中國儲能網(wǎng)訊：近日，生態(tài)環(huán)境部會同國家能源局發(fā)布《溫室氣體自愿減排項目方法學可再生能源電解水制氫》相關通知。這是我國氫能領域首個溫室氣體自愿減排項目方法學，將撬動綠氫的巨大減排潛力。
“方法學還將推動綠氫產能釋放。”方法學牽頭編制單位——中國華電集團碳資產運營有限公司碳交易運營管理部副主任富蘭克表示。
綠氫在未來能源架構中被視為關鍵載體。從國家出臺頂層設計，到地方開展全鏈條布局，綠氫產業(yè)發(fā)展版圖正在全國加速鋪開。然而，在產業(yè)蓬勃發(fā)展背后，仍面臨成本、技術、產業(yè)鏈協(xié)同等挑戰(zhàn)，規(guī)?；⑸虡I(yè)化發(fā)展需跨越降本增效、安全儲運、生態(tài)構建等關口。
政府、企業(yè)、科研機構正合力探索破局之道，一場以科技創(chuàng)新與系統(tǒng)思維為驅動的綠氫產業(yè)革命，正在塑造中國乃至全球的能源未來。
發(fā)展初具規(guī)模
冬晨，在四川攀枝花街頭，全國首個光解水制氫商業(yè)化項目正有序運轉，為氫能源貨車加注綠氫燃料。而在距此2800多公里外的新疆哈密，不久前投運的200千瓦AEM（陰離子交換膜）電解水制氫系統(tǒng)高效運行，將當?shù)氐娘L光電資源轉化為綠氫。
何為綠氫？它是利用太陽能、風能等可再生能源發(fā)電，通過電解水技術制取的氫氣。憑借低碳特性，綠氫正從技術概念加速邁向產業(yè)實踐，日益獲得政策、資本和市場的共同認可。
近年來，中央層面持續(xù)加強氫能產業(yè)頂層設計：《中華人民共和國能源法》和“十五五”規(guī)劃建議，均將氫能列為前瞻布局的未來產業(yè)。作為氫能發(fā)展的重點方向，綠氫在《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》等政策文件中也被重點提及，為其高質量發(fā)展提供了制度保障。
政策號角吹響，各地迅速行動。海南允許在非化工園區(qū)探索建設可再生能源制氫及制氫加氫一體站；甘肅依托風光資源推進大型綠氫基地建設；上海構建綠色氫基燃料供應、交易與認證體系；吉林推動綠氫產業(yè)項目投產達效，形成集群優(yōu)勢；內蒙古推進風光制氫項目快建快投，打造綠氫產業(yè)先行區(qū)……從南到北，由點及面，綠氫產業(yè)已初具規(guī)模。
記者調查發(fā)現(xiàn)，近兩年“三北”（華北、西北、東北）地區(qū)上馬的綠氫項目占氫能項目比重超70%。這一布局背后，是資源稟賦與技術路線的深度融合。
目前，按制取方式和碳排放水平劃分，氫能主要有灰氫、藍氫、綠氫三種技術路線?；覛湟悦?、天然氣等化石燃料為原料，碳排放強度高；藍氫基于天然氣重整，但需依賴碳捕集、利用與封存技術降低排放，技術復雜且成本較高；綠氫通過電解水技術制取，生產過程接近“零碳”排放，是我國未來能源轉型的理想選擇。
然而，制取技術效率和穩(wěn)定性是制約綠氫規(guī)?；暮诵钠款i。盡管前景廣闊，但當前綠氫在氫氣總供應中占比依然很小?！吨袊鴼淠馨l(fā)展報告（2025）》顯示，2024年我國化石能源制氫仍主導氫氣供應，煤制氫占56%，天然氣制氫和工業(yè)副產氫均占21%，電解水制氫和甲醇制氫均占1%。
綠氫應用亟待規(guī)模化突圍。“作為新興產業(yè)，綠氫的技術成熟與市場普及，需經歷認知深化、問題攻堅的漸進過程?！敝袊a業(yè)發(fā)展促進會副會長、氫能分會會長魏鎖指出。
對于綠氫的應用前景，上海億維工業(yè)科技股份有限公司常務副總經理鄭蕾充滿信心：“短期來看，煤制氫在中國市場仍有成本優(yōu)勢，但隨著技術發(fā)展，綠氫將不斷滲透，成為主流制氫路徑?！?/span>
面臨諸多挑戰(zhàn)
在政策保障和標準指引下，我國綠氫產業(yè)布局試點逐步推進，制、儲、輸、用各環(huán)節(jié)項目持續(xù)落地。不過，業(yè)內專家普遍認為，盡管產業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，但產業(yè)鏈仍面臨成本高、儲運不暢、供需錯配、生態(tài)不完善等挑戰(zhàn)。
當前，制備成本高、經濟性不足，是綠氫商業(yè)化推廣的首要障礙。記者調查發(fā)現(xiàn)，綠氫成本中，電力支出占比達60%至70%，加上電解槽設備折舊等投入，綜合制取成本約為灰氫的2至3倍。上海宇石能源集團有限公司研發(fā)工程師馬暢直言：“可再生能源制氫成本高，導致綠氫及其下游產品價格遠超傳統(tǒng)產品，市場競爭力不足。”
高昂的投資門檻進一步加劇了投入產出不平衡。數(shù)據(jù)顯示，年產萬噸的綠氫項目，僅電解槽、風光配套等設備投資就需10億至15億元。而項目收益受氫氣售價、消納能力、電價波動等多重因素影響，回報周期長、不確定性大。博世（中國）投資有限公司氫能業(yè)務技術經理付俊濤說：“這使得產業(yè)高度依賴政策支持，制約了綠氫應用和產業(yè)鏈發(fā)展。”
儲運環(huán)節(jié)效率低，是制約產業(yè)發(fā)展的另一痛點。目前，我國綠氫運輸主要依靠20兆帕高壓氣態(tài)長管拖車，100公里范圍內儲運成本約為8.5至9元/千克，運輸距離延長至500公里時，成本躍升至20元/千克以上。江蘇省電力氫能（氨能）安全高效利用工程研究中心秘書長李玉剛表示，當前輸運方式運輸效率低、成本高，削弱了綠氫在終端應用中的經濟性。
北京大興國際氫能示范區(qū)資源拓展部總監(jiān)田繼忠說：“若按市場化規(guī)則與灰氫競爭，綠氫難形成價格優(yōu)勢?！?/span>
綠氫儲運技術不成熟還帶來結構性問題?！爸茪?儲運”是提升綠電利用率的主流方案，但當前高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)、管道摻氫等儲運技術各有短板，長距離、長時間儲運技術不成熟，制約了綠氫大規(guī)模生產與消納。上海驥翀氫能科技有限公司創(chuàng)始人付宇說：“如果沒有制取綠氫或消納端建設先行，會造成可再生能源大量浪費。”
空間上的供需錯配進一步放大了這一矛盾。綠氫生產主要集中在風光資源豐富的“三北”地區(qū)，而消費市場集中在華東、華南等經濟發(fā)達區(qū)域。青島康普銳斯能源科技有限公司東北大區(qū)銷售總監(jiān)王旭揚說：“空間供需錯配和制備波動性問題，對綠氫跨區(qū)域、長時間儲運提出極高要求。”
此外，綠氫產業(yè)鏈體系尚不完善。上游環(huán)節(jié)，綠氫尚未實現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定生產；中游，加氫站等基礎設施缺口大；下游，氫燃料電池汽車保有量偏低，加氫站點運營難以形成規(guī)模效應。中國社會科學院大學應用經濟學院博士研究生尚博聞認為，這反過來加劇了供給短缺，削弱了市場需求，導致氫燃料電池車產業(yè)難以實現(xiàn)商業(yè)閉環(huán)。
更深層次的挑戰(zhàn)來自關鍵技術與核心材料的對外依賴。我國質子交換膜、氣體擴散層等關鍵材料依賴進口，電解槽寬負荷調節(jié)等技術也需突破。中國工程院院士彭蘇萍指出，“技術研發(fā)—裝備制造—項目運營”的全產業(yè)鏈生態(tài)需進一步完善，需以系統(tǒng)性思維破解技術、成本、生態(tài)等瓶頸。
探索破局之路
綠氫的規(guī)?；瘧?，面臨著成本高、儲運難、應用弱等現(xiàn)實瓶頸。為此，政、產、學、研、用各方正協(xié)同探索系統(tǒng)性破局路徑。
在制取環(huán)節(jié)，降本仍是核心。中國城市燃氣氫能發(fā)展創(chuàng)新聯(lián)盟業(yè)務部部長駱方建議，地方可積極爭取國家綠電直連試點，將綠氫與下游大工業(yè)、大化工“串聯(lián)組合”，構建綠色生態(tài)圈，實現(xiàn)降本增效。
國務院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所氣候政策研究室主任、研究員李繼峰認為，還應推動大規(guī)模氫儲能在能量轉化效率、安全問題和核心技術方面取得突破。他舉例：“比如，PEM（質子交換膜）電解槽未來要進一步減少貴金屬用量，提升使用壽命和波動適應性。”
實現(xiàn)關鍵技術自主可控，是破解成本與供應鏈雙重壓力的關鍵。專家呼吁，集中攻關關鍵材料和核心部件，降低進口依賴，重點突破低成本、高效率的電解水制氫技術?！耙槍I(yè)、交通、能源三大主戰(zhàn)場，開展定向研發(fā)，持續(xù)降低應用成本?！敝袊茖W院院士鄭南峰指出，“通過場景需求倒逼技術創(chuàng)新，形成‘研發(fā)—示范—迭代’的良性循環(huán)?！?/span>
目前，綠氫多以氣態(tài)形式運輸，但這種方式受運輸距離和規(guī)模制約。因此，技術創(chuàng)新成為破題關鍵。有專家建議，以液氫為儲運介質構建新能源電氫體系，以此解決風光發(fā)電的周期性問題。航天氫能科技有限公司副總經理兼總工程師安剛建議，在風光發(fā)電條件優(yōu)越、電價低廉的地區(qū)采用液氫儲運技術，將綠氫轉化為液氫后，再運輸至氫能需求大、電價較高的地區(qū)。
氨作為氫的載體，同樣前景廣闊。西南化工研究設計院變壓吸附事業(yè)部副總工程師管英富稱，由綠電制取的綠氫可進一步合成綠氨，全過程接近“零碳”排放。而且，氨更易液化，儲運技術成熟，既可作為氫能載體，也能直接用于化肥生產，市場需求穩(wěn)定。
當前，我國正推動綠氫規(guī)?；斔?，探索“制儲輸用”一體化商業(yè)運營模式，康?！苠?、烏蘭察布—京津冀等綠氫長輸管道項目正在加速推進?！肮艿谰€路的主要節(jié)點將設計預留上、下氣接口，助力沿線區(qū)域綠氫產、用協(xié)同互補?！笨当！苠闅錃忾L輸管道項目投資方——張家口海泰氫能科技有限公司負責人曹詠釗表示。
中國石油大學（華東）儲運與建筑工程學院教授、博導李玉星認為：“純氫與摻氫燃氣管道輸送及其應用，是解決綠氫大規(guī)模安全穩(wěn)定高效輸送難題的關鍵?！?/span>
針對綠氫長輸管道穩(wěn)定運行難題，中國科學院院士唐叔賢指出，我國應加大力度推動新材料的開發(fā)以改善氫氣儲運的安全性，減少管道的氫腐蝕。
數(shù)字化技術為綠氫產業(yè)發(fā)展帶來新變化。畢馬威中國董事、亞太區(qū)及中國能源及天然資源行業(yè)主管合伙人蔡忠銓指出，在儲運端，AI技術能預測儲氫材料特性，動態(tài)優(yōu)化儲運參數(shù)，加速發(fā)現(xiàn)高容量、低能耗、長壽命的儲氫材料。
此外，建設分布式綜合能源供給站，是破解綠氫儲運難題的對策之一。中國土木工程學會氫能設施與工程分會副秘書長、佛山環(huán)境與能源研究院院長王子緣建議，依托成熟的加油站網(wǎng)絡，在有條件的地方實現(xiàn)充電、加氫、加油一體化綜合能源補給，統(tǒng)籌優(yōu)化片區(qū)氫、熱、電等能源資源，實現(xiàn)項目及周邊場景資源綜合利用。
氫應用是綠氫產業(yè)商業(yè)閉環(huán)的“最后一公里”。專家表示，化工領域已成為綠氫消納的核心場景。中國電力工程顧問集團華北電力設計院有限公司高級工程師田江南介紹：“綠氫應用已延伸至合成氨、甲醇、煉化等環(huán)節(jié)，生物質耦合綠氫制綠色甲烷進入中試階段，年可減排二氧化碳超千萬噸?！?/span>
“要結合特定應用場景，加大對固態(tài)儲氫、液氫、有機液體等不同技術路徑的規(guī)模化示范與推廣?！蓖踝泳壓粲?，國家層面應形成一批綠氫儲運領域的應用場景創(chuàng)新清單，為打造更安全、更可持續(xù)的氫經濟鋪平道路，為實現(xiàn)全球“雙碳”目標提供中國方案。
延伸閱讀丨“氫”風已來，破局前行
科技日報記者 李均
冬日的吉林長春街頭，復古的“氫春號”氫能文旅列車緩緩駛過，車身上的綠色標識在陽光下格外醒目。這列擺脫接觸網(wǎng)束縛的列車，成為綠氫應用落地的生動注腳。
在全國各地，從交通場景到工業(yè)領域，一場以綠氫為核心的能源變革正悄然展開，其中既充滿未來想象空間，也暗藏產業(yè)破局挑戰(zhàn)。
綠氫的未來，首先扎根在交通領域的規(guī)?；黄浦小Ｔ陂L三角、京津冀、粵港澳等地，氫燃料電池汽車已在干線運輸、冷鏈物流等場景形成成熟商業(yè)模式?；赝?025年，從11月聯(lián)合國氣候變化大會亮相的氫能科考船，到江西九江支持的氫燃料電池船舶，再到上海企業(yè)研發(fā)的氫能源無人機，以及12月底在內蒙古投運的全球首臺30兆瓦級純氫燃氣輪機，綠氫正加快與多領域融合，多元場景矩陣初步成形，成為暢通全產業(yè)鏈的關鍵。
邁進“十五五”，政策與市場合力將推動綠氫產業(yè)從示范走向商業(yè)化，預計氫燃料電池汽車保有量將大幅提升，全生命周期成本有望與傳統(tǒng)燃油車持平。
工業(yè)領域的綠氫替代則是更大的藍海。在內蒙古、新疆等風光資源富集區(qū)，綠電制氫項目遍地開花，未來幾年成本有望降至12元/千克，為工業(yè)脫碳提供經濟可行的方案，形成良性循環(huán)的產業(yè)生態(tài)。
電解槽等核心設備國產化率也在不斷提升，液氫技術有望打破壟斷，柔性制氫系統(tǒng)破解新能源波動難題……行業(yè)突破的曙光已然顯現(xiàn)，政策層面的持續(xù)發(fā)力更讓產業(yè)信心倍增。未來，隨著技術突破與成本進一步下降，這縷綠氫之光將照亮更多領域。綠氫的未來，值得期待。
