被誉为“终极能源”的氢能,是我国实现能源转型、推进“双碳”目标的重要载体。国内氢能产业链框架已基本成型,政策持续加持、上下游企业加速布局。但目前行业仍面临成本偏高、关键技术存在短板、储运安全性待提升等现实难题。想要推动氢能规模化落地,必须打通全链条技术堵点。本文全面梳理氢能全产业链格局与技术攻关方向,助力产学研创新成果落地转化。
一、研判氢能全产业链格局
氢能产业链覆盖面广、链条较长,整体可分为上游制氢、中游储运、下游应用三大环节,各环节相互衔接,共同构成氢能产业发展基础。
上游制氢环节:主要包括化石能源制氢、工业副产氢和可再生能源制氢等路径。其中,化石能源制氢技术成熟、成本较低,但碳排放较高;工业副产氢资源丰富,适合就近回收利用;可再生能源制氢特别是绿氢,是未来发展重点方向,随着清洁能源成本下降和电解槽技术进步,绿氢产业商业化条件将持续改善。当前,制氢环节的核心挑战在于进一步降低电解制氢装备成本、提升制氢效率,并推动绿氢逐步实现平价。
中游储运环节:主要涉及氢气的储存、运输和加注。由于氢气具有分子量小、易扩散、易燃易爆等特点,对储运技术和安全管控提出较高要求。目前,主流储运方式包括高压气态储氢、低温液态储氢、有机液体储氢和固态储氢等技术路径,不同路径在储氢密度、安全性、能耗和成本等方面各有优势。中游环节是制约氢能大规模推广的关键环节,亟需突破高效储氢材料、长距离安全运输、低成本加氢基础设施建设等瓶颈。
下游应用环节:氢能应用场景广泛,已从传统工业领域逐步拓展到交通、能源、建筑、电力等多个领域。在交通领域,燃料电池车具备续航里程长、补能速度快等优势,适合重型卡车、公交车、物流车等场景;在工业领域,氢能可用于炼油、钢铁、化工等行业低碳改造;在能源领域,氢能可与可再生能源耦合,参与长时储能和电力系统调节。未来,随着燃料电池、氢能动力系统和场景配套技术不断成熟,氢能下游应用边界将进一步拓宽。
从产业发展现状看,我国氢能产业已具备较好发展基础,政策支持力度持续加大,企业布局明显加快,制氢、储运、燃料电池等环节都涌现出一批代表性企业,但产业链发展仍不均衡,整体尚处于培育发展阶段。电解制氢装备成本居高不下,绿氢平价难度大;储氢运氢装备技术不成熟,储运成本高、安全管控难度大;燃料电池关键材料和核心部件国产化存在短板;工业、重载交通、长时储能等大规模用氢场景配套技术不足,多重问题共同制约氢能大规模商业化推广。行业要实现高质量发展,必须围绕全链条薄弱环节加强技术攻关,依靠制氢、储运、用氢全链条技术协同突破,推动产业从“示范推广”向“规模化应用”迈进。
二、锚定重点领域技术攻关
结合产业痛点与市场刚需,当前氢能领域重点攻关方向如下:
1、低成本制氢技术
攻关 ALK、PEM、AEM、SOEC 制氢系统及其关键零部件,发展各类新型制氢技术,搭建制氢测试平台,降低电解制氢装备成本与产氢能耗,推动绿氢规模化降本。
2、高效储氢、运氢技术
开展 70MPa 高压气态储氢、低温液态储氢、有机液体储氢、固态储氢技术研发;突破液氨 / 甲醇储氢及运输、天然气掺氢及管道运输相关技术,破解氢能储运成本高、远距离输送困难的行业瓶颈。
3、氢燃料电池技术
研发膜、催化剂、碳纸等核心材料,攻关膜电极、双极板核心部件,开发大功率燃料电池电堆、BOP 系统附件及控制技术,研制高效率燃料电池系统,搭建燃料电池测试平台,补齐燃料电池产业链国产化短板。
4、其他高效用氢技术
布局氢冶金技术、微型氢燃气轮机技术、微型氢内燃机技术,拓展氢能在重工、工业冶炼等多元场景应用,拓宽氢能下游应用边界。
三、强化创新成果全链条扶持
行业分中心长期深耕氢能技术转化赛道,聚焦产业链薄弱环节,围绕上述技术方向,长期征集处于实验室阶段、具备产业化前景的氢能创新成果,开放概念验证项目申报通道和政策落地,助力前沿技术快速落地转化。入选项目将获得概念验证资金支持及专业孵化服务,并有机会获得千万级资金接续支持:
(1)概念验证资金支持:单个项目最高支持200万元,资金实行专账管理、实报实销。项目实施周期原则上不超过12个月。
(2)孵化服务:为项目提供技术指导、专家咨询、资源对接、场地政策等配套服务。
(3)接续支持:通过结题验收并在盐城落地成立产业化公司的项目,可提供产业基金和投融资对接,协助团队申报黄海明珠领军人才(团队)等重点人才计划;符合相关条件的项目,可按规定申请“拨投结合”接续支持。
咨询方式:
江苏省技术产权交易市场海洋可再生能源行业分中心 17300529531