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氢能源:中国清洁能源转型的关键技术
在全球应对气候变化的背景下,中国正积极推进能源结构的清洁转型,以实现其雄心勃勃的碳中和目标。氢能源,特别是通过可再生能源电解水生产的“绿氢”,被视为这场变革的关键技术之一。它不仅能有效降低碳排放,还有助于中国实现能源独立和环境可持续发展。 氢能在中国能源版图的崛起 中国是世界上最大的氢气生产国和消费国,在全球氢能发展中占据核心地位。根据 PtX Hub 的数据,自2010年以来,中国的氢气产量以每年6.8%的速度增长,2020年达到3300万吨。然而,长期以来,中国的氢气生产主要依赖煤炭气化产生的“灰氢”(通过煤炭气化产生的氢气,碳排放量高),这种高碳排放的生产方式与清洁能源转型目标背道而驰。 政策驱动下的氢能产业 近年来,氢能在中国国家能源和技术发展战略中的地位日益提升。2022年3月发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》为中国氢能产业发展描绘了清晰的蓝图,设定了到2025年实现5万辆燃料电池汽车的规模化应用,并同步建设一批加氢站的目标。国际能源署(IEA)在 其政策数据库 中强调,该规划还强调了氢能在能源存储、发电和工业领域的多功能应用潜力。更重要的是,规划明确提出到2025年,利用可再生能源生产10万至20万吨的绿氢,这标志着中国对发展可持续氢能生产路径的坚定决心。 迈向绿氢时代 为了实现氢能的清洁化,中国正大力推动从“灰氢”向“绿氢”(利用可再生能源电解水制氢,碳排放接近于零)的转变。绿氢通过可再生能源(如风能和太阳能)电解水生产,具有显著的低碳优势。还有一种“蓝氢”(化石燃料制氢结合碳捕获、利用与封存(CCUS)技术)的方式也可以降低制氢过程中的碳排放。 技术突破与成本效益 由中国招商局集团支持的绿氢设备制造商 CM Xiageng Hydrogen Energy Technology 正是这一转型趋势的代表。《南华早报》报道称,该公司计划将其产能扩大四倍,反映出中国绿氢市场的蓬勃发展和对未来增长的信心。CM Xiageng Hydrogen Energy Technology 董事长兼总经理高小平强调,氢气生产必须从化石燃料转向可再生能源,以确保整个供应链的低碳足迹。公司正积极致力于电解水制氢设备的技术升级,这是绿氢生产的核心。随着技术的不断成熟和规模化效应,绿氢的生产成本有望大幅下降,增强其市场竞争力。 区域协同发展 中国的氢能战略并非单一策略,而是由国家战略和众多区域战略共同构成。哥伦比亚大学全球能源政策中心 的研究指出,各省市自治区纷纷出台氢能发展规划,设定了更宏伟的可再生氢目标。例如,内蒙古计划到2025年实现48万吨可再生氢年产量,远超国家目标。这种“自下而上”的推动力,使得省级规划可能更能真实反映未来中国氢能产业的发展前景。 氢能的多元化应用 氢能在中国多个关键领域展现出广阔的应用潜力。 交通运输领域 在交通运输领域,氢燃料电池汽车具有能量转换效率高、续航里程长、加注时间短、零排放等优点,是实现交通领域深度脱碳的重要技术路线。中国正积极推动氢燃料电池汽车的示范应用和推广,特别是在公交车、重型卡车等商用车领域。根据 Linklaters提供的数据,中国已建成250多座加氢站,为超过6000辆燃料电池汽车提供服务。根据《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,中国将优先发展氢燃料电池在中重型车辆上的应用,并探索其在船舶、飞机等领域的应用。此外,…