中國儲能網(wǎng)訊：8月26日，國務(wù)院新聞辦公室舉行“高質(zhì)量完成‘十四五’規(guī)劃”系列主題新聞發(fā)布會。國家能源局相關(guān)部門負責人表示，“十五五”將規(guī)模化推廣風光電制氫，并向冶金、合成氨、甲醇延伸。此前國家能源局已發(fā)文要求多元示范，貫通氫能全鏈條。
在新能源裝機規(guī)?？焖僭鲩L的背景下，綠氫技術(shù)如何實現(xiàn)關(guān)鍵突破？氫能應(yīng)用哪些領(lǐng)域具備規(guī)?；熬埃繃H合作又將如何助推氫能全球化進程加速？本刊日前采訪了中國科學院院士、廈門大學教授、嘉庚創(chuàng)新實驗室主任鄭南峰。他認為，氫能是一種具備“時空搬運”和“形態(tài)轉(zhuǎn)換”能力的能源載體，其價值不僅在于減排，更在于能夠帶動能源系統(tǒng)走向更具韌性、更開放、更智慧的新形態(tài)；在當前階段，研究重點不應(yīng)局限于“研發(fā)更高性能的催化劑”，更應(yīng)關(guān)注系統(tǒng)級優(yōu)化，以氫為橋梁可有效平抑新能源波動，構(gòu)建更具韌性、穩(wěn)定可靠的新型能源體系。
氫能與新能源需協(xié)同發(fā)展
《能源評論》：在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的過程中，氫能為什么被視為與風電、光伏等新能源協(xié)同發(fā)展的重要一環(huán)？
鄭南峰：這個問題非常關(guān)鍵。我們常說，風光資源很好，但它是“靠天吃飯”的，有波動性、間歇性。比如夜晚無光、無風的天氣，發(fā)電就驟降。
氫能恰恰具備兩種獨特屬性：一是能源載體，它可以把電變成氫儲存起來；二是物質(zhì)原料，它本身就是化工、冶金等領(lǐng)域的基礎(chǔ)物料。這意味著，氫能是新能源的一種“時空搬運工”和“形態(tài)轉(zhuǎn)換器”。
以我國西北地區(qū)為例，這里風光資源豐富，但本地消納有限，外送通道也面臨瓶頸。如果我們在當?shù)亟ㄔO(shè)可再生能源制氫項目——也就是“綠氫”，就可以把多余的電力轉(zhuǎn)化為氫，或進一步將其合成綠氨、綠色甲醇等，既可長期儲存，也可長途運輸至東部的工業(yè)區(qū)。這就突破了電本身即發(fā)即用、難以大規(guī)模儲存的瓶頸。
《能源評論》：在氫能助力新能源消納和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方面，有哪些應(yīng)用場景具備率先規(guī)?；臈l件？
鄭南峰：目前來看，有幾個場景已經(jīng)具備協(xié)同發(fā)展的條件：
第一，工業(yè)脫碳。這是最大也最現(xiàn)實的應(yīng)用。中國每年有3000多萬噸氫氣需求，絕大部分來自化石能源，碳排放巨大。如果我們用綠氫替代它，市場空間巨大。例如合成氨、甲醇生產(chǎn)、煉油，甚至氫冶金，都是綠氫可切入的領(lǐng)域。寶武集團已經(jīng)在開展氫基豎爐直接還原鐵技術(shù)研發(fā)，這是鋼鐵行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的重要路徑。
第二，重型交通。尤其是在重卡、船舶等電動化難度較大的領(lǐng)域。鋰電池在能量密度和充電時間上難以滿足長途重卡的需求，而氫燃料電池的續(xù)航更長、加注更快，更適用。我國已在山西、上海等地推動氫能重卡示范線。航運方面，國際海事組織（IMO）持續(xù)推進減排框架，綠氨作為船用燃料已成為重點方向，這也為綠氫提供了廣闊出口。
第三，長時儲能與能源協(xié)同。風電、光伏大發(fā)季節(jié)，電力可能富余，我們可以將其通過電解水制成氫儲存下來，在冬季或無風無光時段再利用氫發(fā)電或供熱。雖然目前經(jīng)濟性還在突破中，但一些示范項目，如張家口的“風光氫儲一體化”項目，已初步驗證了技術(shù)的可行性。
特別要指出，氫能還可以與水電、核電等協(xié)同。比如四川、云南等地，水電豐富但存在季節(jié)性盈余，也可探索電解水制氫，實現(xiàn)能源綜合利用。
《能源評論》：從實踐層面，您所提及的領(lǐng)域有哪些進展？
鄭南峰：國家能源局發(fā)布的《中國氫能發(fā)展報告（2025）》顯示，2024年我國氫能生產(chǎn)消費規(guī)模突破3650萬噸，連續(xù)多年位居全球第一，占全球總消費量的三分之一以上。其中，可再生能源制氫成為增長亮點，截至2024年年底，全球累計建成可再生能源制氫產(chǎn)能超25萬噸/年，我國占比近一半。
實際應(yīng)用和項目發(fā)展也不斷取得突破。工業(yè)領(lǐng)域，氫基豎爐直接還原鐵技術(shù)實現(xiàn)噸鋼減排二氧化碳超70%，寧夏寧東綠氫耦合煤制合成氨項目實現(xiàn)100%綠電供氫；交通領(lǐng)域，燃料電池重卡續(xù)航突破1000千米，2400千瓦氫動力調(diào)車機車完成萬噸裝車試驗，標志著重載運輸領(lǐng)域技術(shù)的成熟；能源領(lǐng)域，兆瓦級純氫燃氣輪機完成整機試驗，固體氧化物燃料電池（SOFC）熱電聯(lián)產(chǎn)效率持續(xù)提升，為分布式能源發(fā)電與電網(wǎng)調(diào)峰提供了高效解決方案。
這類項目不僅解決了新能源發(fā)電的消納問題，也實現(xiàn)了化工過程的脫碳。相關(guān)應(yīng)用創(chuàng)新不僅拓展了氫能的市場空間，更推動其從工業(yè)原料向多元化能源載體的角色轉(zhuǎn)型。
技術(shù)創(chuàng)新要有系統(tǒng)觀念
《能源評論》：氫能與新能源協(xié)同雖前景廣闊，但當前發(fā)展中仍面臨經(jīng)濟性和成熟度不足等挑戰(zhàn)，您如何評價？
鄭南峰：當前最大的瓶頸不是單一技術(shù)問題，而是系統(tǒng)性的不匹配。
一方面是技術(shù)成熟度存在差異。風電、光伏技術(shù)進步快，成本降得也快，但氫能的制、儲、運、用全鏈條還有很多技術(shù)瓶頸。比如電解槽的壽命、適應(yīng)波動性電源的能力，儲氫材料的密度與安全性，燃料電池的耐久性和成本，這些都還在持續(xù)攻關(guān)。
另一方面是基礎(chǔ)設(shè)施與標準體系尚不完善。在儲運環(huán)節(jié)，高壓氣氫運輸成本高昂，液氫技術(shù)仍以示范為主，輸氫管道網(wǎng)絡(luò)匱乏，導致“有氫送不出、需氫用不上”的困境。
與此同時，氫能行業(yè)標準涉及化工、能源、交通等多領(lǐng)域，當前存在審批流程復(fù)雜、安全要求高、跨部門協(xié)調(diào)難度大等問題，致使許多示范項目推進緩慢。
氫能技術(shù)路線多元、迭代迅速，標準制定需更具前瞻性和動態(tài)性：在技術(shù)驗證階段即應(yīng)提前布局標準研制，加強共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，確保標準的科學性；在產(chǎn)業(yè)示范階段，則需及時總結(jié)實踐成效，依托真實數(shù)據(jù)支撐標準迭代與政策優(yōu)化，強化標準實施評估，充分發(fā)揮標準對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)和規(guī)范作用。
需要重點關(guān)注的還有系統(tǒng)協(xié)同的復(fù)雜度。風光發(fā)電波動大，而電解槽是否能夠適應(yīng)這種劇烈變動，并且保持高效、安全、穩(wěn)定運行，仍是一個工程難題。例如，質(zhì)子交換膜電解槽更適合波動性運行，但成本高；堿水電解槽成本低，但對電源穩(wěn)定性要求高。如何選擇技術(shù)路線，如何設(shè)計系統(tǒng)控制策略，都需要結(jié)合具體場景開展深入研究。
此外，盡管氫能已被納入能源法，但其作為能源的管理政策、安全規(guī)范與監(jiān)管機制仍待進一步明確。
《能源評論》：面對這些挑戰(zhàn)，應(yīng)該從哪些技術(shù)方向重點突破？
鄭南峰：技術(shù)創(chuàng)新是根本，但要從全鏈條來梳理，不能只盯著某一個環(huán)節(jié)。需要特別強調(diào)如下幾點：
第一，電解槽技術(shù)必須做到“又好又穩(wěn)”。目前行業(yè)存在“價格內(nèi)卷”現(xiàn)象，大家拼命壓設(shè)備成本，但忽略了能耗和壽命。事實上，電費占綠氫成本的60%以上，如果能耗降低10%，效果可能比設(shè)備降價40%更明顯。同時，電解槽要能用15～20年，這要求材料、結(jié)構(gòu)、工藝整體進步，目前的研究重點不應(yīng)局限于“做出更好的催化劑”，而是更注重系統(tǒng)層面的優(yōu)化。比如，如何讓電解槽更好地適應(yīng)風電、光伏的波動性，如何提高電解槽的耐久性，如何把制氫、儲氫、用氫環(huán)節(jié)耦合起來，減少中間損耗。
第二，發(fā)展就地轉(zhuǎn)化、減少儲運壓力的技術(shù)路線。比如，把氫合成綠氨或綠色甲醇，后者是液體，易儲易運，現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施即可支持。我們也正在研究“電—氫—電”或“電—氫—化”等集成系統(tǒng)，實現(xiàn)氫的就地消納。
第三，深化耦合系統(tǒng)設(shè)計與智能調(diào)控。要引入數(shù)字技術(shù)，建立“氫-電-熱”協(xié)同優(yōu)化模型，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲氫互動。國家電網(wǎng)、清華大學等團隊已開展相關(guān)研究，通過人工智能預(yù)測供需，調(diào)度氫能系統(tǒng)的運行策略。未來，虛擬電廠也可以納入氫能設(shè)施，形成更靈活的響應(yīng)能力。
值得一提的是，學術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界一定要協(xié)同?？茖W家往往關(guān)注催化劑活性，產(chǎn)業(yè)更關(guān)心成本、壽命、安全，雙方要從系統(tǒng)層面聯(lián)手 解決真問題。
構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)需“三輪驅(qū)動”
《能源評論》：氫能要真正與新能源協(xié)同發(fā)展，除了技術(shù)還需要哪些支持？
鄭南峰：這是一個生態(tài)系統(tǒng)工程，需要政策、市場、國際合作三輪驅(qū)動。
政策方面，要避免過度依賴補貼，通過機制設(shè)計創(chuàng)造真實需求。比如，加大對綠電直連制氫項目支持力度，降低綠氫制備的用電成本；明確綠氫在碳減排中的貢獻，讓綠氫進入碳市場；設(shè)計綠氫消納配額制，要求石化、鋼鐵等企業(yè)使用一定比例的綠氫；在風光大基地配置中，強制配套一定規(guī)模的制氫能力，實現(xiàn)就地消納。
這些措施可以為氫能提供穩(wěn)定的市場需求，吸引更多社會資本進入。
《能源評論》：國際合作是驅(qū)動氫能協(xié)同發(fā)展的重要一環(huán)，已成為業(yè)界共識。您認為其將在哪些方面發(fā)揮作用？
鄭南峰：能源轉(zhuǎn)型是全球性議題，氫能更需要開放合作。國際合作正在加速氫能全球化進程。
一方面，中國可以學習歐洲、日本在氫能戰(zhàn)略、標準制定、項目管理上的經(jīng)驗；另一方面，中國在新能源裝備、氫能制備環(huán)節(jié)已有優(yōu)勢，可以輸出設(shè)備和技術(shù)。例如，中國電解槽性價比突出，已出口至澳大利亞、沙特等地的項目；國內(nèi)企業(yè)也在參與中東、北非的綠氫園區(qū)規(guī)劃，未來甚至可能實現(xiàn)綠氫貿(mào)易。
國際合作不僅是市場行為，更是技術(shù)互補。通過國際合作，我們可以更好地整合全球資源、技術(shù)、市場。比如，中國有強大的制造能力和豐富的風光資源，歐洲、日本有領(lǐng)先的燃料電池技術(shù)和市場需求，中東、澳大利亞有低成本可再生能源和土地資源—只有把這些優(yōu)勢結(jié)合起來，氫能才能真正成為全球性的能源解決方案。
總體來說，氫能產(chǎn)業(yè)雖然還在起步階段，但路徑已經(jīng)越來越清晰。它需要政策引導，需要技術(shù)突破，需要市場驅(qū)動，更需要跨行業(yè)、跨國的開放合作。這不是一場短跑，而是一場馬拉松，需要我們?nèi)Ρ几啊?
《能源評論》：展望未來，您對氫能與新能源協(xié)同發(fā)展有怎樣的期待？
鄭南峰：氫能不是能源系統(tǒng)的配角，而是新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。未來，我們將看到更多電氫融合的能源樞紐，圍繞風光大基地形成制儲輸用一體化的氫能系統(tǒng)。
預(yù)計到2030年，綠氫成本將具備競爭力，氫能將在工業(yè)、交通、儲能三大領(lǐng)域規(guī)模應(yīng)用；到2050年，氫能有望滿足我國10%以上的終端能源需求，成為能源安全和碳中和的重要支柱。
但這需要大家共同擁抱創(chuàng)新、保持耐心、強化合作。政府要做好頂層設(shè)計和政策支持，企業(yè)要敢于投入關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，學術(shù)界要深入產(chǎn)業(yè)一線找準真問題，公眾也要提升對氫能的認知和接受度。
最終，氫能的價值不僅體現(xiàn)在減排上，更體現(xiàn)在其能夠帶動能源系統(tǒng)走向更具韌性、更開放、更智慧的新形態(tài)。這是一條值得堅定走下去的路。
