隨著全球氣候變化和能源危機(jī)的日益嚴(yán)重，氫能作為一種清潔、高效的能源形式，逐漸受到了各國政府和企業(yè)的關(guān)注。作為全球最大的發(fā)展中國家，我國在氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方面也取得了一定的成果，但仍然面臨著一些問題，如生產(chǎn)成本高、低碳制氫能力弱、儲運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)高、應(yīng)用場景單一等。為了確保能源安全，我國需要從氫能制備、儲運(yùn)、應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新入手，加大研發(fā)力度。
近日，首列氫能源智軌電車在四川省宜賓市總裝下線。這是由我國自主研制、全球首創(chuàng)的又一新型智慧綠色公共交通工具。氫能具有零排放、高熱值、儲量足、應(yīng)用廣等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、建筑、儲能等領(lǐng)域，被譽(yù)為“21世紀(jì)終極能源”，是實(shí)現(xiàn)我國能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型、推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程的重要能源。
近年來，我國制氫和儲運(yùn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。電解水制氫、工業(yè)副產(chǎn)品制氫、生物質(zhì)制氫、化石燃料制氫等技術(shù)逐步成熟;氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)儲氫技術(shù)水平有較快提升，氫能產(chǎn)量同步實(shí)現(xiàn)躍升。在“雙碳”目標(biāo)指引下，各地區(qū)各部門都在加大對氫能產(chǎn)業(yè)的投入力度，推動(dòng)氫能在交通、電熱、冶金、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用。
我國高度重視氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2014年國務(wù)院印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》，將氫能與燃料電池作為推進(jìn)能源科技創(chuàng)新的重點(diǎn)之一;2019年《政府工作報(bào)告》明確提出推動(dòng)加氫等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);2021年出臺的《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》提出因地制宜發(fā)展水能、氫能等可再生能源，推進(jìn)能源體系綠色低碳轉(zhuǎn)型;2022年3月份，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》，部署了推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各階段目標(biāo)。在相關(guān)政策的支持引導(dǎo)下，我國的氫能產(chǎn)業(yè)已基本構(gòu)建出“制—儲—輸—用”的全產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)入提質(zhì)增效發(fā)展的新階段，推動(dòng)整體能源產(chǎn)業(yè)向綠色、低碳、高效的方向轉(zhuǎn)型。
當(dāng)前是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期，也是氫能研發(fā)的瓶頸期。我國的氫能產(chǎn)業(yè)還存在著生產(chǎn)成本高、低碳制氫能力弱、儲運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)高、應(yīng)用場景單一等問題。為此，需從氫能制備、儲運(yùn)、應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新入手，加大研發(fā)力度，確保能源安全。
因地制宜運(yùn)用各類制氫技術(shù)，推廣低碳制氫，是降低制氫成本的關(guān)鍵。開發(fā)廉價(jià)、高效、清潔的催化劑，根據(jù)地區(qū)稟賦差異，綜合利用電解水制氫、工業(yè)副產(chǎn)品制氫、生物質(zhì)制氫、化石燃料制氫等制氫技術(shù)，并加強(qiáng)氫能與其他綜合能源系統(tǒng)的結(jié)合，構(gòu)建“風(fēng)—光—?dú)洹姟本C合能源系統(tǒng)，拓展設(shè)備聯(lián)合供能空間。比如，在風(fēng)電資源豐富地區(qū)，使用綠電制氫技術(shù)制備氫氣;在煤炭、天然氣資源儲量豐富地區(qū)，推廣烯烴制氫等化石燃料制氫技術(shù);在能源工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，使用“氫—氨”融合等工業(yè)副產(chǎn)品制氫技術(shù);在生物能豐富區(qū)域，推廣海洋綠藻和秸稈發(fā)酵等生物質(zhì)制氫技術(shù)。將各區(qū)域的資源稟賦轉(zhuǎn)化為氫能資源，提高能源利用率，降低能耗，實(shí)現(xiàn)地區(qū)能源工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
儲運(yùn)材料和氫能燃料電池的研發(fā)，是提升氫能安全性和穩(wěn)定性的重點(diǎn)。開發(fā)高強(qiáng)度、耐受性良好的儲能材料，應(yīng)用于儲能設(shè)備的研發(fā)。加快研發(fā)適用于不同場景、不同應(yīng)用領(lǐng)域的儲能材料和儲能設(shè)備，生產(chǎn)適合氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等不同物理形態(tài)的儲氫材料和方法。綜合運(yùn)用交通運(yùn)氫和管道運(yùn)氫相結(jié)合的運(yùn)輸方式，最大限度降低運(yùn)氫成本。推廣使用電氫協(xié)同技術(shù)，并加強(qiáng)氫能超級電池的研發(fā)，將難以儲運(yùn)的氫能通過超級電池轉(zhuǎn)化為電能，以提高氫能的適用性。
全面提升氫能應(yīng)用設(shè)備的研發(fā)力度，是保持氫能在能源市場占有率的抓手。大力研發(fā)氫能燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和氫能內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，生產(chǎn)高品質(zhì)的氫能客車、氫能重卡、氫能船舶以替代傳統(tǒng)燃油設(shè)備。在工業(yè)領(lǐng)域，將氫能廣泛應(yīng)用于石油煉化、化工合成、半導(dǎo)體制造等產(chǎn)業(yè)，擴(kuò)大氫能的應(yīng)用場景。加強(qiáng)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，最大限度供應(yīng)社會(huì)發(fā)展對氫能的需求;加大氫能在我國科研院所的研發(fā)布局，并提高研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)的對接能力，將研發(fā)技術(shù)順利轉(zhuǎn)化為應(yīng)用成果。促進(jìn)國際合作，提高氫能應(yīng)用的安全系數(shù)。全面提升氫能應(yīng)用效能，有序?qū)崿F(xiàn)我國能源結(jié)構(gòu)的綠色低碳轉(zhuǎn)型。
總之，當(dāng)前正值我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期和瓶頸期。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，我們需要從氫能制備、儲運(yùn)、應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新入手，加大研發(fā)力度，確保能源安全。只有這樣，我國才能在全球氫能產(chǎn)業(yè)競爭中占得先機(jī)，為實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。
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