氢能是什么？特点有哪些？产业链和部分国家发展规划介绍

1 氢能是什么

氢气是世界上密度最小的气体，其热值大概是140MJ/kg，比煤炭、汽油等传统燃料高2倍以上。同时，氢气燃烧或以氢气为燃料燃料发电的产物是水，节能环保，不产生任何有害地球发展的废物燃料，能够真正实现零排放。另外氢在整个宇宙中占据宇宙质量的75%，含量最高，地球上丰富的水资源中蕴含着大量可供开发的氢能。所以氢能是既高效又清洁的新型能源形式。

2 氢能的特点

(1)氢储能主要适用于长时间、跨区域的储能场景。

首先在储能时长上，氢储能基本没有刚性的储存容量限制，可根据需要满足数天、数月乃至更长时间的储能需求，从而平滑可再生能源季节性的波动。此外，氢能在空间上的转移也更为灵活，氢气的运输不受输配电网络的限制，可实现能量跨区域、长距离、不定向的转移。最后，氢能的应用范围也更为广泛，可根据不同领域的需求转换为电能、热能、化学能等

(2)氢储能与电化学储能的互补性强于竞争性。在能量密度、储能时长上具有较大优势，在能量转换效率、响应速度等方面则相对较差。

3 制氢方式

氢元素的存在大多是化合态的形式，所以要想获得单质形态的氢气需要经过化学和物理过程来制氢。目前比较成熟的制氢方式有三种，分别是化石能源重整制氢、工业副产制氢以及电解水制氢。化石能源制氢是以裂解煤炭或天然气的方式获得氢气，工业副产制氢则是对焦炭、纯碱等行业的副产物进行提纯获取氢气，本质上两者的氢气来源仍为传统的化石燃料，只有电解水制备的“绿氢”才能实现真正的零碳排放。

4 全球部分国家氢能发展规划

近年来全球主要经济体陆续提出氢能发展规划与目标，将氢能的发展上升至战略高度。

中国：2021/3《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。

美国：2020/12《Hydrogen Program Plan》进行氢能全产业链技术研发，加大示范和部署力度，实现氢能产业规模化。

欧盟：2020/8《A hydrogen strategy for a climateneutral Europe》2024年前安装不少于6GW的可再生能源电解水制氢设备，可再生能源制氢产量达到100万吨，2024-2030年安装至少40GW的可再生能源电解水制氢设备，2050年所有脱碳难度系数高的工业领域使用氢气。

日本：2019/3《氢能与燃料电池战略路线图》2030年前构建商业化的氢能产业链，氢气成本降低至30日元/标方;2025年前氢燃料电池汽车超过20万辆，2030年前超过80万辆。

韩国：2019/1《氢能发展路线图2040》2040年氢燃料电池汽车累计产量增至620万辆，加氢站数量增至1200个，燃料电池产量扩大至15GW。

5 氢能产业链

氢能产业链一般分为制氢、储运氢和加氢站构成，截至2021年3月末，我国加氢站共建成131座，其中108座在运营。此外，还有65座正在建设，122座在规划建设中。

来源：《电气设备行业储能系列报告之三：氢储能潜力巨大产业化尚需时日-210727（30页）.pdf》