知领：氢能航空-航空领域的颠覆性技术变革-新发展、新机遇、新挑战（2022）（26页）.pdf

1、中国工程科技知识中心氢能航空氢能航空-航空领域的颠覆性技术变革新发展航空领域的颠覆性技术变革新发展 新机遇新机遇 新挑战新挑战2022 年第十期中国工程科技知识中心钢铁研究总院2022 年 10 月报告图解报告图解I目 录摘 要i1.氢能航空的发展背景1.氢能航空的发展背景21.1 氢能的优势21.2 氢能的应用场景31.3 氢能航空的重要意义42.全球氢能航空的研究现状2.全球氢能航空的研究现状52.1 氢能航空的国际发展变革52.2 氢能航空的主要技术问题73.氢能航空的关键技术3.氢能航空的关键技术93.1 氢燃料生产技术93.2 氢燃料储存技术103.3 航空动力推进技术113.4 氢

2、能基础设施技术114.氢能航空所面临的挑战4.氢能航空所面临的挑战134.1 经济性134.2 配套设施134.3 市场环境145.我国氢能航空的发展建议5.我国氢能航空的发展建议155.1 构建氢能航空发展的政策体系155.2 着力氢能航空发展的关键技术攻关155.3 完善氢能航空领域的顶层设计166.结束语6.结束语17参考资料18知领报告2021 年第十期编辑：编辑：武丽丽执执 笔：笔：吉力强 钢铁研究总院审核：审核：蔡志勇i摘摘 要要全球航空业经历了持续三年史无前例的重创，同时也在“绿色低碳”的大背景下，寻找到了新的发展方向。氢能具有绿色无污染、能量密度高的特点，使用氢燃料的氢能航空在

3、世界各国得以迅速发展，并成为航空领域污染物零排放和可持续发展的关键。氢能应用是航空领域的颠覆性技术变革，是实现“碳达峰”、“碳中和”的重要举措。在新冠肺炎疫情冲击下，氢能在航空领域的应用研究已经拉开帷幕。各国政府为了稳定航空业的持续发展，都出台了一系列扶持和保障政策。本文归纳总结了欧盟、美国、英国一些发达国家的氢能发展战略和政策，结合波音、空客等垄断性飞机制造商的氢能发展布局，为我国的绿色能源发展提供有价值的战略参考。探讨主要发达国家在氢能航空领域的关键技术问题，总结氢能航空产业链的氢燃料生产技术、氢燃料储存技术、动力推进技术和氢能基础设施技术的研究现状。指出动力系统、氢气储存技术是氢能航空发

4、展的关键，也是目前限制氢能大规模应用的技术瓶颈。同时致力于加强各航空企业、基础设施之间的科研融合，才能解决相关技术难题。若要用氢能完全替代传统石化燃料，则需要大幅增加“绿氢”或是基于碳捕获与封存技术的“蓝氢”生产，才能实现绿色低碳的“航空之旅”。同时氢能航空的发展也面临着巨大的挑战，例如在氢气制备、储运、加注、燃料电池、氢储能系统等主要环节需要加强技术研发，如何创新科技成果，突破产业规模和配套设施和市场环境等关键因素的制约，是今后一段时期所面临的主要问题。最后，分析给出了我国氢能航空的发展建议，强调构建氢能航空发展的政策体系、着力氢能航空发展的关键技术攻关和完善氢能航空领域的顶层设计，建议政府

5、和企业统一协调规划，强化顶层设计，打通技术产业结构障碍，最终实现我国氢能航空的快速化发展道路。期待中国在全球氢能产业竞争中抓住机遇，努力实现氢能科技革命性突破，推进氢能与燃料电池技术的全面成熟，探索出了一条中国设计、系统集成、全球招标、逐步提升国产化的氢能航空发展道路。氢能航空的发展背景221.氢能航空的发展背景氢能航空的发展背景联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）报告指出，要保持全球升温较工业化前水平控制在 1.5 以内，到 2050 年实现 CO2净零排放的目标至关重要。尽快实现“碳中和”在全球范围取得共识1。为了应对全球气候变化，中国国家主席习近平在第 75 届联合国大会上提出，中

6、国 CO2排放力争于 2030年前达到峰值，争取在 2060 年前实现碳中和2。在实现“碳中和、碳达峰”的大背景下，世界各国正在加速进入世界经济绿色低碳转型浪潮。氢能具有绿色无污染、能量密度高的特点，使用氢燃料的氢能航空在世界各国得以迅速发展，并成为航空领域污染物零排放和可持续发展的关键。随着全球能源结构的转变，航空领域面临着能源体系变革3。近年被称为“21 世纪终极能源”的“氢能”备受关注，世界各国诸多涉及氢能航空发展的顶层战略规划相继出炉。传统航空企业及初创公司在现有航空技术的基础上，加大了对氢涡轮发动机及氢燃料电池等相关技术的研究，以求在该领域占得先机。氢燃料必将是实现绿色低碳的重要手段