氢能作为新能源，有哪些优势和潜在的应用场景？

你能想到什么？

是氢燃料电池汽车、背诵过的元素周期表、还是初中化学课的燃烧实验。

但在未来氢能广泛的应用场景中，

这些都只是冰山一角。

作为在各种领域中发挥重要作用的绿色能源，

它还有哪些未被探索的宝藏密码，

快来看看吧！

小知识：氢能是指氢元素在物理与化学变化过程中释放的能量，是一种清洁的二次能源。具有来源广、燃烧热值高、能量密度大、可储存、可再生、可电可燃、零碳排等优点，被誉为21世纪的“终极能源”。因为环保特性好，使用过程不产生CO2，可以实现氢气-能源-水的循环，可以通过气态、液态和固体储氢材料的形式存储，可以和电力相互转换。可以利用氢气转换成光、电、热、力，应用在化学、化工、冶金、电子、电力、航天、发动机等多个领域。

（一）氢能 交通篇

氢燃料电池汽车是氢能高效利用的最有效途径，当前全球多个国家都在积极布局氢燃料电池汽车产业链。全球主要汽车公司大都已经完成了燃料电池汽车的基本性能研发阶段，解决了若干关键技术问题，其整车性能、可靠性、寿命和环境适应性等各方面均已基本达到了和传统汽油车相媲美的水平，但是因为成本居高不下，基本走租售道路。氢燃料电池整车市场，以客车、重卡为主的商用车成主流市场。燃料电池因高能量密度、长续航历程，运营阶段零排放的特点，成重载领域电动化的最优方案。

氢能在汽车领域应用之外，还在船舶、航空等多个领域进行应用。自2018年以来，中国相继出台多项政策，从技术研发、落地推广等角度推动氢燃料电池船舶发展。技术方面正积极实现降低成本和全环节技术链条整合，推动形成围绕氢燃料电池船舶的完整产业链。2023年10月11日，我国首艘氢燃料电池动力示范船“三峡氢舟1号”在长江三峡起始点湖北宜昌完成首航。这标志着氢燃料电池技术在我国内河船舶应用实现零的突破。同时，中国船舶等企业也在积极研发氢氨发动机、氢燃料燃气轮机船舶。

航空业每年排放近10亿吨的二氧化碳，氢能是发展低碳航空的主要途径。氢能在飞机上的应用有以下四种途径：直接在燃气轮机中燃烧，通过燃料电池用于推进或非推进能源系统，燃料电池和燃气轮机的混合动力组合，氢基合成燃料。对于通勤类客机和支线客机，燃料电池推进是最节能、最环保、最经济的选择。针对短程客机，混合动力（氢气燃烧和燃料电池）可能为最佳方案。针对远程客机，合成燃料可能是更具成本效益的脱碳效益的解决方案。

（二）氢能 化工篇

在化学工业中，氢气是合成氨、甲醇等的主要原料之一；在炼油工业中，氢气被广泛用于对石脑油、粗柴油、燃料油、重油的脱硫、石油炼制、催化裂化以及不饱和烃等的加氢精制以提高油品的质量；尼龙塑料、农药、油脂化学和精细化学品加工中都需要氢气生产相应产品。目前中国的化工行业仍属于以化石燃料为主要能源基础和原料的高耗能高碳排放行业，所需的氢气主要通过天然气重整、煤气化等传统方式生产，未来有望通过绿氢大规模替代以实现化工行业的碳中和目标。

氢冶金即用氢气取代碳作为还原剂和能量源炼铁，还原产物为水，可实现零碳排放。氢能冶金是金属冶炼行业碳减排的一种重要途径。国内钢铁行业未来一段时间仍以长流程为主，现阶段应推广灰氢+高炉富氢的氢能炼钢工艺，随着未来条件成熟，更适宜氢气炼钢的富氢气基竖炉直接还原工艺在国内占比将逐步提升。目前国内部分钢铁企业已发布氢冶金规划，建成示范工程并投产，取得一定的创新突破，但示范工程尚处于工业性试验阶段，还存在成本较高、安全用氢等问题亟需解决。

（三）氢能 电力篇

利用燃料电池开展分布式发电，被视为电网削峰填谷的一种解决方案，其稳定性好，不受天气、时间和区域影响，同时发电效率高，具备一定的经济效益。

在冷热电联供方面，首先可以从氢燃料与天然气混燃发电开始突破，开发利用余热进行甲基环己烷、氨等氢载体的脱氢反应技术，高效脱氢工艺可进一步降低成本，与此同时加快脱硝燃烧器和非喷淋脱硝技术的开发。利用氢燃料电池也可以实现冷热电联供。

（四）氢能 储能篇

氢能能量密度高，运行维护成本低，可同时适用于极短或极长时间供电的能量储备，是少有的能够储存上百GWh以上的储能形式，被认为是极具潜力的新型大规模储能技术。相对而言，电池只是一个短周期、高频率、分布式的储能装置。风电、光伏出力受限时，利用富余的可再生能源进行制氢，并作为备用能源储存下来；在负荷高峰期发电并网，提高新能源的消纳能力，减少弃风、弃光，增强电网可调度能力并确保电网安全。未来随着规模化的氢储能系统的应用，可利用储氢实现跨季调峰等应用。

（五）氢能 建筑篇

在建筑领域，氢气可代替或掺入天然气燃烧供热，也可通过氢燃料电池实现热电联供。在现有天然气管道中掺杂氢气，满足建筑领域供热需求，同时减少碳排放量。近中期实施中低比例掺氢，在氢气浓度（体积最高为10-20%）相对较低的情况下，无需对基础设施和终端应用进行重大改变，投资成本较低。若混合比例为5%，每年将减少约20万吨二氧化碳排放。我国天然气掺氢尚处于研发试验阶段，主要由资金实力雄厚的国有企业开展实施。

中能建氢能源有限公司 开启氢能新篇章

中能建氢能源有限公司是中国能建氢能源全产业链和一体化发展的平台公司，业务覆盖氢能制、储、运、加、用、研等全产业链各个环节，涉及可再生能源制氢、氢能技术开发及新能源技术研发等多个领域，氢能公司将紧紧依托中国能建全产业链积累优势，以重点示范工程项目为切入口，以构建全产业链为主要方向，以技术研发为主要载体，以大型绿色氢源基地建设为主要抓手，以产业培育为主要引擎，推动人力、物力、财力、精力等全方位全过程全要素向氢能产业精准聚焦，迅速成长为中国氢能产业的核心力量！

其中，松原·氢能产业园（绿色氢氨一体化）项目，总投资296亿元，项目规划年产绿氢11万吨，绿氨/醇60万吨，配套建设电解槽装备制造生产线、综合加能站，设立氢能研究院，基本涵盖制氢、储氢、运氢、加氢、氢能化工、氢能装备全产业链条。项目建成后将进一步推动可再生能源制氢与绿色氢基化工规模化发展，助力产业低碳转型。