國(guó)際氫燃料展獲悉，近年來(lái)，氫能在全球能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展積累了豐富的供給經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但氫能產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性制度不夠完善，產(chǎn)業(yè)發(fā)展有待進(jìn)一步提升。

制備：降低工藝成本邁向“清潔化”

在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的大背景下，推動(dòng)制氫流程從化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫向電解水制氫轉(zhuǎn)變，將是行業(yè)發(fā)展必然。如何降低電解水制氫工藝的生產(chǎn)成本，使其價(jià)格具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，成為綠氫規(guī)模化進(jìn)程提速的關(guān)鍵。

從工藝本身來(lái)看，電解水制氫的成本水平主要取決于固定資產(chǎn)投資、電費(fèi)和固定生產(chǎn)、運(yùn)維四個(gè)方面。其中，電費(fèi)占到總成本的60%~70%。如果想要電解水制氫在開(kāi)放市場(chǎng)與化石能源制氫競(jìng)爭(zhēng)，其上游電價(jià)每千瓦時(shí)至少需降到0.05元，短期內(nèi)還很難實(shí)現(xiàn)。在此情況下，提升電解水技術(shù)水平成為降低生產(chǎn)成本的唯一路徑。

我國(guó)電解水制氫系統(tǒng)由電解槽、電力轉(zhuǎn)換模塊、水循環(huán)系統(tǒng)、氫氣處理系統(tǒng)等部分組成。電解槽是電解水制氫工藝的核心設(shè)備，其成本占到總成本的四到五成。

我國(guó)堿性電解水制氫技術(shù)路線已相對(duì)成熟，設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，得到大規(guī)模應(yīng)用。如能通過(guò)增加電流密度、降低隔膜厚度等方式延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，還可進(jìn)一步降低成本。質(zhì)子交換膜電解槽技術(shù)正處于技術(shù)攻堅(jiān)階段，雖已在小范圍內(nèi)投入使用，但由于質(zhì)子交換膜、鉑電極催化劑等關(guān)鍵組件尚未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，質(zhì)子交換膜電解槽的制造成本為相同規(guī)模堿性電解槽的3~5倍，還需通過(guò)技術(shù)研發(fā)及更多的項(xiàng)目驗(yàn)證來(lái)推動(dòng)成本加速下行。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在地區(qū)相關(guān)政策的支持下，近年來(lái)，新建綠氫項(xiàng)目中選擇質(zhì)子交換膜電解槽技術(shù)路線的項(xiàng)目占比正在持續(xù)提升。

儲(chǔ)運(yùn)：關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率待提升

氫氣的儲(chǔ)存、運(yùn)輸，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈難度最大的環(huán)節(jié)。如何提升氫能儲(chǔ)運(yùn)的安全性及效率，并持續(xù)降低成本，是當(dāng)前我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待突破的技術(shù)瓶頸。

氫能儲(chǔ)存主要分為高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)、固態(tài)和有機(jī)氫化物四種方式。當(dāng)前階段，我國(guó)儲(chǔ)存氫能以高壓氣態(tài)和低溫液態(tài)為主，后兩種方式尚處于研發(fā)試驗(yàn)階段。

高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫主要通過(guò)壓縮機(jī)將高壓氫氣儲(chǔ)存在儲(chǔ)氫瓶或儲(chǔ)氫罐中，容器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、充放氫速度快，是最為常見(jiàn)、技術(shù)成熟度最高的儲(chǔ)氫方式。得益于持續(xù)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品更新迭代，我國(guó)用于制造高壓儲(chǔ)氫瓶的關(guān)鍵原材料——碳纖維，進(jìn)口占比已從2015年的超過(guò)80%下降到2020年的60%左右。伴隨碳纖維生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步完善以及規(guī)模效應(yīng)的逐漸顯現(xiàn)，碳纖維國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有望持續(xù)加快，帶動(dòng)高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫成本進(jìn)一步下降。

目前，全球車載儲(chǔ)氫瓶主要可分為35兆帕和70兆帕兩個(gè)等級(jí)。我國(guó)自主生產(chǎn)的高壓儲(chǔ)氣瓶主要集中在35兆帕及以下壓強(qiáng)等級(jí)，僅有少數(shù)企業(yè)具備質(zhì)量更輕、工作壓力更大、儲(chǔ)量更大的70兆帕儲(chǔ)氫罐的生產(chǎn)能力，而海外部分地區(qū)已能夠?qū)崿F(xiàn)70兆帕高壓儲(chǔ)運(yùn)。與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)自主產(chǎn)品在儲(chǔ)氫密度和安全性等性能參數(shù)方面存在一定差距。

低溫液態(tài)儲(chǔ)氫是將氫氣深度冷凍至零下252.72攝氏度變?yōu)橐后w，再通過(guò)0.6兆帕的專用低溫絕熱槽罐進(jìn)行運(yùn)輸，其密度相當(dāng)于氣態(tài)氫的800多倍。當(dāng)前，我國(guó)透平膨脹機(jī)、液氫泵液等液氫關(guān)鍵設(shè)備大部分還需依賴進(jìn)口，導(dǎo)致整體成本偏高，基本只能用于軍工及航天領(lǐng)域，無(wú)法啟動(dòng)規(guī)?；瘧?yīng)用。

國(guó)際能源署數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)運(yùn)輸距離達(dá)到500千米時(shí)，高壓氣態(tài)運(yùn)輸配送成本將上升5倍以上，接近每千克2美元;同樣距離下，液氫的配送成本每千克僅增加約0.3美元，展現(xiàn)了更高的經(jīng)濟(jì)性。因此，從長(zhǎng)期看，伴隨液氫技術(shù)研發(fā)能力進(jìn)一步提升、生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，在逐漸實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用后，液氫儲(chǔ)運(yùn)將更具市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的技術(shù)研發(fā)將主要集中在兩個(gè)方面。一是在儲(chǔ)存容器方面，需加快關(guān)鍵材料研發(fā)，不僅要盡快提升70兆瓦儲(chǔ)氫罐的國(guó)產(chǎn)化水平，還要進(jìn)一步研發(fā)儲(chǔ)氫密度更高、重量更輕的更大型儲(chǔ)罐，為氫能規(guī)?；l(fā)展提前打好基礎(chǔ)。二是持續(xù)開(kāi)展儲(chǔ)氫路線的探索，推動(dòng)液氫、固態(tài)儲(chǔ)氫等現(xiàn)有路線盡快實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，并繼續(xù)探索能夠?qū)崿F(xiàn)更高密度、更高放氫效率的儲(chǔ)氫方法。

加氫：建設(shè)布局與汽車行業(yè)發(fā)展相連

作為氫氣供應(yīng)鏈的終端，加氫站是連接制氫端與用氫端的重要橋梁，其建設(shè)布局與氫燃料電池汽車行業(yè)發(fā)展緊密相連。

根據(jù)不同的氫氣來(lái)源，加氫站可分為站內(nèi)制氫和外供氫兩種類型。外供氫加氫站又可分為高壓氫氣壓縮站、外供液氫加氫站和復(fù)產(chǎn)氫源站。盡管液氫加氫站的建設(shè)成本更低、存儲(chǔ)量更大、占地面積更小，但建設(shè)難度也相應(yīng)提升，因此目前我國(guó)加氫站仍以高壓加氫站為主。

高壓加氫站主要由壓縮、儲(chǔ)存、加注、控制等工序組成。其中，壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)、加氫機(jī)是最重要的三個(gè)核心設(shè)備，其性能和參數(shù)決定了加氫站的整體加注能力和儲(chǔ)氫能力，當(dāng)前進(jìn)口依賴度較高，也是我國(guó)技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

作為高壓加氫站的核心設(shè)備之一，壓縮機(jī)主要用于卸裝拖車內(nèi)的氫氣并加壓至儲(chǔ)氫目標(biāo)壓強(qiáng)，在密封性、承壓力方面具有較高要求。目前，國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)可分為隔膜式壓縮機(jī)、液驅(qū)式壓縮機(jī)兩個(gè)類型，市場(chǎng)占比分別約為70%、30%。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，國(guó)內(nèi)企業(yè)在隔膜式壓縮機(jī)領(lǐng)域已形成規(guī)?；a(chǎn)能力，市場(chǎng)份額2022年已超過(guò)30%，技術(shù)成熟度較高，達(dá)到全球領(lǐng)先水平。

由于關(guān)鍵設(shè)備仍需依賴于海外進(jìn)口，我國(guó)高壓氫氣加氫站的造價(jià)成本偏高，一般要達(dá)到千萬(wàn)元，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)加油站。為提升加氫站的經(jīng)濟(jì)性，并緩解地區(qū)供氫緊張及氫價(jià)過(guò)高等問(wèn)題帶來(lái)的運(yùn)營(yíng)壓力，近年來(lái)油氫合建站、油氫氣電合建站等綜合能源站在我國(guó)新建站中的比例持續(xù)提升，其中油氫合建站在我國(guó)2021、2022年度新建站中的占比分別接近50%、60%。未來(lái)，伴隨核心設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)能力持續(xù)提升，以及加氫站規(guī)?；l(fā)展帶來(lái)的成本下降，國(guó)內(nèi)高壓加氫站造價(jià)成本還有較大下行空間。

截至2022年底，我國(guó)已建設(shè)加氫站超300座，處于全球領(lǐng)先水平。除西藏沒(méi)有建設(shè)加氫站，我國(guó)其余省級(jí)行政區(qū)均已建設(shè)或發(fā)布加氫站建設(shè)計(jì)劃。尤其是示范應(yīng)用政策發(fā)布后，市場(chǎng)情緒高漲，驅(qū)動(dòng)加氫站建設(shè)不斷加快。從地區(qū)分布看，廣東省運(yùn)營(yíng)加氫站超50座，遠(yuǎn)超其他地區(qū)。

作為氫燃料電池汽車的“加油站”，加氫站的建設(shè)布局對(duì)于氫燃料電池行業(yè)乃至我國(guó)新能源車行業(yè)的整體發(fā)展都會(huì)產(chǎn)生較大影響。目前，我國(guó)加氫站的高造價(jià)和長(zhǎng)投資回報(bào)周期一定程度上阻滯行業(yè)發(fā)展，需要國(guó)家相關(guān)部門(mén)在政策、財(cái)政、技術(shù)研發(fā)等方面持續(xù)給予更多支持。

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