氢能源来了！世界上氢能发展如何？氢能源为什么如此受到青睐？本文说透了！

编辑：中国氢能网时间：2023-06-28

氢能源来了！世界上氢能发展如何？氢能源为什么如此受到青睐？本文说透了！,

铁能还原氢,奥运氢能大巴,华源氢能　　“氢能”作为一种零污染的高效能源，正逐渐被应用于我们的生活中。氢能源为什么如此受到青睐？

　　8月30日，曾因“水氢燃料车”而备受关注的青年汽车集团，申请破产清算被法院驳回，多位高管股权被冻结。这家公司曾声称：“不加油不充电只加水，车就能续航里程超过500公里，甚至可达1000公里。”

　　虽然，激进的“水氢燃料车”并不靠谱，但氢能源为什么如此受到青睐？我们今天一一道来。

　　氢在宇宙中分布广泛，它构成了宇宙质量的75%。同时，氢燃烧热值高，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，被誉为21世纪最具发展前景的二次能源。

　　氢可以通过多种方式制取，资源制约小，利用燃料电池，氢能通过反应生成水，不排放污染物。氢能量密度是汽油的3倍，是锂电池的130倍，这让氢能燃料在替代过程中的比重不断增加。氢能是零污染的高效能源。在解决能源危机、全球变暖及环境污染等问题方面将发挥重要的作用。

　　第二是可再生能源制氢，当前我国有大量可再生能源无法并网消纳，用可再生能源弃风、弃光、弃水来制氢，简易可行，技术上没有问题；

　　电能是目前为止应用最广泛的二次能源，但电能使用上存在一定缺陷：很难大量地直接贮存，因此汽车、轮船、飞机等机动性强的现代交通运输工具就无法大量使用从发电厂输出来的电能。同时，交通工具如车辆，补充电能时存在补充时间长，电池容量低，运行里程少等多个问题还需要解决。

　　所以，现代交通运输工具只能大量使用像柴油、汽油和天然气等从化石燃料中转化产生的二次能源。

　　然而随着化石燃料用量越来越大，储量日益减少，不依赖化石燃料，且储量丰富的新的二次能源：氢能，逐渐进入人们视野。

　　以出行为例，氢燃料电池车是氢能应用的主要场景，一般的内燃机通常需要燃烧柴油或汽油，氢燃料电池车则改为使用氢。基于此，加氢站建设成为了实现燃料电池车快速发展推广的必要条件。

　　未来，随着化石燃料减少，新能源会越来越多参与到每一个人生活中。车辆的燃料将越来越少使用汽油、柴油，氢能将成为未来的发展方向。

　　同属于新能源汽车的氢燃料电池汽车，能源特点以及能量补给方式几乎完全与燃油车相同。氢能源的集中运输、集中储存、短时间加注等，几乎就是一个“加油站升级版”，让氢燃料电池车能拥有够随加随走，可长时间运行等特点。

　　德国：在氢燃料电池技术上遥遥领先。2016年，德国实现氢能商业化运营，当年销售约2000台固定式家用燃料电池；从2017年起，德国启动加氢站大规模建设，氢能源汽车开始进入市场；预计到2023年，德国将建成约400座加氢站。

　　日本：氢能发展速度全球最快。按照制定的《氢能基本战略》，2020年氢燃料电池车销量达到4万辆，加氢站160座；2025年氢燃料电池车销量20万辆，加氢站320座。到2030年，氢能使用成本将不高于传统能源，实现平价。

　　澳大利亚：发力上游制氢产业。2018年8月，澳大利亚发布《国家氢能发展路线年实现煤制氢商业化生产，打造完整的氢能产业链条，规模化出口氢能源，力争成为全球氢能产业主要参与者。

　　美国：具有完善的液氢产业链基础。作为航天强国和工业强国，美国现已是全球第一大液氢生产和使用大国，储运到应用都比其他国家更具成本优势。仅加州目前就拥有39座加氢站，氢燃料电池汽车超过5500辆。

　　部分汽车厂商将2020年看作氢燃料汽车市场启动年，届时将大规模生产氢燃料电池汽车。可以预见，在2020年左右，世界将进入氢燃料电池汽车的时代。到2030年，如果发展势头强劲，将有80%的内燃机汽车被氢燃料电池车取代。

　　据国际氢能委员会预计，到2050年氢能可以满足全球能源总需求的18%或全球一次能源总需求的12%，氢能及氢能技术相关市场规模将超过2.5万亿美元。我们将有望迎来“氢能时代”！

　　在氢能和燃料电池发展方面，我国一直紧随世界发达国家的脚步，但对比日美欧，中国目前的加氢站和氢燃料汽车数量偏少。不过据相关机构预测，未来五年国内氢能发展有望步入快车道。

　　在国家氢能标委会发布的《中国氢能基础设施》蓝皮书中明确了，到2030年，国内将建成加氢站1000座，氢燃料电池车达到100万辆。不少地方纷纷推出氢能产业规划方案，产业发展不断提速。比如，上海提出到2025年建成加氢站50座，乘用车不少于2万辆。武汉计划到2020年建设5座至20座加氢站，燃料电池车示范运行规模达到2000辆至3000辆。

　　国内企业纷纷涉足氢燃料电池汽车的研究和开发。国家大能源公司也在积极布局氢能利用、氢基础设施和燃料电池等全产业链。大批传统柴油发动机企业也在积极谋求创新转型，开展燃料电池技术创新和产品开发以替代传统柴油车。

　　今年两会期间，全国政协委员、中国工程院院士、中国石化总经理马永生在接受媒体采访时表示，中国石化已经在布局氢能产业，对氢燃料电池也做了相关的研究。此外，中国石化在氢能源行业催化剂、质子交换膜、制氢技术、储氢材料等领域均在开展工作。

　　氢能产业链长，包含制氢、储存、运输、应用，与交通燃油、天然气供应模式以及管理模式高度符合，因此中国石化在氢能产业发展上具有先天优势。

　　目前，在国内建设一个新的加氢站，土地成本动则数千万，行政审批需要十余个政府部门盖二三十个公章。面对这一难题，中国石化开启新模式：油氢电一体化。在现有中石化三万多座加油站的基础上，配建加氢站，从而打破用地难、审批流程复杂等困境，节约土地成本，对我国氢能汽车产业加快发展起到推动作用。

　　在制氢方面，中国石化目前拥有制氢能力约300万吨/年。在氢气供给方面，无论是煤制氢，可再生能源制氢，还是工业副产品制氢，中国石化都有巨大的供给能力，氢气产能在中国名列前茅。

　　具有一体化的产业结构优势。中国石化是集勘探开发、加工转化、产品销售上中下游为一体的国有特大型能源化工公司，同时拥有能源化工工程设计、施工建设、生产、销售等人才和管理经验。一体化的产业结构优势为发展新能源业务奠定了较好的基础。

　　具有强大的研发实力优势，可用于电池、储氢材料研发。中国石化拥有石油化工科学研究院、抚顺石化研究院、等多家科研实力雄厚的研究单位，在制氢、氢储运、储能技术和材料等研发上具有优势。

　　在国内外合资合作上均有较强优势。2018年，中国石化加入了国际氢能委员会，与国家能源集团、长城汽车、潍柴、Re-Fire重塑科技一同成为氢能委员会的5个中国成员。中国石化还代表中国与氢能技术领先的日本达成重要合作。

　　中国石化正在启动建设加氢站项目5个。2019年7月1日，国内首座油氢合建站——中国石化佛山樟坑油氢合建站正式建成。它也是全国首座集油、氢、电能源供给及连锁便利服务于一体的新型网点。

　　樟坑油氢合建站日加氢能力达到500千克，主要服务于周边使用氢燃料的公交及物流运输车队。以氢燃料公交车为例，加注一次氢燃料只需4分钟，可续航300公里。

　　作为2022年北京冬奥会的战略合作伙伴，中国石化还将为北京和张家口冬奥会氢燃料电池车提供氢气供应、车辆加氢和加氢站运营保障。当前，这两个地方的加氢站的建设正在加速进行中。

　　与此同时，中国石化还参与了北京市公共交通推广，氢燃料电池汽车的项目。在长三角地区，中石化参与了上海油氢混合站的建设，下一步还将在浙江、江苏地区继续加大加氢站的建设。

　　安全是大家都关注的问题。俗话说，没有绝对安全的能源。但是相对汽油、柴油，氢能源是足够安全的。

　　氢气在空气中的最低爆炸浓度是4%，与之相比，汽油则是1.4%。另外，作为一种比空气轻的气体，氢气在静止空气中会以大约20m/s的速度迅速扩散，在有风的天气中这一速度甚至还会更快。氢气在空气中的最佳燃烧浓度是29%，在不密封的自然环境中，达到这一浓度基本不可能。再加上储存氢气使用的往往是更致密的材料，破损风险更小。

　　在安全措施方面，中石化怎么做的呢？我们以中石化佛山樟坑油氢合建站为例。佛山樟坑油氢合建站采取加油、加氢、充电分区管理方式，人员严格持证上岗和分区操作，安装了覆盖全站的24小时全天候、无死角安全监控系统，在控制柜、压缩机撬、卸气区、加氢区、储氢罐等多区域设置“一键立停”系统，确保设备运作过程中“本质安全”。

　　此外，中国石化严格按照国家关于加氢站建设的规定，参照加油站安全管理以及国外加氢站建设要求，制定了适用于油氢电合建站的安全运行、人员储备、设备管理、生产作业、监督检查和应急预案等系列安全管理规定。

　　近段时间，国际局势风云动荡，油气供应危机频现，欧洲主要国家重启煤电，煤炭“支援”能源安全意义深远。我国中央经济工作会议提出，要立足以煤为主的基本国情，抓好煤炭清洁高效利用，推动煤炭和新能源优化组合。3月22日召开的煤炭清洁高效利用工作专题座谈会再次强调，要坚持从国情实际出发，推进煤炭清洁高效利用，切实发挥煤炭兜底保障作用。

　　与此同时，我国正在大力推进新能源大规模发展。煤炭和新能源既是替代关系，也是辅助关系，关键看二者如何优化组合。面向未来，以煤化工为主要途径促进煤炭就地加工原料化利用，新能源绿电作为动力就地消纳降低外输压力，是二者协同发展、组合降碳的最佳路径。“十四五”及今后一段时期，我国将持续加强政策引导、技术创新和产业模式创新，做好煤炭和新能源这两篇大文章，有效保障能源安全，推动经济社会可持续发展。

　　为此，中国煤炭加工利用协会、北京泛地能源咨询中心拟于2022年8月在新疆哈密市或内蒙古鄂尔多斯市召开“2022中国煤炭清洁高效利用与新能源耦合发展大会”。

　　1.《“十四五”现代能源体系规划》及《“十四五”能源领域科技创新规划》解读；

　　1.煤化工与绿电绿氢耦合降碳技术路线.煤制油气与煤制化学品多联产技术实践；

　　鉴于当前山东省青岛市病例突发及国内新冠肺炎多地散发，为响应国家疫情防疫政策、保障与会人员的身体健康，经多方慎重研究决定，将原定于2022年3月15-17日在山东省济南市召开的“第四届中国制氢与氢能源产业大会”延期举办。

　　因会议延期给各位专家、学者、参展商、合作伙伴和其它相关方带来的不便我们深表歉意，希望各方对延期决定给予谅解，同时也对各方给予组委会的理解和支持表示衷心的感谢。

　　会议延期后，原会议主题、日程安排不变;期间正常接收报名注册，报告、洽谈展位申请及论文投稿。

　　我们将密切关注疫情防控工作的进展，按照国家及地方政府指示择期举办，具体时间另行通知（请关注下方官方微信公众号）。

　　要重视开展绿氢的国际贸易（国际氢能协会(IAHE)副主席、清华大学教授毛宗强）

　　报告嘉宾：中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院氢能研究所副所长李庆勋

　　国家电投氢能自主研发燃料电池技术在北京冬奥会的应用实践报告嘉宾：国家电投集团氢能科技发展有限公司首席技术官柴茂荣

　　报告嘉宾：山东重工集团有限公司国际化总监，国家燃料电池技术创新中心主任徐子春

　　报告嘉宾：海克斯康PPM大中华区资深工程师 / CADWorx 产品负责经理张立阳