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北京2022年冬奧會即將到來，一則新能源應用新聞引人注目:冬奧會期間，延慶賽區和張家口賽區將投入700多輛氫燃料大巴，提供交通服務保障。
這是氫能應用日益廣泛的縮影。近年來，我國氫燃料電池膜電極等核心技術不斷取得突破，整個氫能產業鏈布局日益清晰。這種氫能“旋風”會給社會帶來什么變化？發展潛力有多大？
綠氫成本下降，核心技術多次突破
與其它新能源相比，氫能儲量大、污染小、效率高。氫能源單位質量所含能量約為石油的3倍、煤炭的4.5倍。氫能應用廣泛，氫燃料電池可用于重型卡車、有軌電車、船舶、無人機、分布式發電等。
氫能主要分為灰氫、藍氫和綠氫。其中，綠氫是通過光伏發電、風電等新能源電解水制氫，稱為零碳氫。
目前，綠氫作為一種零碳氫化合物，技術逐漸成熟、成本不斷下降、市場不斷發展，許多國內企業紛紛布局綠氫項目。
11月30日，中國石化宣布正式啟動中國石化新疆庫車首個萬噸光伏綠氫示范項目——中國石化新疆庫車綠氫示范項目正式啟動建設，這是世界上最大的光伏綠氫生產項目，投產后年產綠氫可達2萬噸。
中國氫能聯盟預計到2030年，中國氫能市場規模有望達到4300萬噸，其中綠氫的比例將從2019年的1%提高到10%，市場規模將增長近30倍。
值得注意的是，近年來，我國氫能產業鏈設備國產化進程明顯加快，核心技術不斷突破。
在廣州黃浦區灣區氫能孵化中心，一排涂有綠色車身的建筑垃圾運輸車正在等待上牌。與傳統的燃料驅動車不同，這些車都是由氫燃料電池驅動的，充氫只需要8到15分鐘，里程超過400公里。
這些車輛是由雄川氫能科技(廣州)有限責任公司開發的。雄川氫能是廣州最早從事氫能行業的專業公司之一。目前正在進行催化劑、氣體擴散層、膜電極等關鍵零部件行業的國產化替代。其運營的灣區氫能孵化中心聚集了多家氫能產業鏈上下游企業和研發機構。
“氫燃料電池發動機的原理是，在催化劑的作用下，高純氫和空氣中的氧氣發生電化學反應，產生純水、產生電，無其他排放物和污染。”雄川氫能副總經理李榮軍說。
膜電極被稱為燃料電池的芯片，決定了燃料電池的性能、使用壽命和成本。鴻基創能科技（廣州）有限公司生產的膜電極基本滿足了工業應用的需要。2019年批量生產，并提供給國內外多家客戶，年產銷量超過100萬片。
氫能發展布局多地，逐步形成完整的產業鏈
根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書2020》，截至2020年底，占全球GDP總量52%的27個國家中，已有16個國家制定了全面的氫能戰略。
近年來，中國在許多產業政策中明確提出支持氫能產業的發展。2019年，氫能首次寫入政府工作報告，明確推進加氫等設施建設。今年10月發布的《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出，全面推進氫能制儲輸用全鏈發展；推進加氫站建設；加強氫能生產、儲存和應用關鍵技術的研發、示范和大規模應用。
在碳中和、碳達峰的背景下，氫能已被全國多個省份納入發展規劃，產業規劃和布局逐步加快。
今年8月，北京市經濟和信息化局發布了《北京市氫能產業發展實施方案(2021-2025年)》，明確2023年前，將培育5-8家具有國際影響力的氫能產業鏈龍頭企業，京津冀地區產業鏈產業規模將超過500億元，碳排放將減少100萬噸。
規劃到2023年，上海將有近100座加氫站，產出規模約1000億元，推廣近1萬輛氫燃料電池汽車；廣東提出大規模推廣應用氫燃料電池汽車，加快加氫站規劃建設。珠三角核心區、沿海經濟帶布局建設約有300座加氫站。
廣州市黃浦區發改局局長楊元師介紹，廣州市黃浦區作為國家新能源綜合利用示范區，已建成7座加氫站，引進約40家氫能上下游企事業單位入駐，產業鏈初步完善。
根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書2020》，目前中國氫能每年約4100萬噸，產量約3342萬噸，是世界上第一個氫產國。中國氫能聯盟預計到2050年，氫能將占中國終端能源系統的10%以上，產業鏈年產值將達到12萬億元。
截至2020年底，我國已建成128座加氫站，共有7000多輛氫燃料電池汽車。
據業內人士介紹，國內氫能產業逐漸形成完整的產業鏈，氫能和燃料電池產業在全國各地遍地開花。氫燃料電池汽車在京津冀、長三角、珠三角等城市的小規模示范應用已經實現。
產業發展迫切需要加強統籌規劃和技術突破
在氫能前景普遍樂觀的情況下，中國在產業鏈完善和核心技術研發方面取得了顯著進展，但氫能產業的發展仍存在制約瓶頸。
業內人士指出，目前我國氫能技術儲備不足，應用規模小、成本高、基礎設施不完善，仍需依靠補貼實現商業閉環；區域差異非常明顯，大多數地區不具備實現技術設備市場的能力和條件，氫能項目現象更加突出。
此外，氫能行業一些關鍵材料和核心部件嚴重依賴進口的情況并沒有得到根本改善。鴻基創能首席技術官葉思宇表示，公司批量生產膜電極所需的催化劑、質子交換膜和碳紙仍需進口。
葉思宇說：“中國對這些核心材料和技術的研究并不缺乏，難點在于如何通過工程驗證轉化為終端產品。”
受訪企業和專家認為，氫能產業的長期可持續發展需要加強頂層設計，促進產業鏈上下游協調發展，加強核心技術突破。
李榮軍表示，氫能產業的發展需要國家統籌協調，鼓勵制氫資源豐富、財政相對充裕的地方優先發展氫能，做好前期示范推廣應用，促進國產化替代，降低成本和技術迭代。
葉思宇建議，通過產業聯盟、創新平臺等形式，組織產業鏈龍頭企業與高校、研究所共同攻關，創新應用場景，擴大推廣規模，加強項目驗證，開辟科技成果轉化的“最后一公里”。
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