杨文学 余德彪（赛迪研究院赛迪顾问股份有限公司）
摘 要： 氢能作为一种清洁、高效的二次能源，正逐渐成为我国建设新型能源体系的重要着力点。当前，氢能规模化产业化的重点是大规模应用场景的创新，推动产业链各环节的有效需求牵引。我国形成了化工副产品氢、氢燃料电池汽车、氢冶金等重要的氢能应用示范。但面临氢能行业属性界定模糊，规模效应、集群效应、协同效应不显著，储氢、运氢等基础设施薄弱，绿氢生产成本高企等困难和挑战。建议从标准体系建设，典型经验模式推广，推动产业耦合降成本，完善基础设施配套体系，打造综合示范等五个方面进行改进。
关键词： 氢能；新能源；场景应用；市场化发展；规模化发展
我国氢能技术及产业快速发展，已形 成一批煤化工副产氢、氢燃料电池汽车、 绿氢冶金等大规模应用示范场景。同时， 氢能大规模商业化面临标准滞后、储运成 本高、绿氢经济性不足等挑战，需加快统 一标准体系、攻关低成本制储技术、构建全国储运网络，推广“风光制氢+ 工业脱 碳”等示范模式，以规模化应用牵引全产 业链升级，培育形成更多氢能新质生产力。
一、典型场景应用
我国已是全球最大的制氢、用氢国 家，也是燃料电池汽车产业链最完整的国 家之一。聚焦工业脱碳与绿色交通，形成 化工副产氢规模化利用、氢燃料电池汽车 和氢冶金全产业链三大核心示范路径，实 现“资源- 场景- 生态”产业闭环，系统 推进氢能规模化降本增效，实现与化工、冶金、新能源汽车等多领域深度融合。
（一）依托煤化工、炼化一体化等化 工副产品氢，打造绿色低碳园区
炼化一体化副产品氢、煤化工制氢成 本低、产量大、生产安全，产品可通过管 网输送氢气至园区用能企业实现集中供 氢，作为绿色燃料为园区提供高效的能源 供给。利用副产氢能，就近推广氢能燃料 电池汽车、发电等应用，便于实现资源的 循环利用，提高能源利用效率，减少碳排 放，打造绿色低碳园区。鄂尔多斯市依托 丰富的煤化工基础，通过构建“风光氢储 车”一体化模式，打造零碳园区产业生态， 该市采用“风光制氢+ 氢基化工”模式发 展绿氢原料，为煤炭运输、矿区短驳等场 景下氢燃料电池重卡提供燃料，有效降低 化工、冶金碳排放。四川石化在催化重整、 乙烯制备等过程中产生副产氢气近10 万 吨，将这些副产氢替代天然气作为制氢转 化炉燃料，不仅满足园区内部循环需求， 实现整体碳减排15% 以上。还满足了周 边电子级多晶硅生产用氢需求。
（二）以氢燃料电池汽车为核心培育产业链，打造氢能源示范城市
氢燃料电池汽车作为未来绿色交通的 重要方向，是氢能“先导性应用”场景， 具有零排放、长续航、快速加氢等优势， 正在交通领域实现大规模应用。截至2024 年底，我国氢燃料电池汽车保有量达到 2.4 万辆，加氢站累计达到540 座，燃料 电池汽车示范应用取得新成效。京津冀地 区共同实现了电堆、空压机的技术自主创 新及产业化应用，推动双极板、氢气循环 系统等关键零部件的研发及产业化，实现 燃料电池发动机系统、电解水制氢装备等 重点产品不低于80% 的区域整体配套率。 北汽福田49 吨液氢重卡续航达1000 公里 以上。截至2024 年11 月，京津冀三地累计推广燃料电池车辆超过6000 辆。截至 2024 年，上海已建成加氢站20 余座，累 计推广燃料电池汽车超3300 辆。佛山市 已建成加氢站36 座，累计推广应用氢能 源汽车超1600 辆，其中公交车近千辆。 张家口市示范推广氢能车辆超1200 辆， 其中，氢燃料电池公交车近500 辆。
（三）依托钢铁等重大冶金示范性项目，形成氢冶金应用场景
氢能在冶金等“脱碳难”的产业中具 有广阔应用前景。已开发出氢直接还原 铁、氢基熔融还原等“氢冶金”“熔融还 原”技术，替代传统高炉技术路线。湛江、 青岛等地推进百万吨级绿氢冶金试点，验 证技术经济性并积极探索商业化模式。宝 武集团富氢碳循环高炉项目将氢气与焦炉 煤气混合喷吹入高炉，替代部分焦炭，固 体燃料消耗降低30%，实现碳减排21%。
二、面临的挑战
氢能源存在“双重属性”模糊、标准体系不完善、绿氢发展滞后，储运体系薄弱，部分关键材料、核心设备国产化率需 提升等问题，“制- 运- 用”环节亟待破除， 需进一步优化从材料、生产、运输到应用 的产业流程。
（一）氢能的“能源属性”与“行业 标准规范”有待进一步明确和完善
氢能兼具“清洁能源”与“危化品” 的双重属性，在做好氢能安全管理的基础 上，需要明确氢气的能源属性并加快制定 氢能的行业标准和技术规范。现行《中华 人民共和国能源法》未明确将氢能纳入法 定能源体系，绿氢生产项目仍按危化品管 理，限制了可再生能源制氢规模化发展。 标准体系碎片化突出，涉及氢能300 余项 标准中，国家标准占比不足20%，权威标 准不足、行业标准与团体标准存在重复交 叉，加氢站建设规范地方差异显著。各地 积极超前布局氢能汽车等应用场景，但相 应加氢站国标、燃料电池补贴政策、氢气 品质标准等建设需加快推进。氢脆检测等 关键领域标准与国际标准相比，有较大的 提升空间。
（二）规模效应、产业链协同效应、 集群效应尚未凸显
产业链上游化石能源制氢占绝对优势， 绿氢产量占比仅1% 左右，电解槽单位能 耗高、设备成本高导致绿氢经济性不足， 在成本约束下，影响了氢能市场渗透率。 下游应用集中在矿区、港口、市政公交等 场景，乘用车、工业领域规模化应用尚未 突破。电解槽质子交换膜、燃料电池双极 板等材料国内配套自给率偏低，关键技术 专利被美日欧垄断；液氢储运、氨氢转化 等前沿技术工程化验证不足。制氢主要集 中在化工园区等地，而用氢场景多样化， 分布空间包括各大中城市道路、工业园区 等，应用空间较为分散，制氢用氢空间上 存在地理空间错配。氢能交易端未能形成 碳税、绿电和绿氢价值联动机制，产业链 上下游企业利润分配有待优化。氢能燃料 电池产业化仍处于大规模商业化前期，技术瓶颈导致成本较高，相关问题仍待破解。
（三）长距离、大规模、低成本的氢能储运系统仍有待突破
氢能基础装备、管道等仍需加强。70 兆帕储氢瓶等成本不具备优势，高性能 碳纤维材料、瓶阀等技术和装备国产化 仍需突破，且长距离运输车辆载氢量受 限。氢液化膨胀机、低温泵等核心设备 国产化率低，液氢储运中“零蒸发存储”， 储运能耗高等难题亟待破解。氢储运成 本制约了绿氢在钢铁、化工等领域的替 代竞争力。
（四）较高的绿氢生产成本制约与超 大的下游产业应用需求不匹配
绿氢作为未来氢能潜在主要来源，受 稳定的市场需求预期、技术研发与产业化 衔接、技术突破、制备成本等因素影响。 在炼化领域，绿氢成本尚未达到替代灰氢 的经济性阈值，煤炭成本远低于绿氢成本。
三、推进氢能产业化发展的对策建议 以技术突破为牵引、政策支持为保 障、市场需求为导向，我国有望在全球绿 氢产业竞争中占据先机，为能源安全与碳 中和目标提供战略支撑。
（一）加快行业标准制定、应用场景 推广等体系建设，强化有效引导
坚持“安全为基、标准引领、应用驱 动、系统监管”，以破解行业属性界定不 清、标准体系碎片化、应用场景规范滞后 等问题为导向，构建“法规先行- 标准支 撑- 监管保障”体系。明确氢气的法定能 源属性，建立绿氢分类管理制度，推动能 源部门依法核发绿氢项目许可。推动建立 氢能标准化技术委员会，实施国家标准跃 升计划。创新安全监管机制，建立跨部门 氢能安全监管联席会议制度，组建国家氢 能安全工程技术研究中心等科研机构。遴选一批加氢站开展国标验证示范等工程， 建立“中国氢能”等认证标识体系。
（二）总结一批省、市、县、园区典 型经验模式，培育更多细分领域应用场景
以省、市、县以及各类园区为抓手， 总结煤化工+ 绿氢循环经济、风光制氢- 绿氨合成、绿电制氢- 化工一体化园区、 氢能城市示范区等典型经验模式，在工业 深度脱碳、交通多元化、新型能源系统等 方面培育更多应用场景。在新疆、青海、 内蒙古等可再生能源富集区，建设国家级 “水风光储氢”一体化示范项目，探索多 能互补调度、氢储能调峰、离网制氢等模 式，形成可复制的技术经济方案。探索建 立氢能产业白名单制度，支持关键材料进 口，将绿氢消纳纳入可再生能源电力消纳 责任权重考核，探索创建国家氢能产业投 资基金，推动氢能纳入全国碳市场交易体 系，在化工园区、炼化基地等地实施氢能 基础设施超前建设试点。
（三）攻关高效低成本的电解水制氢 技术和装备，推动水电“电- 氢”耦合等 新应用场景 绿氢关键技术的突破与成本降低是促 进氢能需求增长的关键。推动基于“电- 氢”耦合的“水风光储氢”一体化绿氢发 展，设立“绿氢关键技术”国家专项基 金，支持电解槽新材料、高效膜电极、低 能耗系统集成等核心技术研发。建设国家 级绿氢创新中心，整合高校、科研院所及 相关龙头企业资源，形成“产学研用”联 合攻关机制。在钢铁、化工等行业推广绿 氢替代化石能源，支持建设一批依托绿氢 的“零碳工厂”。研究制定“绿氢消费补 贴”“碳积分”等支持政策，鼓励企业采 购绿氢。
（四）培育多元化氢能储运网络，形 成连接氢能上下游产业链高效网络体系 发挥好氢能储运在推动产业规模化发 展中的链接性作用，加强高压气态储氢关 键材料与装备等核心技术攻关，加速固态 储氢工程化应用，降低液态储氢综合成本， 加速固态储氢工程化应用，优化有机液体 储氢技术路径，破解储运经济性难题。推 进氢能示范区优先布局高压储氢网络，战 略性布局氢储运枢纽，配套建设液氢中转 站等设施网络，推动液氢在航空航天、半 导体制造等高端领域先行应用，形成需求 牵引效应。在工业园区、港口等场景推广 固态储氢模块化应用，探索“储运一体” 分布式供氢模式。
（五）打造氢能全产业链综合示范区， 拓展新质生产力应用场景
以场景创新驱动规模化落地，探索绿 氢炼钢、合成氨替代等工业脱碳刚性场景， 通过规模化订单摊薄技术成本。支持各地 因地制宜加快燃料电池汽车示范应用城市 群建设，探索“海上风电制氢- 储运- 应 用”“焦炉煤气制氢- 重卡运输- 加氢站网 络”“氢能装备智造走廊”等规模化应用 场景落地。总结好氢应用示范可借鉴的发 展经验进行积极推广，探索在工业脱碳、 燃料电池汽车、分布式能源等领域形成更 多的新质生产力应用场景。
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( 杨文学系赛迪研究院赛迪顾问股份 有限公司县城经济研究中心研究员；余德 彪系赛迪研究院赛迪顾问股份有限公司副 总裁兼县城经济研究中心主任).
