總碳排放量368億噸的23.1%；我國交通領(lǐng)域碳排放量占全國碳排放總量114.8億噸的10.4%。為減少碳排放量，可持續(xù)燃料市場迅速發(fā)展。可持續(xù)燃料是從可再生資源中提取的燃料，用以替代傳統(tǒng)的化石燃料。全球可持續(xù)燃料市場規(guī)模預(yù)計2025年可達(dá)1500億美元。

減少交通運輸領(lǐng)域的碳排放是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必要措施之一。我國正在規(guī)劃建設(shè)一批可持續(xù)燃料項目，預(yù)計3年后產(chǎn)能會逐步快速釋放。然而，可持續(xù)燃料市場存在一些挑戰(zhàn)，例如，生產(chǎn)可持續(xù)燃料需要大量的可再生資源，而這些資源的成本可能很高。

中國工程院院士曹湘洪認(rèn)為，發(fā)展可持續(xù)燃料要重視科學(xué)規(guī)劃理性發(fā)展、技術(shù)路線優(yōu)化選擇、產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新和體制機(jī)制創(chuàng)新，發(fā)展綠電制氫生產(chǎn)綠醇、綠氨要重視綠電的間隙性、隨機(jī)性，以及綠醇、綠氨連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的匹配性，同時要夯實技術(shù)基礎(chǔ)，重視可持續(xù)燃料和氫能的耦合發(fā)展。

在航空運輸領(lǐng)域，用生物航煤替代化石燃料是實現(xiàn)凈零碳排放的有效途徑之一。生物航煤是可持續(xù)燃料的一種，由 “地溝油”（餐飲廢油）、農(nóng)林廢棄物作原料，經(jīng)過復(fù)雜技術(shù)工藝處理而成。與傳統(tǒng)石油基航煤相比，全生命周期碳排放量可減少50%以上，最高可達(dá)85%。

2023年我國航煤年消費量約3300萬噸，若全部以生物航煤替代，一年可減少碳排放量約5500萬噸。《“十四五”民航綠色發(fā)展專項規(guī)劃》明確提出，力爭2025年生物航煤用量達(dá)到5萬噸。然而，由于“地溝油”雜質(zhì)多、酸值高、含鹽量大，生物航煤技術(shù)要求高、投入成本高，制約了產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展。目前，我國僅中國石化和河南君恒生物實業(yè)集團(tuán)獲得適航證書。

我國主要生物質(zhì)總儲量約38億噸，可利用量巨大。生物質(zhì)具有清潔、可循環(huán)利用等特點，與石油基航空燃料相比，是最早被認(rèn)定的可持續(xù)航空燃料。作為可持續(xù)燃料的重要組成部分，生物航煤未來有很大發(fā)展?jié)摿Γ前l(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要舉措和航空業(yè)減碳的重要途徑。

中國石化布局生物航煤產(chǎn)業(yè)鏈，以餐飲廢油等為原料，生產(chǎn)出中國石化1號生物航煤，產(chǎn)品通過適航認(rèn)證并首次實現(xiàn)商業(yè)飛行。中國石化集團(tuán)公司首席專家聶紅認(rèn)為，航煤難用電、氫替代，航空業(yè)降碳面臨較大挑戰(zhàn)，需要圍繞資源可獲得性、技術(shù)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性及碳足跡和碳減排，研發(fā)油脂加氫生物航煤、費托合成生物航煤、其他路線生物航煤等多條技術(shù)路線。由于其他路線技術(shù)成熟度低、生產(chǎn)成本高，2030年前，油脂加氫技術(shù)路線仍將處于主導(dǎo)地位。當(dāng)下，亟須提升油脂加氫技術(shù)路線競爭力，同時推行其他生產(chǎn)工藝。目前，費托合成生物航煤技術(shù)部分單元已實現(xiàn)工業(yè)化，有望成為下一個商業(yè)化的生物航煤生產(chǎn)技術(shù)。醇制航煤和二氧化碳制航煤等技術(shù)也取得突破性進(jìn)展，結(jié)合資源量和分布情況可提前進(jìn)行工業(yè)布局。

清華大學(xué)教授魏飛認(rèn)為，可再生綠電的低成本與大規(guī)模發(fā)展為二氧化碳制芳烴、綠色航煤提供了很大空間。芳烴12.5千瓦時/千克的高能量密度是綠氫二氧化碳轉(zhuǎn)化與儲存、利用的有效方法。金屬氧化物+納米分子篩模板自催化可在低溫下得到很高效率的化學(xué)品。二氧化碳加氫反應(yīng)過程中，芳烴特別是四甲苯有最優(yōu)的低溫選擇性，由二氧化碳直接制四甲苯可有70%的選擇性。利用生物質(zhì)氣化或二氧化碳+綠氫可得到生物航煤，且具備經(jīng)濟(jì)可行性。

使用替代燃料也是航運業(yè)碳減排的根本性解決方案。中國船級社武漢規(guī)范所所長甘少煒表示，綠色航運發(fā)展呼喚綠色燃料，航運業(yè)低碳發(fā)展雖然面臨安全、燃料標(biāo)準(zhǔn)與供應(yīng)、標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)管要求高等挑戰(zhàn)，但也將迎來新機(jī)遇，相關(guān)部門要不斷完善新能源船舶安全標(biāo)準(zhǔn)和管理體系，持續(xù)推動我國航運可持續(xù)燃料全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，加快建立航運綠色燃料標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證機(jī)制。

以綠氫制備和燃料電池為龍頭，帶動氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展

目前，我國已初步掌握氫能制備、儲存、運輸、加注等主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝，是全球最大產(chǎn)氫國，2023年制氫量約3500萬噸，主要以化石原料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫為主。截至2023年底，我國規(guī)劃可再生能源制氫項目387個，總產(chǎn)能643萬噸/年；建成可再生能源制氫項目58個，合計產(chǎn)能7.8萬噸/年。綠甲醇、綠氫煉化、氫冶金等多個工業(yè)示范應(yīng)用項目建成投運。氫能供給總量穩(wěn)定、綠氫發(fā)展加速。

我國煉油與化工仍是氫氣主要消費領(lǐng)域，交通領(lǐng)域還處于小規(guī)模示范階段，消費占比小于0.1%。在陸上交通領(lǐng)域，氫車與電動車優(yōu)勢互補(bǔ)，共同推動交通能源變革發(fā)展。截至2023年底，我國建成474座加氫站（投營280座），約占全球總量的1/3；氫燃料電池汽車保有量超過1.7萬輛，約占全球總量的1/5，主要布局在國家“3+2”燃料電池汽車應(yīng)用示范城市群，主要以重卡和公交車為主。

雖然取得了一定的成績，但總體來看，我國氫能產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，發(fā)展路徑還需進(jìn)一步探索。中國石化原副總經(jīng)理、氫能專咨委副主任凌逸群提出，一是加快完善國家氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)扶持政策，延續(xù)氫能交通優(yōu)惠政策，出臺綠氫生產(chǎn)、分布式制氫、儲運和工業(yè)應(yīng)用的財政支持政策，激發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展活力；二是適度超前制修訂氫能標(biāo)準(zhǔn)，健全氫能標(biāo)準(zhǔn)體系，提高標(biāo)準(zhǔn)的可實施性；三是加快出臺氫氣能源屬性的全產(chǎn)業(yè)鏈安全管理辦法，進(jìn)一步提升制氫、儲運氫和加氫站等設(shè)備和重點臨氫場所的本質(zhì)安全水平。

在燃料電池與氫能交通方面，中國科學(xué)院院士歐陽明高帶領(lǐng)清華大學(xué)新能源團(tuán)隊建立氫能燃料電池技術(shù)體系，開發(fā)出國內(nèi)首輛燃料電池城市客車產(chǎn)品，自主研發(fā)的燃料電池發(fā)動機(jī)，功率覆蓋30~240千瓦，零部件國產(chǎn)化率達(dá)到100%。燃料電池性能實現(xiàn)了耐久性、智能化。

在電解水制氫方面，全面研發(fā)固體氧化物、質(zhì)子交換膜、堿性電解水制氫技術(shù)，電解水制氫裝備由于與氫燃料電池技術(shù)平臺相似，成為當(dāng)前唯一可行的商業(yè)化制氫技術(shù)路徑，擁有更多的應(yīng)用需求和更大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

在氫能系統(tǒng)集成與氫儲能方面，全面開展了制氫大系統(tǒng)關(guān)鍵工程問題與集成、氫安全監(jiān)控、長周期大規(guī)模可再生能源氫儲能等氫能系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)研究。

展望未來，歐陽明高表示，在氫能技術(shù)鏈領(lǐng)域，我國當(dāng)前在氫能核心關(guān)鍵技術(shù)燃料電池和電解裝置方面已取得重大進(jìn)展，還需繼續(xù)優(yōu)化升級。現(xiàn)有氫儲運技術(shù)雖不理想，但有各種選擇。在氫能價值鏈方面，已認(rèn)知的價值是戰(zhàn)略價值，并由此催生了氫能熱，亟待開發(fā)的價值是商業(yè)價值，核心是性價比、源頭是綠氫成本。在氫能產(chǎn)業(yè)鏈方面，要以富余綠電資源低成本制氫為源頭，以多元化、大規(guī)模商業(yè)示范應(yīng)用場景為龍頭，帶動綠色氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

會上，中國石化氫能裝備制造基地正式揭牌，中石化石油機(jī)械股份有限公司董事長、黨委書記王峻喬表示，加快建成自主可控、具有競爭力的氫能裝備制造基地，必將助力我國氫能裝備高質(zhì)量發(fā)展。

降低綠氫成本是氫能產(chǎn)業(yè)全面崛起的關(guān)鍵

由于我國工業(yè)領(lǐng)域脫碳的緊迫性和綠氫與工業(yè)端應(yīng)用的適配性，綠氫在工業(yè)領(lǐng)域，特別是在煉油化工和冶金領(lǐng)域的應(yīng)用成為未來主要消納方向之一。預(yù)測到2060年我國氫能年消費需求將增長到8600萬噸，占終端能源消費比例達(dá)12%。

目前，我國氫能應(yīng)用已形成制氫、儲氫、運氫、加氫、用氫等較為完整的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)鏈，關(guān)鍵材料、器件和裝備制造基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，參與市場主體范圍不斷擴(kuò)大，呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。在國家政策扶持下，氫能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“技術(shù)創(chuàng)新-規(guī)模降本-開拓市場”的良性循環(huán)。

2023年是我國氫能產(chǎn)業(yè)爆發(fā)元年，綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐加快，通過能源央企大型綠電制氫項目建設(shè)，推動國產(chǎn)電解槽等裝備大型化，制造成本下降20％~30％。國內(nèi)堿性電解槽供應(yīng)商由最初的幾家發(fā)展到目前300余家，單槽制氫規(guī)模從1000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時發(fā)展至3000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時。

在氫能制備方面，石油化工、煤化工、氫冶煉和氫儲能領(lǐng)域企業(yè)紛紛布局，呈現(xiàn)“傳統(tǒng)能源國企全鏈條整合”“新能源民企向氫能延伸”的發(fā)展格局。在氫能儲運方面，我國正推動氫能長距離、大規(guī)模輸送體系建設(shè)，30兆帕管束車下線投用，氫氣中短距離管道投用，長距離管道開始建設(shè)，目前已建成運營氫氣管道總長度超150千米。在氫能應(yīng)用方面，中國石化依托自有煉廠建成氫燃料電池供氫中心11座，建成128座加氫站/油氫合建站，國內(nèi)加氫站網(wǎng)絡(luò)占有率約30%，數(shù)量居全球單一公司首位，初步打通京滬、京津唐、滬嘉甬、成渝萬和濟(jì)青5條氫能走廊。

綠氫產(chǎn)業(yè)正處在為期10年左右的“快速降本期”，是低碳?xì)鋸呐嘤谧呦蛏虡I(yè)化的關(guān)鍵階段。通過降低發(fā)電成本和電解槽等裝備成本，預(yù)計我國綠氫的基準(zhǔn)平準(zhǔn)化成本將在2030年降為20元/公斤左右，部分地區(qū)降至15元/公斤以下，若打通“以氫減碳”價值鏈，在碳價100元/噸時，預(yù)計綠氫將在2030年前后與天然氣制氫展開競爭，2035年前后與煤制氫平價。

由中國石化新星公司負(fù)責(zé)實施的新疆庫車萬噸級綠氫示范項目工程于2023年全面建成投產(chǎn)，是全球首個規(guī)模化光伏直接制綠氫項目，開創(chuàng)了我國煉化領(lǐng)域深度脫碳新的發(fā)展路徑。新星公司執(zhí)行董事、黨委書記劉世良認(rèn)為，綠氫可廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)工業(yè)（化工、冶煉等）用氫降碳、氫能交通、電網(wǎng)儲能等場景，將在工業(yè)深度脫碳、能源轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級中發(fā)揮關(guān)鍵作用，未來發(fā)展前景廣闊。采用“綠氫+生物質(zhì)”技術(shù)，碳足跡清晰，是響應(yīng)歐盟等碳政策的有效途徑，可向冶金、水泥、交通等場景推廣。綠氫產(chǎn)業(yè)競爭力將持續(xù)增強(qiáng)，降低綠氫成本是產(chǎn)業(yè)全面崛起的關(guān)鍵。綠氫的長時儲能屬性，將助力氫能產(chǎn)業(yè)、新能源電力、電網(wǎng)多方共贏。

河鋼集團(tuán)率先探索“以氫代碳”零碳生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)“低碳冶金”新模式，徹底解決了鋼鐵生產(chǎn)的能源和碳排放問題。結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)和氫能優(yōu)勢，建成全球首例120萬噸氫冶金工程示范項目。河鋼集團(tuán)宣鋼公司黨委書記、董事長王宏斌認(rèn)為，利用鋼鐵行業(yè)富氫的焦?fàn)t煤氣提取氫氣，可以解決制氫成本問題。

佛山仙湖實驗室戰(zhàn)略科學(xué)家程一兵認(rèn)為，受氫氣液化溫度非常低等因素影響，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)為難以低成本、高安全、大容量、跨區(qū)域儲運，氨容易液化，液氨儲運能耗和運輸成本均較低，且儲運技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)設(shè)施較成熟，液氨作為氫的高效儲運介質(zhì)可將氫的運輸經(jīng)濟(jì)半徑從150~200千米增至數(shù)千千米以上，成為解決氫能儲運問題的有效技術(shù)途徑。