我國綠氫產業發展現狀及其標準化分析

摘要：綠氫作為一種清潔、低碳和無污染的二次能源，在推動我國能源結構轉型和實現碳中和目標中發揮著重要作用。我國綠氫產業鏈涵蓋了制、儲、運、加及用等環節，但面臨技術瓶頸、市場供需不匹配、政策支持體系不足等挑戰。分析我國綠氫產業的現狀，并提出推進綠氫產業標準化的建議。

關鍵詞：綠氫產業；產業鏈；標準化體系

中圖分類號：F426.2 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）07-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.07.047

Development Status and Standardization Analysis of Green Hydrogen Industry in China

GONG Qian， TU Yuefei， FENG Jing， LIN Lin

（Sichuan Standardization Research Institute， Chengdu 610031， China）

Abstract： Green hydrogen， as a clean， low-carbon， and pollution-free secondary energy source， plays an important role in promoting China’s energy structure transformation and achieving carbon neutrality goals. The green hydrogen industry chain in China covers production， storage， transportation， addition， and use， but faces challenges such as technological bottlenecks， market supply-demand mismatch， and insufficient policy support system. Analyze the current situation of China’s green hydrogen industry and propose suggestions for promoting standardization of the green hydrogen industry.

Keywords： green hydrogen industry; industrial chain; standardization system

氫能是清潔的二次能源，具有來源豐富、清潔低碳、燃燒性能好、發熱值高、無毒及無污染等特點，是低碳目標下最適宜發展的能源，對于促進我國能源結構轉型、實現碳中碳目標具有重要作用[1-2]。綠氫指利用風電、太陽能等可再生能源，通過電解的方式制取的氫，被視為未來清潔能源的重要組成部分。但是，綠氫產業鏈的發展及其標準化體系的建設仍面臨眾多挑戰。

目前，多個國家已經開始布局綠氫產業，并出臺了相關政策，以促進其發展。美國、日本等發達國家已經將綠氫產業作為戰略性新興產業來培育，并投入巨資進行研發。2020年，歐盟委員會發布《歐盟氫能源戰略》，明確到2030年在交通、運輸、化工、冶煉等行業建立至少40 GW的可再生氫電解設施，將綠氫作為低碳轉型的終極方案。此外，多個成員國發布了國家氫策略。例如，德國計劃到2030年投資90億歐元用于建設氫能源項目[3]。2023年，美國能源部發布的《國家清潔氫能源戰略及路線圖》指出，到2026年電解質綠氫規模化成本將達到2美元/kg，到2030年美國每年的綠氫產量將達到1 000萬t，綠氫成本將達到1美元/kg[4]。日本提出“氫能源社會”概念，致力于構建從生產到消費的完整氫能源產業鏈，是世界上較早推動氫能源產業的國家之一，而綠氫被認為是關鍵因素之一，可以幫助日本實現脫碳目標[5]。綠氫應用場景主要在工業和交通領域。日本正在推動氫燃料電池車輛的發展。韓國在2020年推出“綠色新政”，計劃到2040年實現500萬t的氫氣供應，其中一部分將來自綠氫[6]。韓國正積極在公共交通系統中采用氫能源技術，逐步用氫燃料電池公交巴士和垃圾處理車輛替換傳統的柴油或汽油車輛。

1 我國綠氫產業現狀分析

國內綠氫產業覆蓋整個產業鏈，包括制、儲、運、加、用等環節。然而，各環節仍面臨諸多挑戰，需要持續的技術創新和政策支持來推動其向更成熟、更高效的方向發展。目前，國內已有多個項目落地。例如，張掖氫能源綜合應用示范工程、內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗納日松光伏制氫產業示范工程等項目為大規模生產綠氫奠定基礎。

儲氫環節是綠色氫能產業鏈條中至關重要的環節。目前，儲氫方式可分為物理儲氫和化學儲氫[7-8]。物理儲氫可分為高壓氣態儲氫、固態儲氫及低壓液體儲氫。高壓氣態儲氫應用最多，主要應用于小規模的氫氣運輸。固態儲氫具有儲氫密度大、放氫純度高等優點，但成本較高。低壓液體儲氫對儲存裝置要求苛刻，成本較高，目前僅應用于航天、軍工等領域。化學儲氫的成本較高，仍處于研究階段[8]。

綠氫的運輸方式有多種，如管輸、液態氫氣運輸、長管拖車運輸及槽罐車運輸等。管輸的建設周期長，需要解決氫氣泄漏等安全問題。液態氫氣運輸具有更高的靈活性，可以運輸大量的氫氣，適合長距離運輸。但液化需要專門的儲存和運輸設備，增加了運輸成本，同時存在泄漏和爆炸的風險。長管拖車運輸靈活，但是存在一定的安全隱患。槽罐車運輸以有機液體為載體運輸氫氣，可以在常溫常壓下運輸，安全性較高，但釋放氫氣需要額外的步驟。

加氫方面，加氫站的布局直接關系到綠氫的推廣應用。目前，加氫站的布局呈現出分散且多樣化的趨勢，尚未形成一個統一的網絡體系。同時，加氫站的技術在持續優化，旨在保障其運營的安全性和效率。

全國各個省份在地理位置、資源稟賦、產業布局等方面都各有特色，這些因素共同影響了各地區綠氫產業的發展。主要省份的綠氫產業發展情況如表1所示。

2 綠氫產業鏈存在的問題

技術層面，綠氫生產工藝仍然存在很多技術瓶頸。電解水制氫雖為主流技術，但電解效率和設備穩定性還沒達到理想狀態。在實際應用中，能耗較高，影響綠氫的生產效率和成本。因此，破解這些技術瓶頸，提升電解水制氫技術的整體性能，是綠色氫能產業急需解決的難題。

成本層面，涉及綠氫生產過程的原材料、能源消耗、設備維護等方面的費用較高。由于綠氫產業尚處于發展初期，規模效應尚未形成，導致單位產量的成本相對較高。

市場層面，受限于技術和成本，氫能需求與產能之間不匹配。因此，如何快速提升綠氫產能，滿足日益增長的市場需求，是氫能產業發展有待解決的問題。

政策層面，現有的法律法規和政策支持體系不足以支撐綠氫全產業鏈的發展。例如，在補貼政策、稅收優惠等方面，綠氫產業相較于其他新能源領域并未獲得明顯的政策支持[9-10]。在法規方面，綠氫產業的標準和監管措施等也有待完善。行業內缺乏統一的標準和規范，導致各企業在生產過程中難以形成有效的協同和互通。

體系層面，標準體系需要進一步完善。《氫能源產業標準體系建設指南（2023版）》由國家標準化管理委員等6部門聯合發布，涵蓋基礎與安全、制氫、儲運氫氣、加注氫氣及應用氫能源5個子體系。目前，尚有用水評價、氫氣密封、氫氣壓縮等多項標準待制定。因此，為提升標準的科學性和實用性，需要構建完善的綠氫產業標準化體系。

3 推進綠氫產業標準化的建議

3.1 完善標準體系

第一，鼓勵企事業單位、科研院校等參與修訂氫能源標準，積極開展氫能源國際標準化交流活動，探索將國際上尚未采標的標準轉化為國家標準的可行性。第二，結合氫能產業發展現狀，爭取將國內先進標準轉化為國際標準。

3.2 開展標準宣貫

第一，開展標準宣貫活動，積極發揮標準主管部門、標準技術委員會等的作用。第二，加強氫能標準的宣貫，通過“線上+線下”宣傳模式，引導下游企業在產業鏈上主動實施應用標準。

3.3 培養標準人才

第一，建立標準實施獎勵機制，培養一批既懂氫能源技術，又懂標準化知識的復合型人才，為行業持續創新發展提供動力。第二，定期開展培訓活動，培養更多標準人才。

3.4 加強標準實施監督檢查

第一，在標準實施過程中，制定相應的監管措施，確保標準能有效執行。第二，鼓勵企業自我監督，建立內部標準實施機制。第三，對于不符合標準的企業，及時采取整改措施，以維護整個行業健康發展。

4 結論

通過分析綠氫全產業鏈發展現狀，分析了綠氫產業的技術發展和市場布局，并指出現階段急需解決的問題。隨著標準體系的完善，綠氫全產業鏈發展將有更廣闊的前景。政府、企事業單位以及研究院校應加強合作交流，為綠氫全產業發展及推廣發展貢獻力量。

參考文獻

1 王 賡，鄭津洋，蔣利軍，等.中國氫能發展的思考[J].科技導報，2017（22）：105-110.

2 陳向春.淺談“雙碳”戰略目標下我國氫能標準化的發展[J].標準科學，2022（10）：36-41.

3 趙官寶，王國榮，谷建龍.加快推進云南綠氫產業高質量發展研究[J].產業科技創新，2024（1）：18-20.

4 張明震，張 燦，吳秀山，等.水資源對我國綠氫產業的影響分析[J].南方能源建設，2024（2）：172-178.

5 楊 錚，溫 倩.我國工業領域綠氫發展應用現狀與前景分析[J].中國煤炭，2024（1）：108-114.

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7 杜曉宇，張文敬，趙曉明.我國綠氫產業發展現狀分析[J].天津化工，2024（3）：5-8.

8 李海波.固態儲氫技術現狀與發展趨勢分析[J].現代化工，2024（4）：13-18.

9 李鳳迪，程光旭，賈彤華，等.加氫站發展現狀與新模式探析[J].現代化工，2023（4）：1-8.

10 胡明禹，劉亦凡，高蕙雯.氫能發展支持政策對比分析與對策建議[J].能源化工財經與管理，2024（1）：25-33.