【專題 | 「氫能源」氫能產業鏈_中國氫能源行業發展現狀與趨勢】

氫能源作為現在最清潔的燃料電池，使用氫能源對于環境保護十分有意義。氫能源在具體的應用方面，也有多個運用范疇。今天為大家列列舉了幾種氫能源的幾種應用。

(一)、交通應用

交通：2030年中國燃料電池車數量將達50000輛，說到氫能源通常人們都會想到交通行業——氫能源汽車。

隨著技術的成熟，氫加氣站的完善，近幾年來國際氫能舞臺的中國聲音也越來越多。2017年我國生產了1272量燃料電池車，比2016年生產的629輛，增長了102%，預計2018年超過3000輛。

不僅如此，數據顯示，中國是世界第一產氫大國，2015年產超過2200萬噸氫氣，占世界氫產量6500萬噸的34%。按照國家發展規劃要求，到2020年我國會擁有5000輛燃料電池車，2025年達到5萬輛，2030年達到百萬輛。

此外，氫能的應用是多方面的，也是未來有望代替石油和天然氣的清潔能源。國際氫能委員會預測氫能貢獻發電占11.7%、交通占28.6%、工業能源占20.8%、建筑14.3%、化工原料占24.7%。在政府政策支持下，預計2030年，中國將成為世界最大的氫能與燃料電池市場。”

氫能汽車是以氫為主要能量作為移動的汽車。 氫能被視為全球最具發展潛力的清潔能源之一， 并被不少國家、 車企及學者認為是“終極新能源汽車解決方案” 。伴隨著汽車保有量持續增長， 以及氫能源汽車技術的完善和普及， 氫能源汽車未來市場發展前景廣闊。 中國汽車工程學會曾預測到2030年， 中國氫能汽車產業產值有望突破萬億元大關。

(二)、工業應用

目前我國年產氫氣2100萬噸左右，主要應用于合成氨、合成甲醇和石油煉化等化工行業。預計傳統用氫領域氫能需求隨市場變化有所波動，但大體保持穩定，其中合成氨工業氫能需求在2030年前有所增加。隨著鋼鐵行業減煤壓力日益趨緊，氫氣在鋼鐵行業中的需求量有望快速增加。

燃料電池叉車在部分發達國家已開始商業化運營。在國內，內燃機叉車仍占據絕對主導，電動叉車尚處于發展期，燃料電池叉車基本屬于空白。2015年我國叉車銷量達33萬臺，國內企業已開始向國外提供叉車用燃料電池的關鍵零部件。憑借其氫能加注速度快、無排放等優勢，預計燃料電池叉車有望在2020年后逐步啟動商業化運營。

礦山機械是能源消耗大戶，地下裝載機除了能耗高，加上柴油機的廢氣污染，必須加強地下巷道的通風，從而提高了采礦成本。電動地下裝載機解決了排放問題，但因電纜與架線問題，大大限制了設備使用范圍。蓄電池地下裝載機雖沒有排放問題，也沒有電纜與架線問題，但充電時間長、壽命短等因素制約著它的使用。燃料電池則提供了一個無排放、無污染、靈活性好、壽命長的解決方案。

(三)航天：世界新一代運載火箭以氫氧發動機為主動力

氫能源作為重要的新型能源最早用于國防軍事工業，尤其是航天領域。 氫元素是組成宇宙的重要的元素之一，但是人類制造液氫還是比較晚，在1898年在實驗室才生成液氫，跟其他技術一樣，都是首先用以國防軍事工業，最典型的地區是美國的載人登月計劃，阿波羅登月計劃土星五號運載火箭。”中國航天科技集團氫能工程技術研發中心主任譚永華介紹，我國到總共開發了四型氫氧發動機，主打的是長三甲系列發動機。目前為止已經形成了完整的液氫航天工業體系，從生產、儲存、運輸、試驗及測控、安全與監測，成果，包括形成了一系列的國家的軍用標準。

為了加快氫能源的開發與利用，今年六月我國首個軍民融合氫能工程技術研發中心在中國航天科技集團組建成立，專門以推動航天氫能技術軍民融合發展，推動氫能利用領域高端技術裝備研發和工程應用為目標，為我國綠色清潔氫能綜合開發利用注入動力。

目前世界新一代運載火箭以氫氧發動機或液氧煤油發動機作為主動力，并且，為了增強運載火箭的任務適應性，各國積極發展上面級技術，形成擁有各種運載能力、能執行多種任務的運載火箭系列。

(四)、建筑應用

目前，我國建筑普遍存在耗能大，效率低，圍護結構的保溫隔熱性能不高等問題，并具有夏季空調用電量大，冬季采暖能耗高等特點。天然氣重整制氫用于燃料電池熱電聯產，不僅可以有效降低天然氣終端利用的排放強度，且具有多能互補、能綜合效高、保障供能可靠性等方面的優點，未來具有一定市場推廣空間。此外，當前我國應急(EPS)與備用電源(UPS)市場主要以鉛酸電池為主，部分企業也開始采購退役動力電池開展基站備電技術示范，采用氫能的燃料電池可作為用戶側作為應急或備用電源的備選方案。

(五)、電力系統應用

雖然傳統的靈活性資源(電池、抽水蓄能)可以滿足較短時間尺度的調節，但隨著可再生能源滲透率達到一定高度，季節性調峰必不可少。基于燃料電池和儲氫技術，氫能可將功率和能量單元進行分離，大幅降低了大規模能量存儲的邊際成本。其次，氫能可在不同能源網絡之間進行轉化，可將可再生能源與化石燃料轉化成電力和熱力，也可通過逆反應產生氫燃料替代化石燃料或進行能源存儲，從而實現了不同能源網絡之間的協同優化。第三，氫能可與二氧化碳結合，通過合成氣的方式聯結能源及化工部門，實現能量在更大尺度上的優化運行。因此，基于氫能的多能互補也是實現未來高比例可再生能源的重要能源系統運行方式。

氫能源在這些行業得到具體的應用還需要在技術和市場方面尋找新突破，但是其應用范圍也帶來了發展的無限可能性。