氢能的现状与发展，氢能源作为一种新型能源，具有来源多样、清洁低碳、灵活高效的特点，能够帮助可再生能源大规模消纳，实现电网大规模调峰和跨季节、跨地域储能，下面来看看氢能的现状与发展。
氢能的现状与发展1
什么是氢能
氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。氢具有燃烧热值高的特点，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，可持续发展。
二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带。二次能源又可分为“过程性能源”和“含能体能源”。当今电能就是应用最广的“过程性能源”；
柴油、汽油则是应用最广的“含能体能源”。随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源，而氢能恰恰能够满足这些需求。
氢气可广泛从水、化石燃料等含氢物质中制取。依据制取方式和碳排放量的不同，目前行业内将制取的氢分为灰氢、蓝氢以及绿氢三种。
灰氢，是通过化石燃料燃烧产生的氢气，在生产过程中会有二氧化碳等的排放。目前，市面上绝大多数氢气是灰氢，约占当今全球氢气产量的95％。
蓝氢，可以由煤或天然气等化石燃料制得，在蓝氢的制备过程中可以将二氧化碳副产品捕获、利用和封存（CCUS），从而实现碳中和。
虽然天然气也属于化石燃料，在生产蓝氢时也会产生温室气体，但由于使用了CCUS等先进技术，温室气体被捕获，减轻了对地球环境的影响，实现了低排放生产。
绿氢是指利用可再生能源分解水得到的氢气，其燃烧时只产生水，从源头上实现了二氧化碳零排放，是纯正的绿色新能源，在全球能源转型中扮演着重要角色。
成本加锁
氢燃料电池技术，一直被认为是利用氢能，解决未来人类能源危机的终极方案。尤其是近年来，全球汽车工业飞速发展，燃油消耗数量激增，能源供应日趋紧张。而以氢燃料电池为驱动的新能源汽车的出现，也为全行业提供了一个新的探索方向。目前来看，成本高昂成为了阻碍其发展的重要原因，而这也正是整个氢能产业发展的困境所在。
以氢燃料电池为驱动的新能源汽车产业离不开制氢、储氢、加氢站、氢燃料电池等环节。
在制氢环节，根据天风证券报告，以煤制氢的成本在9元/kg，工业副产气制氢成本在10-16元/kg之间，如果用商电来进行电解水制氢需要48元/kg。但电解水制氢的成本也与地区电力资源丰富程度相关，如果在电力资源丰富地区进行弃电（指舍弃的电力）制氢，成本也可以去到14元/kg。
在储氢环节，行业主流采用的是压缩气态储氢技术，但体积储氢密度低因此会占据车辆较大的空间，同时对储氢罐的耐压要求较高，核心零件依赖进口；液氢存储密度高但相关技术目前仍处于研发攻克阶段；此外还有甲醇储氢、吸附储能等，但国内产业化极少。
在加氢环节，目前加氢站处于小规模试点状态，且建设成本极高。一个加氢站建设成本可达1500万，每年还要200万的运营费用。
氢燃料电池环节也是如此。燃料电池系统和储氢系统占据整车成本65%，远高于锂电池在纯电动汽车中40%的成本占比。且燃料电池系统核心组成电堆的很大部分技术，包括催化剂、质子交换膜等还无法实现国产替代。即便有部分产品能够国产化，产品可靠性与耐久性也还有提升空间。
由于各环节的成本叠加，导致氢燃料电池车的`市场售价偏高，很难大规模推广。中汽协数据显示，2021年我国新能源汽车销量累计352.1万辆。其中纯电动车卖出291.6万辆，混动汽车卖出60.3万辆，而氢燃料电池汽车仅卖出0.2万辆。
而从2015年至2021年末，我国氢燃料电池汽车累计销量仅为8938辆；截至2021年底，我国在建和已建加氢站仅218座。即使放大到全球，据韩国市场研究机构SNE Research数据，2021年全球氢燃料电池汽车销量仅1.7万辆。
以小见大，成本过高正是整个氢能产业发展的核心障碍之一（据中泰证券数据，国内当前氢气的应用成本在50元/千克左右，距离与燃油持平的35元/千克仍有较大距离）。
未来发展
绿氢作为最理想能源，是未来氢能发展的主要方向。中国的绿氢产业发展目前尚处于起步阶段，为进一步促进绿氢的发展和应用，应在改善相关技术、标准制定和降低成本等方面发力。
在技术方面，清华大学核能与新能源技术研究院氢燃料电池实验室主任王诚曾表示，应推进碱性电解槽规模化制氢示范应用，进一步提升其实用性，研发SPE/SOEC等新型电解水制氢技术，攻关电解水制氢系统柔性耦合间歇、波动可再生能源的工程技术难题，并大力开发光催化分解制氢、热化学法制氢、生物制氢、核能制氢等制氢新技术。
在标准的制定方面，国家发展改革委能源研究所副研究员刘坚曾表示，应加快现有涉氢标准规范修订工作，从通用安全要求、临氢材料、氢气密封、防爆等方面细化和完善氢能标准设计，建立健全包含检测、计量及售后服务保障在内的技术产品标准体系。
在降低成本方面，刘坚表示，应综合考虑绿氢制、储、运、加等环节实际经济性水平，研究制定面向上游绿氢供应的税收、电价优惠等过渡期扶持政策，降低终端用户用氢成本
加快钢铁、化工等高耗能行业碳交易市场建设，将绿氢纳入碳市场交易。制定液氢及管道运氢导入时间表，加快形成氢气大规模、长距离、低成本运输解决方案。
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1、能源行业处于整体转型期
人类社会已经经历了三次工业革命，三次能源的升级换代体现了“三大经济”形态。瓦特发明蒸汽机，促使能源从木柴向煤炭的第一次重大转换
表现为“高碳经济”；戴姆勒发明内燃机，完成从煤炭向油气的第二次重大转换，呈现出“低碳经济”；现代科技进步与当今环保要求推动传统化石能源向氢能等非化石新能源的.第三次重大转换，全球有望逐步迈向“零碳经济”。
在此背景下，中国提出“双碳”战略，并出台“1+N”政策体系，指导各行业开展低碳转型。中国在当前和今后一段时间，以煤炭为主体的能源格局不会变革，但是随着新型电力系统的建立，能源产业低碳化、消费终端电气化、产销环节智能化的趋势逐渐成型。
但是重型交通、冶金、化工等部门难以通过风光等可再生资源进行低碳化发展，而氢能可以与天然气、风光等资源形成互补，促进能源行业的整体转型。
2、氢能政策处于频发期
20 22年3月23日，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》），规划提出：氢能是未来国家能源体系的重要组成部分
是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体、是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，奠定了氢能重要的战略定位。之后全国多地发布相关政策推动氢能产业发展。示范城市群方面，各个城市群分阶段、分批次公布了对应规划和补贴细则以及省级推广规划。
202 2年也是非示范城市群政策“井喷”的一年。山东省、山西省、陕西省、内蒙古自治区、川渝、湖北省等地主要的非示范城市群都在20 22年出台了中长期推广规划，非示范城市群中，政策的完善程度有所不同
四川省攀枝花市、山东省、内蒙古自治区、湖北省等地的部分地级市还出台了补贴政策。虽然不同区域自身财政经济状况不同，但不少区域依托自身资源禀赋，最大限度地依靠市场力量推动产业发展。
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（一）氢气产能不断提高
根据中国煤炭工业协会数据，2021年我国氢气产能约4000万吨/年，产量3300万吨，产量同比增长32%，达到工业氢气质量标准的约1200万吨
我国已经成为世界第一产氢大国。目前，我国主要以煤制氢、工业副产氢为主，煤制氢技术成熟，制氢工艺体系和产业链条相对完整，各制氢技术占比分别为：煤制氢63.6%，天然气制氢13.8%，工业副产制氢21.2%，电解水1% 。
（二）氢能储运多点突破
高压气态储运技术是目前我国最为广泛的氢能储运方式，其技术相对成熟、基础设施依赖度较小。管道输氢可实现大规模、常态化、低成本的氢气长途运输
是未来氢气储运体系的重要组成部分。液氢存储和固态储氢基本无需压力容器，运输便捷，处于示范阶段，是未来实现大规模氢能储运的方向。预计到2025年，液态储运和管道储运的`方式得到进一步发展。
（三）加氢网络逐步形成
据国家能源局数据，截至20 22年6月，全国已建成加氢站超270座，加氢站数量位居世界第一。从省市分布看，广东建成的加氢站最多，累计达到30座，山东11座排在第二位，上海10座，位居第三。
（四）氢能应用场景广泛
氢气作为一种工业原料可广泛应用于石油、化工、冶金等领域，预计到2060年，我国氢能需求预计达1.3亿吨，其中工业需求占比约60%，交通运输领域达到31%。
交通领域：氢燃料电池汽车市场进入商业化初期。燃料电池汽车示范应用城市群初步形成“3+2”格局。示范期内推广燃料电池汽车总量超过37000辆。
氢燃料电池汽车产销逐年上升，市场进入商业化初期。中国汽车工业协会的数据显示，截至2021年底，我国氢燃料电池汽车年销量1586辆，保有量8938辆。预计到2030、2060年，氢燃料电池车年销量将分别达到29万辆、200万辆。
工业领域：氢能冶金、绿氢化工项目加速落地。氢能冶金——目前，氢能在钢铁领域的应用主要是在富氢高炉冶炼、氢基直接还原
富氢熔融还原以及富氢烧结等方向。绿氢化工——氢能主要应用在合成化学品、加氢炼化和合成燃料等方面，在这些领域实现绿氢对灰氢的替代可大幅降低化工行业碳排放。
建筑领域：“氢进万家”探索社区氢能应用新模式。氢能在建筑领域的应用与传统能源相类似，主要探索应用于空间供暖、制冷、烹饪和备用能源等。
应用方式主要包括燃料电池热电联产/热电联供和天然气管道掺氢。鉴于氢能制取、储存、运输尚未实现规模化，氢能在建筑领域暂无明显优势。
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