盡管綠氫概念炙手可熱,相關報告與項目啟動頻現報端,但產業(yè)實踐者仍感關鍵環(huán)節(jié)存在缺失。厘清綠氫發(fā)展的核心問題,需先明確兩點:綠氫是否必要存在?若必要,何時能實現規(guī)模化?
一、綠氫存在的必要性:政策與能源轉型的雙重驅動
雙碳目標的必然選擇:
在全球碳達峰、碳中和的背景下,中國及世界主要經濟體均將綠氫視為深度脫碳的關鍵載體,并密集出臺支持政策(此處不贅述具體政策)。國際共識已形成:綠氫在能源替代和工業(yè)原料脫碳層面不可或缺。其本質指向“終極非化石能源形態(tài)”的探索——若此問題無解,諸多衍生問題亦難有答案。
可再生能源存儲與轉換的關鍵方案:
可再生能源的直接轉化形式(如電能、光熱)需依賴高效儲能技術。現有技術路線(如電池儲能、機械儲能、熱儲能等)在跨季節(jié)、大規(guī)模儲能場景中均面臨局限。目前技術條件下,氫儲能是唯一有望實現跨季儲能的可行方案。
小結: 從政策導向與能源載體特性看,綠氫的存在具有戰(zhàn)略必要性。
二、綠氫規(guī)模化的瓶頸:技術、消納與經濟性三重挑戰(zhàn)
1. 制、儲、運、用環(huán)節(jié)尚未完全打通
制取:
堿性電解水:技術成熟可規(guī)模化,但效率仍有提升空間。
PEM電解:初步示范中,成本高(依賴貴金屬)制約推廣。
AEM/SOEC/光解水:處于研發(fā)或小規(guī)模示范階段,技術成熟度低。
現狀: 具備初步規(guī)模化制取能力,技術亟待突破以提質降本。
儲運(核心瓶頸):
高壓氣態(tài)(20MPa): 成熟但經濟半徑僅約250-300公里;更高壓力(如50MPa)技術待突破。
液態(tài)運輸: 技術可行,國內有突破,但標準、政策限制使其前景不明朗。
固態(tài)/有機儲氫: 研發(fā)或小規(guī)模嘗試。
合成物儲氫(氨/甲醇): 合成技術成熟,但氨裂解等關鍵技術待解。
管道輸氫(純氫/摻氫): 技術方案較完善,示范項目推進中,是近期較有希望的路徑。
核心問題: 長距離、低成本、大規(guī)模儲運技術欠缺,導致終端用氫成本高企,多依賴“就近消納”。
加注/壓縮機: 技術相對成熟。
2. 消納場景尚未成規(guī)模
工業(yè)氣體替代: (如半導體、新材料)路徑暢通但需求總量有限,拉動作用小。
化工原料替代: (合成氨、甲醇等)技術上可行,但受限于綠氫成本。
天然氣摻混發(fā)電/燃燒: 技術可行,熱值影響需評估。
交通領域: 國內氫燃料電池汽車保有量不足萬輛,消納量杯水車薪。
氫儲能調峰: 大型氫燃料電池發(fā)電系統集成仍處研發(fā)階段,尚未示范應用。
冶金還原劑: 個別企業(yè)示范中,涉及工藝改造和高投入。
3. 經濟性仍是根本障礙
綠氫成本主要由電價(約70%)、電解槽投資及運行時間構成。經濟性門檻高:需度電成本 ≤ 0.2元人民幣、電解槽單價降至1500-3000元/kW、并保證足夠運行小時數,方能與灰氫/藍氫競爭。當前條件下,實現這些目標挑戰(zhàn)巨大。

綜述規(guī)模化瓶頸:
長距離儲運技術/成本是硬約束;
現有替代場景(工業(yè)/化工)受制于改造成本與綠氫價格;
新興消納場景(交通、儲能、冶金、摻氫)規(guī)模小、技術成熟度不足;
核心痛點在于綠氫成本缺乏競爭力,且碳排放成本尚未完全傳導至企業(yè)。
三、破局之路:政策賦能、技術攻堅與價值兌現
國際經驗表明,破局需多管齊下:
政府層面:
直接補貼: 對綠氫制備設備(如電解槽)及綠氫產品價格進行補貼(國內專項政策仍滯后)。
體現環(huán)境價值: 建立綠氫認證體系,通過碳稅、碳交易、綠色溢價等機制,量化并兌現其減碳價值。
拓展強制消納: 制定政策強制或激勵特定領域(如煉化、化工、鋼鐵)使用綠氫比例。
基礎設施支持: 加快管道規(guī)劃建設,優(yōu)化加氫站審批管理,推動“油氣氫電”綜合站。
企業(yè)層面:
技術降本: 持續(xù)研發(fā)高效、低耗、長壽命電解槽(尤其是PEM、SOEC等),降低單位制氫能耗與設備成本。
耦合優(yōu)化: 發(fā)展“風光儲氫”一體化技術,提高綠電消納與系統運行效率。
探索新模式: 如利用富余/低價綠電制氫,參與電力市場輔助服務等。
結語: 綠氫的戰(zhàn)略必要性已確立,但其規(guī)模化征程仍被儲運短板、消納局限與經濟性鴻溝所阻。破局的關鍵在于政策端強力引導與價值賦能(補貼、碳定價、強制消納),基礎設施超前布局(管道、加氫網絡),以及產業(yè)端在核心技術(電解槽、儲運)上的持續(xù)突破。唯有三方協同發(fā)力,方能打通堵點,迎來綠氫產業(yè)的真正騰飛。