中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
一、前言
氫能作為一種清潔、高效、可再生的能源，被視為未來(lái)能源體系變革的核心要素。在碳中和戰(zhàn)略背景下，氫能產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展對(duì)推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)低碳轉(zhuǎn)型具有關(guān)鍵作用，已成為世界各國(guó)能源戰(zhàn)略布局的焦點(diǎn)。根據(jù)國(guó)際能源署（IEA）統(tǒng)計(jì)，截至2024年9月，已有超過(guò)50個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)布?xì)淠軕?zhàn)略，全球清潔氫能項(xiàng)目的投資額也達(dá)到了750億美元，到2050年全球氫能需求量將達(dá)到5.2×108 t/a，占全球終端能源使用總量的13%。為此，各國(guó)依托差異化技術(shù)路線(xiàn)與產(chǎn)業(yè)稟賦，形成了以“制 ? 儲(chǔ) ? 運(yùn) ? 用”全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新為軸心的系統(tǒng)性布局。美國(guó)啟動(dòng)“氫能地球計(jì)劃”重點(diǎn)攻關(guān)低成本制氫與燃料電池技術(shù)；德國(guó)依托“H2Giga”等專(zhuān)項(xiàng)布局電解槽與液態(tài)儲(chǔ)氫體系；日本在“綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略”框架下發(fā)展液氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)；我國(guó)則通過(guò)《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》推動(dòng)堿性電解槽與燃料電池關(guān)鍵技術(shù)的突破。
在供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，氫能發(fā)展面臨上游制氫成本極化、中游儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)路線(xiàn)割裂、下游應(yīng)用場(chǎng)景失衡等結(jié)構(gòu)性挑戰(zhàn)。學(xué)術(shù)界對(duì)此展開(kāi)深度解構(gòu)，研究范式呈現(xiàn)三大演進(jìn)方向。在政策分析維度，研究者們?cè)噲D揭示政策焦點(diǎn)從研發(fā)補(bǔ)貼向市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變規(guī)律；在技術(shù)經(jīng)濟(jì)維度，研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向全生命周期成本分析；在地緣政治維度，學(xué)界開(kāi)始關(guān)注氫能標(biāo)準(zhǔn)話(huà)語(yǔ)權(quán)爭(zhēng)奪等。這些研究共識(shí)表明，氫能發(fā)展已超越單純的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，演變?yōu)楹w產(chǎn)業(yè)政策、金融工具、標(biāo)準(zhǔn)體系的系統(tǒng)性創(chuàng)新活動(dòng)，亟需對(duì)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)特性進(jìn)行系統(tǒng)解構(gòu)及基于“成本 ? 技術(shù) ? 政策”協(xié)同框架的鏈?zhǔn)椒治觥?/span>
鑒于此，本文從供應(yīng)鏈全流程的角度出發(fā)，深入探討國(guó)際氫能供應(yīng)鏈的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)：氫氣制取（供應(yīng)鏈上游）、氫氣儲(chǔ)運(yùn)（供應(yīng)鏈中游）和氫氣應(yīng)用（供應(yīng)鏈下游），旨在系統(tǒng)揭示國(guó)際氫能產(chǎn)業(yè)階段性布局和供應(yīng)鏈傾向的內(nèi)在邏輯。一方面，聚焦于氫能發(fā)展與碳中和的實(shí)際關(guān)聯(lián)，探討國(guó)際端在推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的政策導(dǎo)向、資金投入和階段性發(fā)展目標(biāo)；另一方面，從供應(yīng)鏈傾向?qū)用?，?xì)化產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、核心裝備及技術(shù)優(yōu)化路徑，強(qiáng)調(diào)政策與技術(shù)之間的協(xié)調(diào)性和互補(bǔ)性。進(jìn)一步地，通過(guò)對(duì)國(guó)際氫能產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的深入分析，揭示各環(huán)節(jié)在技術(shù)演進(jìn)、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同及應(yīng)用落地中的突破點(diǎn)；據(jù)此探討如何推動(dòng)國(guó)內(nèi)氫能供應(yīng)鏈的全鏈條優(yōu)化和布局調(diào)整，并提出對(duì)策建議，幫助優(yōu)化國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略布局和技術(shù)路徑，以期推動(dòng)國(guó)內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展和跨國(guó)合作。
二、 氫能產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)
通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)的全面調(diào)研和深入分析，本研究綜合提出了全球碳中和戰(zhàn)略框架下的氫能產(chǎn)業(yè)布局框架（見(jiàn)圖1）。進(jìn)一步通過(guò)氫能產(chǎn)業(yè)鏈的階段性分析，揭示國(guó)際氫能產(chǎn)業(yè)布局與供應(yīng)鏈的上、中、下游突破的邏輯關(guān)系（見(jiàn)圖2）。
圖1 國(guó)際碳中和目標(biāo)與氫能布局
圖2 國(guó)際氫能布局與供應(yīng)鏈的上、中、下游突破
（一） 氫氣制取的上游構(gòu)建
氫氣生產(chǎn)供應(yīng)鏈的構(gòu)建是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，其核心在于原料來(lái)源多元化、生產(chǎn)路徑低碳化、生產(chǎn)工藝高效化。在傳統(tǒng)制氫路徑中，基于化石能源的熱化學(xué)轉(zhuǎn)換工藝仍占據(jù)重要地位。近年來(lái)，通過(guò)催化材料的優(yōu)化和工藝流程的精細(xì)化調(diào)控，該技術(shù)在提升氫氣產(chǎn)率的同時(shí)，有效降低了能源消耗和環(huán)境影響。在清潔制氫領(lǐng)域，電解水制氫作為未來(lái)低碳能源的重要突破口，其產(chǎn)業(yè)鏈的完善依賴(lài)于核心材料創(chuàng)新與系統(tǒng)集成優(yōu)化。高性能催化劑和高穩(wěn)定性電解膜的研發(fā)，推動(dòng)了電解效率的提升，而模塊化電解槽的應(yīng)用則增強(qiáng)了制氫系統(tǒng)的適配性，使其與風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源高效耦合，助力氫能在未來(lái)能源體系中的深度嵌入。此外，先進(jìn)氣化技術(shù)及新型熱解工藝的應(yīng)用，進(jìn)一步提升氫氣生產(chǎn)體系的靈活性和適應(yīng)性。通過(guò)精準(zhǔn)控制反應(yīng)過(guò)程和高效分離副產(chǎn)物，不僅優(yōu)化氫氣收率，同時(shí)也降低碳排放強(qiáng)度。整體來(lái)看，氫氣生產(chǎn)供應(yīng)鏈正向高效化、低碳化、智能化方向加速升級(jí)。
（二） 氫氣儲(chǔ)運(yùn)的中游完善
氫氣輸送與儲(chǔ)存環(huán)節(jié)構(gòu)成氫能供應(yīng)鏈的中樞，其供應(yīng)鏈優(yōu)化的關(guān)鍵在于提升儲(chǔ)氫密度、降低輸運(yùn)成本及構(gòu)建高效分銷(xiāo)體系。在儲(chǔ)存技術(shù)上，吸附劑的研究聚焦于材料性能的多樣化與優(yōu)化，有機(jī)金屬框架材料（MOFs）、石墨烯衍生材料等的應(yīng)用，不僅能提升吸附效率，還能加速解吸過(guò)程的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。在輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)方面，全球多個(gè)國(guó)家已啟動(dòng)氫氣摻混天然氣管網(wǎng)、純氫管道等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)計(jì)劃，以降低輸氫成本，提高供應(yīng)鏈效率。通過(guò)壓縮、液化及液氫輸送技術(shù)的集成應(yīng)用，從氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)到液態(tài)分銷(xiāo)形成了完整的全鏈條網(wǎng)絡(luò)。此外，地質(zhì)儲(chǔ)氫（如鹽穴儲(chǔ)氫）技術(shù)的發(fā)展，為大規(guī)模氫氣儲(chǔ)存提供了可行方案，助力氫能在電力系統(tǒng)中的長(zhǎng)周期調(diào)節(jié)應(yīng)用，為氫氣的規(guī)?；瘧?yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
（三） 氫氣使用的下游拓展
氫能終端應(yīng)用供應(yīng)鏈正向跨行業(yè)融合、規(guī)?；季?、系統(tǒng)化發(fā)展方向加速推進(jìn)，涵蓋交通、工業(yè)、建筑能源及電力儲(chǔ)能四大領(lǐng)域。在交通領(lǐng)域，氫燃料電池汽車(chē)供應(yīng)鏈已形成“制氫 ? 儲(chǔ)氫 ? 運(yùn)氫 ? 加氫站 ? 整車(chē)制造”的閉環(huán)體系，重點(diǎn)在于燃料電池核心部件（電堆、催化劑、膜電極）、高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)及加氫基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化，以提升經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)業(yè)化水平。在工業(yè)領(lǐng)域，氫氣作為低碳還原劑，在綠氫煉鋼、化工原料合成（綠色甲醇、綠色氨）、高溫燃料替代（玻璃、陶瓷、水泥行業(yè)）等現(xiàn)有工業(yè)流程進(jìn)行高效耦合。在建筑能源領(lǐng)域，氫能供應(yīng)鏈的拓展主要體現(xiàn)在氫基微網(wǎng)、氫燃料電池供熱發(fā)電、零碳建筑等新型能源系統(tǒng)的構(gòu)建，通過(guò)分布式氫能供能模式，推動(dòng)建筑部門(mén)的碳中和進(jìn)程。在電力儲(chǔ)能與調(diào)峰領(lǐng)域，氫能正成為長(zhǎng)周期、大規(guī)模儲(chǔ)能的核心技術(shù)路徑，通過(guò)“電解水制氫 ? 儲(chǔ)氫 ? 燃料電池回電”的方式，與可再生能源深度融合，提高電網(wǎng)靈活性和能源安全性。隨著氫能終端應(yīng)用供應(yīng)鏈的不斷完善，氫能產(chǎn)業(yè)將進(jìn)一步向高附加值、多領(lǐng)域融合的方向發(fā)展，加速其在全球能源體系中的滲透。
三、國(guó)際氫能產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈布局
國(guó)際氫能產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈已形成多極化發(fā)展格局，呈現(xiàn)出“政府引導(dǎo)、市場(chǎng)主導(dǎo)、技術(shù)驅(qū)動(dòng)”的典型特征。美國(guó)依托《通脹削減法案》構(gòu)建覆蓋制氫 ? 儲(chǔ)運(yùn) ? 應(yīng)用的完整稅收激勵(lì)體系；歐盟通過(guò)“碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制”推動(dòng)綠氫標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化，并聯(lián)合挪威、北非打造跨國(guó)氫能走廊；日韓企業(yè)聯(lián)盟則聚焦液氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)商業(yè)化，構(gòu)建亞太氫能貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)?？鐕?guó)能源巨頭（如英國(guó)石油公司、法國(guó)道達(dá)爾能源公司）正通過(guò)垂直整合模式，在可再生能源富集區(qū)建設(shè)綠氫項(xiàng)目，而技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)（如普拉格能源公司、西門(mén)子能源公司）則致力于電解槽與燃料電池的全球化產(chǎn)能部署。
（一） 上游：氫氣制取
作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈的源頭環(huán)節(jié)，制氫技術(shù)的選擇與創(chuàng)新直接決定全鏈條的經(jīng)濟(jì)性與可持續(xù)性。當(dāng)前全球制氫技術(shù)體系呈現(xiàn)“傳統(tǒng)工藝優(yōu)化”與“新興路線(xiàn)突破”雙軌并進(jìn)格局。在主流工業(yè)化生產(chǎn)路徑中，天然氣重整仍占據(jù)主導(dǎo)地位，2023年全球約48%的氫氣產(chǎn)出來(lái)自該工藝，其技術(shù)演進(jìn)聚焦于與可再生能源的耦合創(chuàng)新，德國(guó)林德集團(tuán)作為該領(lǐng)域的技術(shù)先鋒，在重整反應(yīng)器和催化劑的研發(fā)方面處于領(lǐng)先地位，并在優(yōu)化整體生產(chǎn)流程、提高氫氣產(chǎn)率和降低碳排放等方面做出了顯著貢獻(xiàn)；煤氣化制氫則以約18%的全球占比位居第二，其技術(shù)突破集中在碳捕集、利用與封存技術(shù)領(lǐng)域。在低碳制氫技術(shù)領(lǐng)域，電解水制氫呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)：堿性電解、質(zhì)子交換膜電解、固體氧化物電解正與可再生能源形成深度關(guān)聯(lián)，為綠氫規(guī)?；a(chǎn)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。新興制氫技術(shù)路線(xiàn)展現(xiàn)出一定的創(chuàng)新潛力，光催化制氫、生物質(zhì)氣化制氫、核能制氫、含有還原鉑族金屬的新型催化劑和電催化劑等技術(shù)也進(jìn)入工程驗(yàn)證階段。在制氫裝備的制造領(lǐng)域，以天然氣重整為例，丹麥托普索公司在重整反應(yīng)器、鎳基催化劑及換熱器等核心設(shè)備的制造上具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
（二） 中游：氫氣儲(chǔ)運(yùn)
氫能中游儲(chǔ)運(yùn)體系是連接制氫端與應(yīng)用端的紐帶，其技術(shù)突破直接決定了氫能的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。由于氫氣具有密度低、易擴(kuò)散、儲(chǔ)運(yùn)能耗高等物理特性，構(gòu)建安全高效的全場(chǎng)景儲(chǔ)運(yùn)解決方案成為行業(yè)的攻關(guān)重點(diǎn)。
在高壓氣體儲(chǔ)運(yùn)方面，技術(shù)突破點(diǎn)主要集中在輕質(zhì)高強(qiáng)度氣瓶設(shè)計(jì)和氣瓶安全技術(shù)方面，美國(guó)空氣化工產(chǎn)品公司是這一領(lǐng)域的主要制造商。低溫液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)方面的低溫儲(chǔ)存與泵技術(shù)、液氫運(yùn)輸技術(shù)等也占據(jù)重要位置。新型儲(chǔ)氫材料的技術(shù)布局主要涵蓋金屬氫化物（如鎂基、鈉基氫化物）、化學(xué)氫化物（如氨基硼烷）和碳基材料（如碳納米管、石墨烯）。在氫氣的加氫設(shè)備和分布式加氫系統(tǒng)方面，部分企業(yè)不僅推動(dòng)加氫站建設(shè)，還積極促進(jìn)氫燃料電池汽車(chē)的應(yīng)用，推動(dòng)氫能在交通領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。分布式加氫系統(tǒng)結(jié)合風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源，推動(dòng)氫氣的分布式生產(chǎn)與供應(yīng)，提升能源的穩(wěn)定性和自給率。美國(guó)普拉格能源公司、金德摩根公司和特斯拉公司在該領(lǐng)域的合作將進(jìn)一步整合在氫能技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)。此外，美國(guó)鼓勵(lì)在氫利用量達(dá)到一定規(guī)模的地區(qū)建設(shè)輸送管道。
（三） 下游：氫氣使用
氫氣在能源、電力、化工、冶金、交通等工業(yè)領(lǐng)域中作為重要用能或動(dòng)力來(lái)源發(fā)揮作用。在發(fā)電領(lǐng)域，美國(guó)、日本等開(kāi)始示范天然氣30%摻氫發(fā)電項(xiàng)目；在石油精煉過(guò)程中，氫氣主要用于脫硫和深度加工，通過(guò)提高石油產(chǎn)品的質(zhì)量，滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。2023年，美國(guó)石油精煉行業(yè)對(duì)氫氣的需求占比已達(dá)到約30%，顯示出氫氣在提升傳統(tǒng)石油化工工藝中不可或缺的地位。氫氣在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用也逐漸受到高度重視，與傳統(tǒng)的碳基冶煉工藝相比，氫氣還原工藝能夠顯著減少生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放。在此背景下，美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，氫氣將在2030年前成為鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)50%碳減排目標(biāo)的關(guān)鍵因素。交通領(lǐng)域的電池材料開(kāi)發(fā)已逐步將氫氣納入能源轉(zhuǎn)化的核心環(huán)節(jié)。堿性燃料電池利用氫氧化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，用于特定的高效能量轉(zhuǎn)換需求場(chǎng)景。相比之下，質(zhì)子交換膜燃料電池因其啟動(dòng)速度快、比功率高而在多種交通運(yùn)輸工具中得到應(yīng)用。固體氧化物燃料電池通過(guò)高溫（600~1000 ℃）下的高效能量轉(zhuǎn)換，適用于需要穩(wěn)定、高效電力輸出的工業(yè)和高端應(yīng)用。熔融碳酸鹽燃料電池在650 ℃左右的操作溫度下更能滿(mǎn)足大型能源系統(tǒng)的需求。分布式發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)為氫氣應(yīng)用提供新的發(fā)展空間。天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、太陽(yáng)能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等多元化技術(shù)路徑，進(jìn)一步優(yōu)化了能源的轉(zhuǎn)化與分配。
四、我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)化路徑
（一） 我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀
從供應(yīng)鏈視角來(lái)看，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋制氫、儲(chǔ)運(yùn)和應(yīng)用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)同作用，推動(dòng)氫能的規(guī)?；瘧?yīng)用。我國(guó)氫能供應(yīng)鏈基本情況如表1所示。
表1 國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈基本情況
1. 制氫環(huán)節(jié)：多元化路徑推進(jìn)，清潔化轉(zhuǎn)型加速
在我國(guó)上游制氫環(huán)節(jié)，化石能源制氫仍占主導(dǎo)地位，煤制氫和天然氣制氫，合計(jì)占比接近80%。隨著“雙碳”目標(biāo)的推動(dòng)，電解水制氫已進(jìn)入快速發(fā)展階段，堿性電解槽的產(chǎn)能已超過(guò)8 GW，成本逐步下降。然而，綠氫占比仍不足1%，藍(lán)氫的示范項(xiàng)目碳捕集率雖已超90%，但成本高于傳統(tǒng)灰氫的30%~50%，規(guī)模化應(yīng)用尚未全面展開(kāi)。電解水制氫和風(fēng)光制氫項(xiàng)目在我國(guó)的推進(jìn)已呈現(xiàn)出積極態(tài)勢(shì)。在西北地區(qū)，風(fēng)光制氫的單項(xiàng)目年制氫量已達(dá)到20 000 t；質(zhì)子交換膜電解槽國(guó)產(chǎn)化率突破60%，但成本仍較高，制氫成本和技術(shù)的進(jìn)一步突破尚需時(shí)間。
2. 儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)：技術(shù)路線(xiàn)分層推進(jìn)，基礎(chǔ)設(shè)施逐步完善
在氫能中游儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，我國(guó)氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)正在分層推進(jìn)。目前，高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)是最為常見(jiàn)的技術(shù)路線(xiàn)，其中20 MPa管束車(chē)的單車(chē)載氫量達(dá)到400 kg，IV型瓶的國(guó)產(chǎn)化率突破50%。此外，液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)在民用領(lǐng)域已有一定進(jìn)展，海南文昌的液氫工廠(chǎng)單線(xiàn)日產(chǎn)能達(dá)10 t，運(yùn)輸成本較氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)降低40%。在固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)方面，鎂基和稀土儲(chǔ)氫材料正在加快研發(fā)。在氫氣管道輸送方面，現(xiàn)有摻氫天然氣試點(diǎn)的氫氣比例為10%~20%。雖然氫氣管道的建設(shè)有所推進(jìn)，但要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的氫氣長(zhǎng)輸管網(wǎng)和區(qū)域協(xié)同配送，仍需進(jìn)一步完善和擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
3. 應(yīng)用環(huán)節(jié)：多領(lǐng)域滲透提速，局部場(chǎng)景商業(yè)化落地
在下游應(yīng)用環(huán)節(jié)，我國(guó)氫能的應(yīng)用領(lǐng)域正逐步擴(kuò)展。截至2023年，我國(guó)燃料電池汽車(chē)的保有量約為1.5×104輛，重卡占比超過(guò)60%。目前燃料電池系統(tǒng)的額定功率已提升至200 kW，成本也在不斷降低。在加氫網(wǎng)絡(luò)方面，我國(guó)已經(jīng)建設(shè)了超過(guò)350座加氫站，其中長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲地區(qū)的布局最為密集，中西部地區(qū)的覆蓋率不足10%。此外，湛江鋼鐵有限公司的氫基豎爐項(xiàng)目也已具體實(shí)施，玻璃生產(chǎn)中的氫能替代試點(diǎn)碳排放已降低20%，但氫冶金、玻璃生產(chǎn)等新興應(yīng)用尚未規(guī)?；?。在能源與儲(chǔ)能領(lǐng)域，寧夏、河北等地已啟動(dòng)了百兆瓦級(jí)的“風(fēng)光制氫 ? 儲(chǔ)氫 ? 燃料電池發(fā)電”一體化項(xiàng)目，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)已突破3天，度電成本約為1.2~1.5元，盈利模式需進(jìn)一步探索創(chuàng)新。在氫電耦合方面，當(dāng)摻氫比例為20%左右時(shí)，“綠電 ? 綠氫 ? 燃機(jī)發(fā)電”效率約為42%，需要進(jìn)一步突破燃燒穩(wěn)定性、改造成本等方面的挑戰(zhàn)。
（二） 氫能產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化路徑
氫能產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵策略，其核心在于結(jié)合技術(shù)路徑、資源稟賦與市場(chǎng)需求，構(gòu)建具有競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)性的全產(chǎn)業(yè)鏈體系。在上游生產(chǎn)環(huán)節(jié)，技術(shù)路線(xiàn)的選擇直接關(guān)系到能源利用效率、碳排放強(qiáng)度及整體產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同效益，成為產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化的重要出發(fā)點(diǎn)。在中游環(huán)節(jié)，氫氣儲(chǔ)運(yùn)體系的完善是連接上游制氫與下游應(yīng)用的關(guān)鍵紐帶，其技術(shù)創(chuàng)新與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)直接影響氫能供應(yīng)鏈的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。在下游應(yīng)用方面，氫能的市場(chǎng)化拓展和生態(tài)體系構(gòu)建是實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最終目標(biāo)。氫能產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化路徑如圖3所示。
圖3 氫能產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化路徑
1. 上游生產(chǎn)的技術(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化
上游生產(chǎn)的技術(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化是推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)升級(jí)與布局調(diào)整的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)階段以可再生能源為基礎(chǔ)的電解水制氫技術(shù)在綠色氫能發(fā)展中扮演著核心角色。通過(guò)布局風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源基地，并構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)同體系，電解水制氫不僅能夠?qū)崿F(xiàn)可再生能源的高效利用，還能有效緩解區(qū)域內(nèi)清潔能源的消納難題，助力能源系統(tǒng)的整體優(yōu)化。隨著技術(shù)的不斷革新和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，電解水制氫成本逐步下降；在“綠氫”發(fā)展目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下，相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈加速整合，為氫能上游產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。
相比之下，傳統(tǒng)制氫路徑如煤氣化制氫和天然氣重整制氫，憑借其成熟的工藝和較低的生產(chǎn)成本，仍占據(jù)重要市場(chǎng)份額。通過(guò)引入碳捕集、利用與封存技術(shù)，可顯著減少碳排放強(qiáng)度，為傳統(tǒng)制氫工藝向低碳化和可持續(xù)化轉(zhuǎn)型提供了現(xiàn)實(shí)路徑。通過(guò)優(yōu)化高溫反應(yīng)工藝、提升熱能利用效率以及改進(jìn)尾氣處理流程，傳統(tǒng)制氫技術(shù)在提升能源效率和環(huán)保性能方面仍具備一定潛力。
在技術(shù)路徑多樣化的背景下，未來(lái)上游制氫技術(shù)的優(yōu)化將更注重綜合性和系統(tǒng)性。一方面通過(guò)整合電解水制氫、煤氣化制氫與生物質(zhì)制氫等多種技術(shù)路徑，形成更具適應(yīng)性的區(qū)域能源供應(yīng)體系；另一方面結(jié)合數(shù)字化、智能化技術(shù)手段進(jìn)行全過(guò)程優(yōu)化，進(jìn)一步提升制氫效率，為氫能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)勁動(dòng)能。
2. 中游儲(chǔ)運(yùn)的基礎(chǔ)布局優(yōu)化
在氫能產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化布局中，中游儲(chǔ)運(yùn)體系的建設(shè)是產(chǎn)業(yè)鏈中的銜接紐帶。為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的高效協(xié)同與可持續(xù)發(fā)展，必須對(duì)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)行深度優(yōu)化，以確保氫能從生產(chǎn)端到應(yīng)用端的流動(dòng)具有高效性、經(jīng)濟(jì)性與長(zhǎng)期可行性。優(yōu)化儲(chǔ)氫體系的首要任務(wù)是通過(guò)技術(shù)迭代與融合，推動(dòng)高壓儲(chǔ)氫與液氫儲(chǔ)存技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，形成適應(yīng)不同運(yùn)輸與儲(chǔ)存場(chǎng)景的綜合解決方案。此外，在提高儲(chǔ)氫效率與降低氫氣釋放成本方面，化學(xué)載體儲(chǔ)氫的技術(shù)創(chuàng)新也需要進(jìn)一步加強(qiáng)。
儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)化的重要基礎(chǔ)。氫能的供應(yīng)鏈穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性離不開(kāi)加氫站網(wǎng)絡(luò)與長(zhǎng)距離輸氫管網(wǎng)的科學(xué)布局。在加氫站建設(shè)方面，突破傳統(tǒng)布局模式，以需求為導(dǎo)向，基于大數(shù)據(jù)與智能化管理，實(shí)施區(qū)域協(xié)同優(yōu)化，確保覆蓋范圍廣泛且高效的供氫服務(wù)。長(zhǎng)距離輸氫管網(wǎng)的規(guī)劃應(yīng)結(jié)合國(guó)家能源戰(zhàn)略，采用分步推進(jìn)與技術(shù)升級(jí)并行的策略，通過(guò)建設(shè)模塊化的輸氫管網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨行業(yè)的氫能輸送能力提升。輸氫管網(wǎng)應(yīng)結(jié)合先進(jìn)的監(jiān)控與智能化檢測(cè)系統(tǒng)，提升管網(wǎng)運(yùn)行的智能化與應(yīng)急響應(yīng)能力，確保氫氣的穩(wěn)定、低成本、長(zhǎng)期供應(yīng)。
3. 下游應(yīng)用的路徑拓展優(yōu)化
氫能的下游市場(chǎng)化應(yīng)用與生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建決定了氫能經(jīng)濟(jì)體系在未來(lái)能源轉(zhuǎn)型中的重要地位。氫能在重型運(yùn)輸、長(zhǎng)途物流及公共交通領(lǐng)域的應(yīng)用展現(xiàn)出極大減碳潛力，氫燃料電池技術(shù)不僅能提供較長(zhǎng)的續(xù)航里程，還能顯著降低碳排放。通過(guò)政策引導(dǎo)如財(cái)政補(bǔ)貼、稅收減免和綠色認(rèn)證體系，來(lái)有效促進(jìn)氫能市場(chǎng)的培育，調(diào)動(dòng)市場(chǎng)主體的積極性，促使技術(shù)向規(guī)?；⒌统杀痉较蜓葸M(jìn)。
在工業(yè)領(lǐng)域，如鋼鐵冶煉、化學(xué)工業(yè)等高碳排放產(chǎn)業(yè)中，氫能可有效替代傳統(tǒng)化石能源，降低碳排放強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的綠色轉(zhuǎn)型。優(yōu)化路徑的關(guān)鍵在于推動(dòng)氫能與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的深度融合，不僅要加強(qiáng)氫氣生產(chǎn)技術(shù)的突破，還要通過(guò)與現(xiàn)有能源體系的協(xié)同互動(dòng)，探索適合不同工業(yè)部門(mén)的低碳方案。在此過(guò)程中，企業(yè)間通過(guò)共享技術(shù)、共建基礎(chǔ)設(shè)施，形成產(chǎn)業(yè)合力，以降低成本、提高效率。隨著可再生能源的逐步替代，氫能的分布式發(fā)電與儲(chǔ)能技術(shù)將進(jìn)一步優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)，提升能源系統(tǒng)的靈活性與可靠性。
在下游市場(chǎng)化應(yīng)用的全過(guò)程中，通過(guò)政府引導(dǎo)、政策支持、行業(yè)協(xié)作與企業(yè)創(chuàng)新，形成跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，才能真正推動(dòng)氫能技術(shù)在更多應(yīng)用場(chǎng)景中的深度融合，進(jìn)而從氫氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)到最終消費(fèi)，構(gòu)建一條多元化、智能化、低碳高效的產(chǎn)業(yè)鏈。
五、優(yōu)化我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈布局的對(duì)策建議
（一） 構(gòu)建氫能供應(yīng)鏈“制 - 儲(chǔ) - 運(yùn)”長(zhǎng)江氫能走廊基礎(chǔ)設(shè)施體系，支撐氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展
長(zhǎng)江中下游的廣袤平原不僅是我國(guó)水資源最為豐富的地區(qū)之一，也是推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的天然優(yōu)勢(shì)區(qū)。得天獨(dú)厚的水源條件為電解水制氫技術(shù)的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，顯著降低了制氫過(guò)程中的能源消耗。同時(shí)，長(zhǎng)江流域穩(wěn)定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與廣闊的平原地貌，成為氫能儲(chǔ)存與運(yùn)輸設(shè)施建設(shè)的理想平臺(tái)。利用這一獨(dú)特的地理資源，長(zhǎng)江氫能走廊有望實(shí)現(xiàn)地下大規(guī)模儲(chǔ)氫技術(shù)的突破，有效解決現(xiàn)階段氫氣儲(chǔ)存中的技術(shù)瓶頸，靈活應(yīng)對(duì)氫氣供應(yīng)的季節(jié)性波動(dòng)和周期性變化，確保氫氣在長(zhǎng)距離運(yùn)輸過(guò)程中的安全與穩(wěn)定。
作為區(qū)域氫能產(chǎn)業(yè)鏈的核心樞紐，長(zhǎng)江氫能走廊具備輻射周邊九省、覆蓋更廣區(qū)域的戰(zhàn)略能力。中部地區(qū)不僅擁有豐富的可再生能源資源，還具備完備的交通與能源基礎(chǔ)設(shè)施，為氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)存與運(yùn)輸提供全方位支持。通過(guò)深度整合區(qū)域內(nèi)的風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等可再生能源資源，長(zhǎng)江氫能走廊將構(gòu)建起涵蓋氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)存與運(yùn)輸?shù)耐暾?yīng)鏈體系，將有助于提高氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展水平，并提高供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性，進(jìn)而推動(dòng)氫能技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
長(zhǎng)江氫能走廊的全面建設(shè)將成為我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型的重要推動(dòng)力。通過(guò)加速基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、深化技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同，長(zhǎng)江氫能走廊將為我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)、推進(jìn)綠色低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)的支撐。
（二） 支撐國(guó)家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展管理，建設(shè)“制、運(yùn)、輸、配”國(guó)家氫能樞紐中心
從戰(zhàn)略高度統(tǒng)籌部署氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將其納入國(guó)家能源安全與綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略的核心框架。建設(shè)“制、運(yùn)、輸、配”國(guó)家氫能樞紐中心，實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略部署，提升能源戰(zhàn)略自主性并保障能源安全。作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈的核心樞紐，氫能中心將集成“制、運(yùn)、輸、配”各環(huán)節(jié)的先進(jìn)技術(shù)與資源，構(gòu)建高效、協(xié)同、創(chuàng)新的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)。通過(guò)有機(jī)融合氫能制備、儲(chǔ)運(yùn)與配送等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，氫能中心將打破現(xiàn)有的技術(shù)壁壘，推動(dòng)氫能的規(guī)模化應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，促進(jìn)從實(shí)驗(yàn)室成果到市場(chǎng)應(yīng)用的快速轉(zhuǎn)化。依托國(guó)家級(jí)樞紐的資源集聚效應(yīng)，為氫能產(chǎn)業(yè)的全國(guó)推廣提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，并在政策保障下促進(jìn)跨區(qū)域的合作與發(fā)展，形成協(xié)同效應(yīng)。
此外，應(yīng)根據(jù)氫能產(chǎn)業(yè)全生命周期的需求，統(tǒng)籌推進(jìn)“制、運(yùn)、輸、配”四大環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展。在氫氣制備方面，要突破傳統(tǒng)化石能源依賴(lài)的瓶頸，強(qiáng)化可再生能源驅(qū)動(dòng)的氫能生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。在氫氣運(yùn)輸與配送環(huán)節(jié)，應(yīng)加速建設(shè)長(zhǎng)距離氫氣運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，依托國(guó)家能源基礎(chǔ)設(shè)施，確保氫能高效、低成本輸送至各個(gè)用能終端，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。
（三） 優(yōu)化國(guó)家氫能供應(yīng)鏈體系，提升國(guó)際能源與資源配置效率
全球化的氫能供應(yīng)鏈?zhǔn)峭苿?dòng)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的核心支撐體系。我國(guó)應(yīng)憑借制造能力和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，主動(dòng)參與全球氫能生產(chǎn)與流通網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與建設(shè)。在氫能制備端，可與中東、非洲和南美等可再生能源資源豐富地區(qū)合作，建立大規(guī)?？稍偕茪渖a(chǎn)基地，實(shí)現(xiàn)我國(guó)氫能的規(guī)?；┙o。在儲(chǔ)運(yùn)端，推動(dòng)液氫、氨基載體等先進(jìn)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)?；瘧?yīng)用，保障氫能長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)陌踩c經(jīng)濟(jì)性。在供應(yīng)鏈管理方面，引入科技創(chuàng)新型數(shù)字化工具（如區(qū)塊鏈、人工智能）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)全流程的數(shù)據(jù)可視化與精準(zhǔn)調(diào)度，提高全球能源資源配置效率。此外，我國(guó)應(yīng)在全球氫能產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮技術(shù)主導(dǎo)和規(guī)則制定作用，尤其在綠色認(rèn)證、跨境貿(mào)易便利化等領(lǐng)域，推動(dòng)形成全球化的綠色氫能治理體系。
（四） 優(yōu)化氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化
氫能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展不僅依賴(lài)技術(shù)創(chuàng)新突破，更需在創(chuàng)新生態(tài)中實(shí)現(xiàn)技術(shù)的高效轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)與政府之間的深度協(xié)同，圍繞氫能技術(shù)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)（如高性能電解槽、催化劑材料、燃料電池膜電極組件等），推動(dòng)創(chuàng)新鏈條的全面融合與加速推進(jìn)?？s短技術(shù)驗(yàn)證與市場(chǎng)應(yīng)用之間的時(shí)間差，確保技術(shù)創(chuàng)新能夠迅速且精準(zhǔn)地響應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求。同時(shí)，應(yīng)通過(guò)打造開(kāi)放式產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，整合政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)及資本等多方資源，促進(jìn)跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的深度合作與知識(shí)共享，提升技術(shù)轉(zhuǎn)化效率。加快產(chǎn)業(yè)鏈的完善優(yōu)化，形成技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)推廣之間的緊密聯(lián)動(dòng)。
（五） 加強(qiáng)綠色氫能生產(chǎn)科技創(chuàng)新，促進(jìn)提質(zhì)降本增效
科技創(chuàng)新是推動(dòng)我國(guó)綠色氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力，也是突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸、降低成本、提升效率的主要途徑。應(yīng)加快構(gòu)建以企業(yè)為主體、“產(chǎn)學(xué)研”深度融合的氫能技術(shù)創(chuàng)新體系，設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)基金，集中攻關(guān)高效電解槽、先進(jìn)催化材料、智能化制氫裝備、新型電解工藝等核心技術(shù)，推動(dòng)從實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)轉(zhuǎn)化與迭代。依托我國(guó)豐富的可再生能源資源，促進(jìn)風(fēng)電、光伏等綠色電力與氫能制備環(huán)節(jié)的深度耦合，構(gòu)建“分布式可再生能源 ? 綠氫生產(chǎn) ? 能源儲(chǔ)備”一體化創(chuàng)新模式，提升氫能制備的穩(wěn)定性與可持續(xù)性。國(guó)家應(yīng)出臺(tái)差異化政策支持體系，通過(guò)綠色電力補(bǔ)貼、技術(shù)示范試點(diǎn)、國(guó)際合作等多元手段，引導(dǎo)資本與產(chǎn)業(yè)界加速布局綠色氫能生產(chǎn)，推動(dòng)核心技術(shù)自主可控，夯實(shí)我國(guó)在全球氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)與戰(zhàn)略主導(dǎo)權(quán)。
（六） 深度參與全球氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新活動(dòng)，促進(jìn)跨國(guó)協(xié)同與技術(shù)集成
在全球能源低碳轉(zhuǎn)型的時(shí)代背景下，我國(guó)應(yīng)積極主導(dǎo)全球氫能技術(shù)創(chuàng)新合作，推動(dòng)構(gòu)建涵蓋氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)及高效利用的跨行業(yè)、跨領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新體系。為此，應(yīng)深度參與全球氫能技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，廣泛吸納國(guó)際頂尖能源企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)制定組織，圍繞氫能制備（如電解水制氫、熱化學(xué)制氫）、高密度儲(chǔ)運(yùn)（如液氫儲(chǔ)運(yùn)、MoFs吸附儲(chǔ)氫）、燃料電池系統(tǒng)集成等關(guān)鍵領(lǐng)域，推動(dòng)核心技術(shù)的深度集成與協(xié)同攻關(guān)。通過(guò)加強(qiáng)共性技術(shù)開(kāi)發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接與知識(shí)產(chǎn)權(quán)共享，構(gòu)建貫穿技術(shù)研發(fā)、試驗(yàn)驗(yàn)證到成果轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新閉環(huán)，進(jìn)一步提升我國(guó)在全球氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定與產(chǎn)業(yè)規(guī)范方面的影響力和話(huà)語(yǔ)權(quán)。同時(shí)，應(yīng)依托聯(lián)合研發(fā)基金，深化重大國(guó)際合作項(xiàng)目布局，以開(kāi)放式創(chuàng)新模式激發(fā)全球氫能技術(shù)的突破與應(yīng)用落地，全面推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
注：本文內(nèi)容呈現(xiàn)略有調(diào)整，若需可查看原文。
