氢能如何从小步快跑到阔步前行？

7月15日，2025第12届世界化学工程大会暨第21届亚太化工联盟大会在京举办。记者在“氢能与氢能产业链”分会场得知，目前我国已基本构建起完整氢能产业链，但总体来说，氢能产业链仍处于培育阶段，面临技术、经济性等关键挑战，需稳步推进技术研发和示范工程建设，推动氢能发展和能源系统的绿色低碳转型。

氢能制储用均有新进展

记者了解到，在政策引导和财政支持下，国内已构建起较为完整的氢能产业链，形成了良好的产业发展基础。

在氢制取领域，工业副产氢在成本、资源利用效率和环保性能等方面具有显著优势，成为中短期内不可或缺的制氢方式；绿氢方面，电解水制氢是最具发展潜力的供应方式。其中，碱性电解水制氢（ALK）成本最低、技术最成熟、市场份额占比最大。近年来，碱性电解槽领域竞争日趋白热化，市场完成了从500标准立方米/小时向3000标准立方米/小时单体电解槽的升级，实现了80%以上的电解效率。

质子交换膜电解水制氢（PEM）则朝着大功率与低成本方向发展。因响应快、体积小、宽功率适应性等特点，多数绿氢项目选择“碱性+PEM”混合制氢模式。光催化制氢也从实验室小规模向平方米级放大发展。

在氢储运领域，低温液储氢的液化能力与效率实现了双提升。2024年9月，中国航天科技集团六院、航天氢能科技有限公司发布了5吨/天氢膨胀氢液化系统。高压气氢输运方面，100兆帕储氢容器实现了商业化；管道输氢工程验证正稳步推进。

下游利用领域亦有捷报传来。目前国内至少已有13个兆瓦级氢储能项目，其中3个项目已开工建设，2个项目已投入运行。绿色氨醇领域亦有多个项目立项。国金证券《氢能与燃料电池行业研究》显示，截至2025年6月，全国备案的绿氢项目（含氢氨醇一体化）总数达849个，对应绿氢总产能高达760万吨/年，覆盖风光制氢、储运及下游应用全产业链。目前实际开工项目对应产能约180万吨/年，占备案总产能的24%，多数项目处于前期规划或审批阶段，规模化项目投产11个。

产业发展仍面临关键挑战

北京科技大学教授胡松指出，当前制氢还面临一些关键挑战，氢电耦合系统的问题尤为突出。具体而言，动态失配是其核心问题，同时还存在能源链条传输滞后问题，如风光绿电与下游用氢整体时间的不匹配。

胡松分析说，造成上述问题的原因有四个。一是风光绿电波动与下游用氢波动存在时间与周期的错配，导致调控困难；二是用氢的需求存在小时级波动，要在考虑短期权益与长期经济性的基础上，通过优化算法进行处理；三是氢电耦合系统涉及能量转换、传输和储存过程等多能源系统，各种能源的特性存在显著差异；四是规模化制氢需要不同功率等级以及不同类型电解槽的协同。此外，制氢系统本身也存在电热质响应时间差异，进一步对制氢控制形成了挑战。

“氢能产业链并不成熟，尚处于培育期。前两年热度高，是因为业内把这件事想得过于乐观了。”胡松说，“如何配置、调控氢能系统，以实现较好的运行性能与经济性，是一个很复杂的工程。目前各家计算的经济性结果都不相同，没有一个规范标准，考虑的细节、程度也有所不同，这将影响到后续工作的开展。”

他进一步指出，现在已落地的氢能示范项目暴露出的安全性、可靠性等问题，既为产业“查漏补缺”指明了方向，也将推动各方更加客观地看待产业发展。

技术创新成为解题之匙

“氢能尤其是绿氢属于未来产业，需要一段时间去孵化。总体来说，氢能的发展前景和态势还是很好的。”西南石油大学化学化工学院副院长唐鋆磊告诉记者，目前氢能处于小步快跑阶段，主要以产学研相结合的方式推进发展。高校科研端聚焦产业化痛点，对氢能的理论基础研究和核心技术问题攻关；企业将技术中试放大，建设相关示范项目，通过项目测试验证将数据再反馈给高校从而实现技术快速迭代。

他进一步表示，当前阶段，氢能产业需要把主要精力投入到技术研发和示范工程建设上，打造多种应用场景，真正将技术做实、将产品打造好。同时，其发展也需要各方资源的支持，尤其是国家在顶层设计方面，应大力推动相关政策和措施的落地，例如制定发布新的清洁低碳氢能评价标准，加快开展零碳园区建设等，都有助于推动整个绿氢产业的发展。

胡松认为，发展氢能需要遵循“上规模、点对点、近距离”的基本逻辑。“制氢与用氢要做好匹配，实现在制氢端就近消纳，降低制、储、运整体成本，这样氢能才有经济性可言。”他说，“建议国家开展对氢能应用场景拓展的引导，以提升项目的经济性。”

会上，专家对氢能产业链的发展提出了四点建议：一是加快构建类似天然气工业的绿氢工业体系，在油气盆地建设大型绿电制绿氢基地，谋划绿氢管网；二是加快绿氢工业全产业链技术创新与集成，加大可再生能源制氢、高效储运氢以及氢应用领域技术攻关；三是构建氢能应用消费中心（群），多场景技术突破，为其提供应用基础和市场驱动力；四是加强绿氢对灰氢与蓝氢的替代，推动绿色原料、零碳燃料和氢电耦合替代，为绿氢规模化发展打下基础。