21世紀經濟報道記者費心懿 庫車、西安、上海報道

氫，位于元素周期表之首，最主要的存在形式是水，也是宇宙中分布最廣泛的物質。

20世紀以來，人類對于氫能的探索從未停止。當下，氫能革命的浪潮再次興起。

“氫能的浪潮在全世界已經走到第四輪了，在二戰后熱過一輪，上世紀80年代熱過一輪，2008年熱過一輪，現在是第四輪。因為風能和太陽能成本下降，在‘碳中和’的背景下，氫能熱潮再一次興起。”澳大利亞技術科學與工程院外籍院士、南方科技大學清潔能源研究院院長劉科此前接受媒體采訪時談到。

光子照射在晶硅面板上，光電子逃逸出金屬表面，形成電流。高導電性的薄膜通過吸附和傳遞質子，將水分子分解成氫離子和氧氣。于是，光與電、電與氫之間串聯起新的可能。

氫從西部來

今年8月下旬，21世紀經濟報道記者走進中國石化新疆庫車綠氫示范項目調研。綠氫是指通過太陽能、風能等可再生能源發電直接制取的氫氣，生產過程中基本不產生溫室氣體。

新疆庫車是全國享有最好的日照條件地區之一，最長日照時長可達16個小時。

位于庫車經濟技術開發區以東約18km，牙哈鎮以北約10km的戈壁灘區上，一排排光伏板排列整齊，延伸至遠處的天山山脈，大量優質的光伏資源通過晶硅面板轉換為綠電。

8月30日，位于新疆庫車的300MW光伏電站實現全容量并網，這意味著新疆庫車綠氫示范項目全面建成投產。這是我國規模最大的光伏發電直接制綠氫項目，隨著配套的光伏電站全部建成、實現全容量并網，該項目可滿負荷生產綠氫。

新疆庫車綠氫示范項目光伏廠

源源不斷的綠電從這里送向7公里之外的制氫廠。

在制氫廠，21世紀經濟報道記者看到，十個巨大的球形儲氫罐放置在工廠中央，七座制氫車間里放置了共52臺電解槽，有如連廊般的藍色輸氫管道建立在沙漠戈壁灘之上。據悉，該制氫廠的電解水制氫能力2萬噸/年、最大儲氫能力28萬標立方、輸氫能力2.8萬標立方每小時。

新疆庫車綠氫項目所產的綠氫主要用于供給4.5公里之外塔河煉化公司的兩套汽柴油加氫裝置生產，最終目標實現百分之百替代天然氣制氫裝置所產的灰氫，每年可減少二氧化碳排放48.5萬噸，相當于植樹30萬棵。

西北地區是我國棄風棄光比較嚴重的地區。而化工行業又是我國實現碳中和的關鍵行業之一，綠氫煉化也被視為化工行業實現綠色轉型的重要路徑。該項目通過將綠電轉制綠氫用于煉化是一種理想的綠電、綠氫的消納方案。

與此同時，面對可再生波動電源制氫的技術難題，中國石化通過自主開發綠電制氫配置優化軟件，將電控設備與制氫設備同步響應匹配，實現了“荷隨源動”，大幅提升對波動的適應性。

2022年3月，國家發改委、國家能源局發布《氫能產業發展中長期規劃》，該文件明確了氫能在中國未來能源結構中的戰略性定位，制定了中國氫能產業階段性發展目標，并首次系統性提出了氫能在交通領域以外的多個規模化應用場景的發展規劃，包括儲能、發電與工業。

以新疆為例。8月30日，新疆維吾爾自治區發改委發布的《自治區氫能產業發展三年行動方案》提到，圍繞國家“三基地一通道”能源產業定位，明確要統籌氫能產業布局，明確主攻方向，在氫源開發、氫能應用兩個領域實現充分聯動，以國內有成功經驗、有規模儲備和有實力的企業為牽引，以氫能產業示范區為抓手，有序開展氫能技術創新與產業應用示范，通過建鏈強鏈延鏈，高質量發展綠色氫能產業鏈，推進西氫東送，打造國家大型綠氫供應和出口基地。

降本提效

氫氣是重要的工業原料，也是最重要的工業氣體和特種氣體之一。在石油化工、電子工業、冶金工業、食品加工、浮法玻璃、氫氣有機合成、航天航空等領域有著廣泛的應用，同時氫氣也是一種極為理想的二次能源。

隨著燃料電池技術的迅猛發展和人們對環保要求的不斷提高，氫在能源產業中的發展潛力日益凸顯。目前煉油行業使用氫氣，主要是由于原油中含硫、氮等雜質，煉廠采用催化裂化、催化裂解等工藝，易造成成品油中烯烴含量過高，影響產品的氧化安定性，造成產品質量不合格。該項目生產的綠氫將替代塔河煉化的天然氣制氫、作為原料進行加氫反應，最終進入油品中，實現煉油產品綠色化。

作為我國首個規模化綠電制綠氫、綠氫煉化項目，工藝技術新、規模大、無成熟工程案例可借鑒是項目推行過程中的幾大挑戰。值得一提的是，該項目所用的光伏組件、電解槽、儲氫罐、輸氫管線等重大設備及核心材料全部實現國產化。

新疆庫車綠氫示范項目儲氫罐

以電解槽為例，在該項目啟動之前，國內的1000Nm3/h電解槽累計需求量不到30臺，而僅庫車綠氫示范項目就需要52臺。

“這個項目最大的意義是帶動了國內的制氫裝備的規模化生產，為國內氫能產業鏈降本提供了空間。”中國石化氫能源有限責任公司總工程師張聞鋒介紹。這之中，隆基氫能便是該項目電解槽的三大供貨商之一。據悉，隆基氫能的電解槽產能也在今年得到了大幅提升——去年年底產能達到1.5GW，位居全球第一。伴隨今年年底西安裝備工廠的建成，其產能將達到2.5GW。

波士頓咨詢公司聯合歐陽明高院士團隊發布最新研究報告《中國氫能產業展望》談到，制氫領域近年來正持續受到市場和資本的關注。盡管堿性電解水制氫技術被認為是相對成熟的技術，但仍需要產業參與者面向全新的綠氫場景，進行系統性技術創新，以場景落地推動產業鏈發展，進而真正推動氫能產業發展。

隆基氫能副總裁王英歌認為，電解水制氫的成本70%左右是電力的成本。電力成本的構成取決于兩個因素，一是電價，二是電耗。電耗方面技術突破能夠帶來效率的提升，那么電價方面就取決于光伏和風電的電價進一步下降，帶來制氫成本的降低。

“氫能產業鏈的發展，需要各環節長期的技術創新與突破，來解決全行業所面臨的技術成本高、能量轉化效率存在瓶頸、安全性管理缺乏體系、數字化水平低等問題。”歐陽明高院士團隊的楊福源教授表示，“持續的技術迭代，以及跨行業的技術創新，正在為氫能產業注入加速發展的支撐與源動力。”

在應用端，將氫轉換為電的氫燃料電池中的核心部件——電堆，成本也同樣在近年迅速實現下降。

上海重塑能源集團股份有限公司戰略市場部總監劉一粟介紹，國產化為氫能產業的關鍵環節帶來顯著的幫助，最有代表性的是產品成本的大幅下降，早期電堆的售價每千瓦在20000元左右，今年市場上平均售價已經降至每千瓦4000至5000元。“這個降本的過程只用了7年左右的時間。這有賴于中國燃料電池產業鏈、供應鏈不斷完善，更離不開技術自主化和產業規模化兩大重要支撐。”

商業前景廣闊

不可否認的是，本輪全球氫能的興起蓋因“碳中和”的遠期目標。而這一次與前幾次最大的不同是兩個成本的大幅下降:一是燃料電池成本的大幅下降；二是可再生能源成本的大幅下降。

電解水制氫技術的不斷突破，光伏制氫是降低制氫成本的重要路徑之一。疊加終端用氫市場的不斷拓展，重卡、船舶、商用車、熱電聯供、工業冶金等對氫氣的需求不斷提升。隨著燃料電池技術的迅猛發展和人們對環保要求的不斷提高，氫在能源產業中的發展潛力日益凸顯。

在虹橋機場附近從事物流行業的氫能車車主向21世紀經濟報道記者做出了如此的表述，過去開燃油卡車車上非常臟，“手一抹臉，全是烏漆嘛黑。”現在的氫車有兩點好處，一是潔凈、二是噪聲較小。

在上海青衛油氫合建站，站長張雅婷介紹，其所在的油氫合建站的氫氣銷售量占到了上海的“半壁江山”。月度的加氫次數在138次到170次，加氫量平均每車5.5公斤。

加氫站

青衛加氫站是依據上海市青浦區氫能規劃和綠色物流示范應用而建，規劃設計35/70兆帕雙加注壓力等級，日加氫能力1噸的青衛油氫合建站。當然，這也歸因于該站點地理位置上的優勢，因為臨近上海的兩大主要化工廠，工業副產氫充足，運輸成本整體相對可控。

值得一提的是，應用端需求的提升開始被觀察到。中國石化的相關負責人也談到，公司原先最早建立的兩座加氫站，運營初期一天的加氫量也就兩三百公斤，現在基本上單站的銷售量能達到接近一噸的量。

在氫能產業當中，氫交通、氫儲能、氫工業的每一種場景的商業化都將推動萬億級市場的遞進增長。而在將氫能宏大的戰略價值轉化為商業價值的過程中，需要價值鏈、產業鏈、技術鏈的全方位規劃與發展。

不過，21世紀經濟報道記者也了解到，當前氫氣成本的主要挑戰之一是儲運。業內人士指出，氣態氫的運輸距離在100公里內運輸成本相對可控；如果突破100公里以外的運輸半徑，儲運成本壓力較大。上述人士也建議，在儲運環節，如果將氣態氫轉成液態氫，能夠助力氫能在運營應用端的儲運半徑擴大，為氫燃料電池車輛的推廣提供更好的環境，但這對于儲運設備的工藝也提出了更高的要求。

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