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2025-04-18 13 新能源及电力行业报告
近年来,氢能产业的发展受到越来越多的关注。随着极端气候事件的多发,各国政府 对于有效应对气候变化愈发重视,碳中和成为了各国政府所关注的重要议题之一。与此同 时,化石能源危机的逐渐凸显,也呼唤清洁能源在全球范围内的系统性发展,以建立真正 可持续、零排放的全新能源体系。 氢能是一种广泛存在于自然界的清洁能源。在碳中和战略背景下,可再生能源发电的 波动性和间歇性使得氢能具有了独特的意义和价值。通过“电—氢”转化,波动性的绿电 可以大规模转化为氢能,进行长周期的储存、运输和能源化使用,从而使得氢能有望在未 来能源结构中占据重要地位。 2022年3月,国家发展改革委、国家能源局发布了《氢能产业发展中长期规划(2021– 2035年)》。作为国家级规划,文件明确了氢能在中国未来能源结构中的战略性定位,制 定了中国氢能产业阶段性发展目标,并首次系统性提出了氢能在交通领域以外的多个规模 化应用场景的发展规划,包括储能、发电与工业。该规划为中国氢能产业的发展指引了明 确的方向,并注入了强大的信心。 本报告由波士顿咨询公司(BCG)联合中国科学院院士、国际氢能燃料电池协会理事 长欧阳明高团队共同完成。报告总结了中国及国际氢能行业的发展态势,从产业和技术两 个角度进行了深入探讨,重点聚焦氢能的应用场景、发展路径和关键技术创新方向,并对 氢能行业发展前景进行了展望。
实现上述发展,离不开氢能产业链各环节的关键性技术突破。在制氢领域,真正面向 大规模绿电制氢场景,当前各技术路线均需实现经济性、安全性、智能化管理等方面的体 系性技术突破—无论是相对更具商业化基础的碱性电解水制氢(AEC)技术,还是尚处于 发展阶段的质子交换膜(PEMEC)技术,以及更早期的阴离子膜(AEMEC)技术与固体氧 化物(SOEC)技术。在氢储运领域,压缩气氢是目前中国主流的氢储运方式,其研发创新 方向主要是提升工作压力以提高氢气密度,同时保障安全性;液氢储运已在海外市场率先 实现了商业化;其他各类氢载体的储运技术目前也处于积极的商业化应用探索阶段。“氢— 电”转化是氢能利用的关键技术,目前在小功率分布式场景下以固定式燃料电池发电为主, 而大功率集中式发电则将采用氢燃气轮机或锅炉掺氨燃烧方案。三种方案下,均已有明确 的技术发展路线和示范场景,成熟的商用产品预计将在2030年以前推出并实现应用。氢安 全管理则是近年来受到关注的一个新兴领域。大规模用氢场景下的氢安全体系化管理是一 项全新的挑战,需要从本征安全、主动安全、被动安全三方面着手,并结合数字化手段, 对氢能全链条进行有效管理。 氢能产业已经迎来新的发展浪潮,在政策、技术、市场、资本等多方的合力推动下, 全球氢能产业链各环节都将实现全方位的突破发展,在未来十年构建下一个万亿级新能源 市场,成为推动全球能源绿色低碳转型的新动能。
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