以技術(shù)創(chuàng)新與國(guó)際合作為引擎 驅(qū)動(dòng)中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
作為能源轉(zhuǎn)型的核心載體,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)技術(shù)創(chuàng)新的深度驅(qū)動(dòng)與全球合作的廣度拓展。今年4月,國(guó)家能源局公開(kāi)發(fā)布了我國(guó)首份氫能發(fā)展報(bào)告——《中國(guó)氫能發(fā)展報(bào)告(2025)》(以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》)。近日,中國(guó)科學(xué)院院士鄭南峰在解讀報(bào)告時(shí)指出,中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新突破與國(guó)際合作拓展,已進(jìn)入關(guān)鍵發(fā)展階段。未來(lái)需以場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)技術(shù)、以政策賦能市場(chǎng),推動(dòng)氫能成為能源轉(zhuǎn)型的核心支柱,為全球能源轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)中國(guó)智慧與解決方案。
《報(bào)告》指出,2024年中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)在技術(shù)攻關(guān)與國(guó)際協(xié)作上獲得諸多進(jìn)展,已進(jìn)入持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新、加強(qiáng)試點(diǎn)示范、破局產(chǎn)業(yè)規(guī)模的關(guān)鍵階段。鄭南峰表示,從技術(shù)創(chuàng)新的角度來(lái)看,我國(guó)氫能正處于從全鏈條技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力構(gòu)建的重要階段。
制氫技術(shù)方面,從“灰氫主導(dǎo)”到“綠氫突圍”的趨勢(shì)日益明顯。在可再生能源制氫領(lǐng)域,中國(guó)已形成規(guī)?;簝?yōu)勢(shì)。截至2024年底,我國(guó)可再生能源制氫產(chǎn)能超12萬(wàn)噸。新疆庫(kù)車、寧夏寧東等電解水制氫項(xiàng)目的投產(chǎn),標(biāo)志著堿性電解槽技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化實(shí)證驗(yàn)證。與此同時(shí),質(zhì)子交換膜(PEM)電解槽關(guān)鍵技術(shù)取得實(shí)質(zhì)性突破,海水電解制氫中試裝置實(shí)現(xiàn)試運(yùn)行,為沿海地區(qū)海上綠氫供應(yīng)提供了創(chuàng)新方案。相關(guān)技術(shù)有望推動(dòng)綠氫生產(chǎn)成本持續(xù)下降,逐步接近與灰氫競(jìng)爭(zhēng)的經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)。
儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)方面,我國(guó)已構(gòu)建“氣—液—固”多形態(tài)儲(chǔ)運(yùn)體系。在高壓氣態(tài)氫儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域,70 MPa IV型儲(chǔ)氫瓶實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),摻氫天然氣管道在內(nèi)蒙古、寧夏示范運(yùn)行,驗(yàn)證了現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)摻氫改造的可行性;在液態(tài)氫儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域,5噸/天氫液化系統(tǒng)成功下線,技術(shù)指標(biāo)接近國(guó)際先進(jìn)水平;同步推進(jìn)的還有固態(tài)氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),鎂基儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫密度持續(xù)提升,在叉車、無(wú)人機(jī)等場(chǎng)景開(kāi)展了示范應(yīng)用。相關(guān)突破形成了“氣—液—固”多形態(tài)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)體系,將有效降低氫氣運(yùn)輸成本,為近期氫能區(qū)域內(nèi)優(yōu)化調(diào)度和遠(yuǎn)期跨區(qū)域資源配置奠定基礎(chǔ)。
從應(yīng)用技術(shù)來(lái)看,多元場(chǎng)景催生了商業(yè)模式的創(chuàng)新。工業(yè)領(lǐng)域,氫基豎爐直接還原鐵技術(shù)實(shí)現(xiàn)噸鋼減排CO2超過(guò)70%,寧夏寧東綠氫耦合煤制合成氨項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了100%綠電供氫;交通領(lǐng)域,燃料電池重卡續(xù)航突破1000千米,2400千瓦氫動(dòng)力調(diào)車機(jī)車已完成萬(wàn)噸裝車試驗(yàn),標(biāo)志著重載運(yùn)輸領(lǐng)域技術(shù)的成熟;能源領(lǐng)域,兆瓦級(jí)純氫燃?xì)廨啓C(jī)完成整機(jī)試驗(yàn),固體氧化物燃料電池(SOFC)熱電聯(lián)產(chǎn)效率持續(xù)提升,為分布式能源與電網(wǎng)調(diào)峰提供了高效解決方案。相關(guān)應(yīng)用創(chuàng)新不僅拓展了氫能的市場(chǎng)空間,更推動(dòng)其從工業(yè)原料向多元化能源載體角色轉(zhuǎn)型。
從創(chuàng)新生態(tài)來(lái)看,平臺(tái)賦能與專利布局雙輪驅(qū)動(dòng)。國(guó)家層面,依托“氫能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)、企業(yè)綠色氫能制儲(chǔ)運(yùn)創(chuàng)新聯(lián)合體等平臺(tái),持續(xù)加大科研投入,推動(dòng)可再生能源高比例消納、電解槽離網(wǎng)波動(dòng)運(yùn)行、綠氫高效轉(zhuǎn)化、氫氨燃燒等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。地方實(shí)踐中,京津冀、長(zhǎng)三角及珠三角等地創(chuàng)新載體加速技術(shù)落地轉(zhuǎn)化,在制氫裝備、燃料電池等環(huán)節(jié)專利布局實(shí)現(xiàn)突破。標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)同步推進(jìn),多項(xiàng)能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布,逐步構(gòu)建了“技術(shù)研發(fā)—中試熟化—標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證”的創(chuàng)新閉環(huán)。
鄭南峰還對(duì)國(guó)際合作的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。在“一帶一路”沿線,中國(guó)企業(yè)承擔(dān)多個(gè)標(biāo)志性氫能項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)與裝備供應(yīng)落地,持續(xù)開(kāi)拓電解槽裝備市場(chǎng)。這些項(xiàng)目不僅實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與裝備的輸出,更推動(dòng)全球氫能供應(yīng)鏈的構(gòu)建。
與此同時(shí),在核心技術(shù)攻關(guān)方面,中法聯(lián)合開(kāi)展跨洋液氫運(yùn)輸安全技術(shù)研究,解決了液氫罐箱海運(yùn)工藝控制與風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別難題;中德合作開(kāi)發(fā)氫氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù),為分布式能源提供了新路徑;中日韓相關(guān)企業(yè)在燃料電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)合作,推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的深度綁定。此外,中國(guó)在《燃料電池汽車動(dòng)力性試驗(yàn)方法》等多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中貢獻(xiàn)“中國(guó)方案”,推動(dòng)技術(shù)話語(yǔ)權(quán)從“跟跑”向“并跑”跨越。
鄭南峰認(rèn)為,憑借完整的產(chǎn)業(yè)鏈配套,中國(guó)已成為全球最大的電解槽出口國(guó),占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)近半份額。在加氫站裝備領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)70 MPa加氫機(jī)通過(guò)歐盟相關(guān)認(rèn)證并進(jìn)入相關(guān)市場(chǎng);儲(chǔ)氫容器為澳大利亞、智利等國(guó)的氫能項(xiàng)目提供關(guān)鍵設(shè)備。更值得關(guān)注的是,中國(guó)企業(yè)正從單一設(shè)備出口向“技術(shù)+工程+服務(wù)”總承包模式轉(zhuǎn)型,提供“制儲(chǔ)運(yùn)用”全鏈條解決方案,帶動(dòng)國(guó)內(nèi)裝備、材料、工程服務(wù)一體化出海。
“氫能產(chǎn)業(yè)正站在‘技術(shù)突破’與‘全球布局’的歷史交匯點(diǎn),但總體看,全球氫能產(chǎn)業(yè)仍未成熟,我國(guó)需克服氫能技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新資源協(xié)同、政策市場(chǎng)統(tǒng)籌等障礙,支撐氫能技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”基于現(xiàn)狀,鄭南峰提出三方面應(yīng)對(duì)未來(lái)挑戰(zhàn)的建議。
首先,強(qiáng)化“場(chǎng)景導(dǎo)向”的技術(shù)攻關(guān)。針對(duì)工業(yè)、交通、能源三大主戰(zhàn)場(chǎng),開(kāi)展定向研發(fā),持續(xù)降低應(yīng)用成本。通過(guò)場(chǎng)景需求倒逼技術(shù)創(chuàng)新,形成“研發(fā)—示范—迭代”的良性循環(huán)。
其次,構(gòu)建“雙循環(huán)”的合作格局?!耙M(jìn)來(lái)”方面,創(chuàng)新國(guó)際氫能人才機(jī)制,引進(jìn)海外頂尖團(tuán)隊(duì);“走出去”方面,依托“一帶一路”倡議,建立氫能合作伙伴網(wǎng)絡(luò),輸出中國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn),布局海外研發(fā)中心,實(shí)現(xiàn)技術(shù)本地化創(chuàng)新。
最后,完善政策賦能和市場(chǎng)協(xié)同機(jī)制。將氫能納入“新型能源體系”規(guī)劃,創(chuàng)新綠氫優(yōu)先消納機(jī)制,推動(dòng)綠色價(jià)值實(shí)現(xiàn);優(yōu)化市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制,推動(dòng)各地完善氫能項(xiàng)目管理政策。通過(guò)政策精準(zhǔn)賦能,降低市場(chǎng)主體風(fēng)險(xiǎn),加速產(chǎn)業(yè)規(guī)?;M(jìn)程。(何 珺)