中国氢能：3650万吨背后的绿色变革

在全球积极探索可持续能源发展的大背景下，中国的氢能产业异军突起，成绩斐然。2024 年，我国氢能生产消费规模突破 3650 万吨，连续多年位居全球第一，占全球总消费量的三分之一以上，这一数字无疑彰显了中国在氢能领域的强大实力和巨大潜力。

氢能，作为一种清洁、高效、可持续的二次能源，在我国能源转型的宏伟蓝图中扮演着举足轻重的角色。我国能源结构长期面临着 “富煤、贫油、少气” 的困境，石油和天然气的进口依赖度较高，能源安全面临严峻挑战 。同时，传统化石能源的大量使用带来了严重的环境污染和碳排放问题，给生态环境造成了沉重压力。而氢能的出现，为破解这些难题提供了新的思路和方向。它不仅燃烧热值高，能量密度大，而且燃烧产物仅为水，几乎不产生温室气体排放，是实现能源清洁化、低碳化转型的理想选择。

政策东风，助力氢能腾飞

中国氢能产业的蓬勃发展，离不开国家政策的大力支持。从顶层设计的高瞻远瞩，到地方政策的精准落地，一系列政策举措为氢能产业的腾飞提供了强劲动力 。

2021 年，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划 (2021—2035 年)》，这是我国首个氢能产业中长期规划，犹如一盏明灯，为氢能产业的长远发展指明了方向。《规划》明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位，提出到 2025 年，基本掌握核心技术和制造工艺，燃料电池车辆保有量约 5 万辆，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到 10 - 20 万吨 / 年 ，实现二氧化碳减排 100 - 200 万吨 / 年；到 2030 年，形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标实现；到 2035 年，形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升 ，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。

2025 年 1 月 1 日起施行的《中华人民共和国能源法》，更是具有里程碑意义，氢能首次被明确纳入能源管理体系。这从法律层面赋予了氢能源与传统能源同等重要的地位，为氢能产业的发展提供了坚实的法律保障。《能源法》中积极有序推进氢能开发利用、促进氢能产业高质量发展的相关条款，从宏观层面引导各地优化氢能产业布局，避免盲目投资和重复建设，促进了氢能资源的合理配置 。

在国家政策的引领下，各地纷纷响应，因地制宜出台了一系列专项政策，积极推动氢能产业的发展。2024 年，全国共有 22 个省级行政区将氢能写入政府工作报告，从不同侧重点发力，共同奏响了氢能产业发展的激昂乐章。北京以冬奥会和冬残奥会重大示范工程为依托，在氢能技术创新、产业链龙头企业培育、加氢站建设和燃料电池汽车推广等方面取得了显著成效；广东广州发布《关于加快推动氢能产业高质量发展的若干措施》，从加大财政资金支持、提升氢气供应能力、支持加氢站建设和运营等 18 个方面，为氢能产业发展提供了全方位的政策支持；湖北印发《湖北省加快发展氢能产业行动方案 (2024—2027 年)》，提出力争到 2027 年，建成加氢站 100 座，氢气年产能达到 150 万吨 ，并扩大氢能在交通等领域的应用 。这些地方政策的出台，极大地激发了各地发展氢能产业的积极性和创造性，形成了各具特色的氢能产业发展格局。

技术突破，解锁发展密码

技术创新是氢能产业发展的核心驱动力。在政策的引导和市场的推动下，我国在氢能 “制储输用” 各环节的技术研发上取得了一系列重大突破，为产业的高质量发展奠定了坚实基础 。

在制氢环节，可再生能源制氢技术成为研究热点。我国积极推进可再生能源与制氢产业的深度融合，在 “三北” 地区（东北、西北、华北），利用当地丰富的风能、太阳能资源，建设了一批大规模的可再生能源制氢项目。例如，位于内蒙古的鄂尔多斯绿氢示范项目，利用当地的风电资源，通过电解水制氢技术，每年可生产绿氢达数万吨，不仅实现了清洁能源的高效利用，还为当地的能源转型和经济发展注入了新动力。同时，我国在电解水制氢技术方面不断取得进步，碱性电解槽在能耗等方面达到国际先进水平，单槽产氢量达到国际领先水平，核心材料基本实现国产化替代；质子交换膜（PEM）电解水制氢技术也在快速发展，虽然目前成本较高，但随着技术的不断成熟和规模化应用，有望在未来实现成本的大幅降低，提高其市场竞争力。

储氢和运氢环节，技术创新同样成果显著。高压气态储氢技术作为目前应用最广泛的储氢方式，我国在储氢瓶的研发和生产上取得了重要进展，不断提高储氢瓶的工作压力和储氢容量，降低罐体质量。70MPa 的高压储氢容器已经上市，质量储氢密度可达到 3%，部分企业还在积极研制 100MPa 的高压储氢容器 。同时，低温液态储氢技术实现了从 0 到 1 的跨越，进入加速发展阶段，大型氢液化设备正逐步实现成套装备的国产化，已完成了具备自主知识产权的首套 10t/d 大型氢液化装置研制，总容积为 400m³、液氢储量达 25t 的首台商用液氢球罐开工建设，首台民用 40m³ 液氢槽车顺利下线 ，20000m³ 级的液态氢运输船完成设计工作 。此外，有机液体氢储运技术和固态储氢技术也在不断发展，有机液体氢储运技术在部分场景与其他技术形成优势互补，固态储氢技术有望在固定储氢场景和两轮车等特色场景实现规模化应用。

在氢能应用领域，氢燃料电池技术的突破和应用推广成为关键。氢燃料电池作为一种将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，具有能量转换效率高、零排放、噪音低等优点，在交通运输、分布式发电等领域具有广阔的应用前景。我国在氢燃料电池技术研发方面投入了大量资源，取得了显著成效。在交通运输领域，氢燃料电池汽车发展迅速，不仅有氢燃料电池公交车、物流车、重型卡车等商用车投入运营，氢燃料电池乘用车也逐渐进入市场。2024 年，我国氢燃料电池汽车的保有量持续增长，多个城市的氢燃料电池公交示范线路不断增加，为市民提供了更加绿色、便捷的出行方式。在分布式发电领域，氢燃料电池作为备用电源或独立电源，为偏远地区、数据中心、医院等场所提供稳定的电力供应 。同时，我国还在积极探索氢燃料电池在航空、船舶等领域的应用，推动氢能在更多领域实现替代和创新。

产业布局，构建发展蓝图

我国地域辽阔，不同地区在资源禀赋、产业基础和市场需求等方面存在着显著差异。在氢能产业发展过程中，各地充分发挥自身优势，因地制宜进行产业布局，形成了各具特色的发展格局 。

“三北” 地区凭借丰富的风能、太阳能资源以及雄厚的工业基础，成为我国绿氢生产的核心区域。这里的风光资源得天独厚，年日照时数长，风能资源稳定，为可再生能源发电提供了充足的动力 。同时，“三北” 地区也是我国重要的工业基地，化工、冶金等传统产业发达，对氢气有着巨大的需求。据统计，截至 2024 年底，全国累计规划建设可再生能源电解水制氢项目超 600 个，其中 “三北” 地区占比超过 90% 。内蒙古、新疆、宁夏等地纷纷布局大规模的可再生能源制氢项目，如内蒙古的鄂尔多斯绿氢示范项目、新疆库车的 2 万吨 / 年可再生能源制氢项目、宁夏宁东的碳减排示范区可再生氢并入煤制合成氨装置项目等 。这些项目不仅充分利用了当地的清洁能源，实现了绿氢的规模化生产，还通过 “绿氢 + 化工”“绿氢 + 冶金” 等耦合示范，推动了传统产业的绿色转型，有效降低了工业领域的碳排放。

东部地区则依托其强大的科技研发实力、完善的产业配套和广阔的市场空间，聚焦于氢能技术研发与高端应用。这里汇聚了众多高校、科研机构和高新技术企业，在氢燃料电池技术、氢能储运技术等方面的研发能力处于国内领先水平 。京津冀、长三角、珠三角地区已形成了较为完整的燃料电池汽车产业链集群，从燃料电池关键材料和部件的研发生产，到整车的制造与销售，再到加氢站等基础设施的建设运营，各环节协同发展，为燃料电池汽车的推广应用提供了有力支撑 。山东建成的 “氢进万家” 示范社区，将氢能应用拓展到居民生活领域，实现了氢能在分布式能源、家庭能源供应等方面的创新应用；广东开展的液氢跨洋运输试点，探索了氢能在长距离、大规模运输领域的新模式，为我国氢能产业的国际化发展开辟了新路径 。

应用拓展，融入多元场景

随着技术的不断进步和产业的逐步成熟，氢能的应用领域日益广泛，正逐渐融入到交通、工业、能源等多个关键领域，为这些领域的绿色发展提供了强大动力 。

在交通领域，氢燃料电池汽车成为了氢能应用的重要突破口。氢燃料电池汽车以氢气为燃料，通过电化学反应将化学能直接转化为电能，驱动车辆行驶，其排放物仅为水，实现了真正意义上的零排放 。近年来，我国氢燃料电池汽车的发展势头迅猛，不仅在数量上实现了快速增长，在技术和应用场景上也不断取得新的突破。在公交领域，多个城市纷纷推广氢燃料电池公交车，如北京、上海、广州、成都等城市，都已开通了氢燃料电池公交示范线路，为市民提供了更加环保、舒适的出行体验。在物流和货运领域，氢燃料电池物流车和重型卡车也开始崭露头角，它们凭借着续航里程长、加氢速度快、承载能力强等优势，在城市物流配送和长途货物运输中发挥着越来越重要的作用 。此外，氢能源在轨道交通和航空领域的应用也取得了积极进展。我国首列氢能源智能城际动车组 CINOVA H2 的问世，标志着氢能源在轨道交通领域的应用迈出了重要一步 。该动车组搭载了中国中车自主研发的氢燃料电池系统，具有完全自主知识产权，最高运行时速可达 200 公里，续航里程可达 1200 公里 ，而且行驶全程实现 “零碳” 排放，为非电气化铁路客运装备绿色升级注入了全新动力 。在航空领域，虽然氢能源飞机仍处于研发和试验阶段，但多家企业和科研机构已开展相关研究，致力于解决氢能源在航空领域应用的技术难题，如氢的储存和运输、燃料电池的性能和可靠性等 。一旦技术取得突破，氢能源飞机有望成为未来航空运输的重要发展方向，大幅降低航空业的碳排放。

在工业领域，氢能的应用为传统产业的绿色转型带来了新的机遇。“绿氢 + 化工”“绿氢 + 冶金” 等耦合示范项目在各地纷纷落地，为工业领域的深度脱碳提供了可行路径 。在化工行业，氢气是许多化工产品的重要原料，如合成氨、甲醇等 。传统的化工生产过程中，氢气的制取大多依赖于化石能源，会产生大量的二氧化碳排放 。而采用绿氢作为原料，可以实现化工生产过程的零碳排放 。例如，中国石化的新疆库车绿氢示范项目，利用当地丰富的太阳能资源电解水制氢，生产出的绿氢直接用于石油炼化，每年可减少二氧化碳排放约 48.5 万吨 ，实现了绿氢在化工领域的规模化应用 。在冶金行业，氢能替代传统的煤炭和焦炭作为还原剂，是实现钢铁行业绿色发展的关键技术之一 。氢气与铁矿石发生反应，生成铁和水，避免了传统炼铁过程中二氧化碳的排放 。目前，我国已有多家钢铁企业开展了氢冶金的试验和示范项目，如宝武集团的 “氢冶金” 试验基地，通过技术创新和工艺优化，不断探索氢冶金的产业化路径 。未来，随着绿氢成本的进一步降低和技术的不断成熟，“绿氢 + 化工”“绿氢 + 冶金” 等模式有望在工业领域得到更广泛的应用，推动传统工业向绿色低碳方向转型升级 。

在能源领域，氢能作为一种理想的储能介质和分布式能源，与风能、太阳能等可再生能源相结合，构建起 “风光氢储” 一体化的综合能源体系，为能源的稳定供应和高效利用提供了有力保障 。由于风能和太阳能具有间歇性和波动性的特点，其发电输出不稳定，难以直接满足电网的需求 。而氢能可以将多余的可再生能源转化为化学能储存起来，在能源需求高峰或可再生能源发电不足时，再将储存的氢能通过燃料电池等方式转化为电能，实现能源的平稳供应 。例如，河北工程公司中标奇台风光氢储一体化项目，该项目位于新疆昌吉州奇台县境内，规划装机容量为 250 兆瓦，计划于 2025 年 12 月 31 日投产 。项目投产后，预计每年平均上网电量 5.87 亿千瓦时，与燃煤电厂相比，每年可节约标煤 18.02 万吨，相应减少二氧化碳排放量 69.06 万吨 。此外，在分布式能源领域，氢燃料电池作为备用电源或独立电源，在工业园区、数据中心、医院等场所得到了应用 。当电网出现故障或电力供应不足时，氢燃料电池可以迅速启动，为这些重要场所提供稳定的电力保障，确保其正常运行 。

挑战当前，探寻破局之路

尽管中国氢能产业取得了令人瞩目的成绩，但在快速发展的过程中，也面临着一系列严峻的挑战，需要我们冷静思考，积极探寻破局之路 。

成本问题是制约氢能产业大规模发展的首要瓶颈。目前，可再生能源制氢成本仍然较高，主要原因在于可再生能源发电的成本尚未实现大幅下降，以及电解水制氢设备的投资和运行成本较高 。以电解水制氢为例，其成本主要包括设备投资、电费、运维费用等 。虽然我国在电解水制氢技术方面取得了一定进展，但与传统化石能源制氢相比，成本仍然缺乏竞争力 。电费在电解水制氢成本中占比较高，约为 70% - 80% ，降低电价成为降低制氢成本的关键 。同时，储氢和运氢成本也居高不下，高压气态储氢虽然技术相对成熟，但储氢密度较低，运输效率不高；低温液态储氢技术成本高昂，对设备和技术要求极高；管道运输建设成本巨大，前期投资回收周期长 。此外，氢燃料电池的成本也亟待降低，关键材料如质子交换膜、催化剂等依赖进口，价格昂贵，导致燃料电池系统成本居高不下 ，限制了氢燃料电池汽车等终端应用的大规模推广 。

标准体系不完善也是氢能产业发展面临的重要问题。目前，我国在氢能领域的标准规范还不够健全，不同地区、不同企业之间的标准存在差异，这给氢能的生产、储存、运输和应用带来了诸多不便 。在加氢站建设方面，由于缺乏统一的标准，导致加氢站的建设成本高、建设周期长，而且在运营过程中也存在安全隐患 。在燃料电池汽车领域，缺乏统一的技术标准和检测认证体系，影响了产品的质量和市场的认可度 。此外，标准体系的不完善还制约了氢能产业的国际合作与交流，不利于我国氢能企业拓展国际市场 。

产业链协同不足同样制约着氢能产业的发展。氢能产业链涉及制氢、储氢、运氢、加氢以及燃料电池研发与应用等多个环节，各环节之间需要紧密协同，才能实现产业的高效发展 。然而，目前我国氢能产业链各环节之间的协同合作还不够紧密，存在信息不对称、利益分配不均等问题 。在制氢环节，可再生能源制氢项目与下游的储氢、运氢和加氢环节之间缺乏有效的衔接，导致可再生能源制氢的优势难以充分发挥 。在燃料电池研发与应用环节，燃料电池企业与整车企业之间的合作还不够深入，存在研发周期长、产品适配性差等问题 。此外，产业链上下游企业之间的技术创新合作也有待加强，缺乏有效的创新协同机制，影响了产业整体技术水平的提升 。

面对这些挑战，我们需要采取一系列针对性的措施，推动氢能产业实现高质量发展 。

降低可再生能源制氢成本是当务之急。一方面，要加大对可再生能源发电技术的研发投入，提高发电效率，降低发电成本 。通过技术创新，推动太阳能光伏、风力发电等可再生能源技术的升级，降低光伏发电和风电的度电成本 。另一方面，要优化电解水制氢技术，提高设备的效率和稳定性，降低设备投资和运维成本 。加快研发新型电解水制氢技术，如质子交换膜电解水制氢技术（PEM）和固体氧化物电解水制氢技术（SOEC），提高电解效率，降低能耗 。同时，通过规模化生产和技术改进，降低电解水制氢设备的成本 。此外，还可以通过政策引导，降低可再生能源制氢的用电成本，如给予可再生能源制氢项目电价优惠、推行绿证交易等政策，提高可再生能源制氢的经济性 。

完善标准体系是氢能产业健康发展的重要保障。政府部门应加强对氢能标准体系建设的统筹规划，组织行业专家、企业和科研机构，共同制定涵盖氢能全产业链的标准规范 。在加氢站建设方面，制定统一的设计、建设和运营标准，规范加氢站的建设和管理，降低建设成本，提高运营安全性 。在燃料电池汽车领域，建立统一的技术标准和检测认证体系，加强对产品质量的监管，提高市场认可度 。同时，要积极参与国际标准的制定，加强与国际标准的接轨，提升我国氢能产业在国际市场的话语权 。

加强产业链协同是提升氢能产业竞争力的关键。产业链上下游企业应加强沟通与合作，建立紧密的产业联盟，实现资源共享、优势互补 。在制氢环节，可再生能源发电企业与制氢企业应加强合作，实现能源的高效转化和利用 。储氢、运氢和加氢企业之间应加强协同，优化氢气的储运和加注网络，提高氢气的供应效率 。在燃料电池研发与应用环节，燃料电池企业与整车企业应加强深度合作，共同开展技术研发和产品创新，提高燃料电池汽车的性能和质量 。此外，政府应发挥引导作用，搭建产业链协同创新平台，促进企业之间的技术交流与合作，推动产业链整体技术水平的提升 。

前景展望，驶向光明未来

回首过往，中国氢能产业在政策支持、技术突破、产业布局和应用拓展等方面取得了令人瞩目的成就，已然成为全球氢能发展的重要力量 。展望未来，氢能产业的发展前景更加广阔，潜力无限 。

随着全球对气候变化问题的关注度不断提高，“双碳” 目标成为世界各国共同追求的目标 。氢能作为一种零碳能源，在实现全球能源转型和应对气候变化方面将发挥不可替代的作用 。未来，中国氢能产业将在 “双碳” 目标的引领下，迎来更加迅猛的发展机遇 。政策支持力度将持续加大，技术创新将不断加速，产业规模将持续扩大，应用领域也将更加广泛 。

在技术创新方面，我们有理由期待更多的突破。可再生能源制氢技术将不断完善，成本将进一步降低，绿氢将成为未来制氢的主流方向 。储氢和运氢技术将取得更大进展，高压气态储氢技术将更加成熟，液态储氢和固态储氢技术将实现规模化应用，管道运输将逐步成为氢气运输的重要方式 。氢燃料电池技术将持续升级，性能将更加稳定，成本将大幅下降，应用场景将不断拓展 。

在产业发展方面，氢能产业链将更加完善，各环节之间的协同合作将更加紧密 。制氢、储氢、运氢、加氢以及燃料电池研发与应用等企业将形成强大的产业集群，共同推动氢能产业的发展 。同时，氢能产业与其他相关产业的融合发展也将成为趋势，如与新能源汽车、智能电网、储能等产业的深度融合，将为氢能产业的发展开辟新的空间 。

在应用领域方面，氢能将在交通、工业、能源等领域实现更加广泛的应用 。氢燃料电池汽车将逐渐成为市场的主流车型之一，在城市公交、物流配送、长途运输等领域得到大规模推广 。工业领域将加速实现绿色转型，“绿氢 + 化工”“绿氢 + 冶金” 等模式将得到更广泛的应用 。在能源领域，氢能将作为储能介质和分布式能源，与可再生能源共同构建起更加稳定、高效的能源体系 。

中国氢能产业正站在新的历史起点上，向着光明的未来疾驰 。让我们共同期待氢能产业在未来能够创造更多的奇迹，为我国能源转型和经济社会的可持续发展做出更大的贡献 。在这个充满机遇与挑战的时代，让我们持续关注和支持氢能产业的发展，共同见证氢能时代的辉煌 。