中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：8月底，國(guó)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(huì)。國(guó)家能源局相關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)人表示，“十五五”將規(guī)?；茝V風(fēng)光電制氫，并向冶金、合成氨、甲醇延伸。此前國(guó)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(jī)規(guī)模快速增長(zhǎng)的背景下，綠氫技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵突破？氫能應(yīng)用哪些領(lǐng)域具備規(guī)?；熬?？國(guó)際合作又將如何助推氫能全球化進(jìn)程加速？
本刊日前采訪(fǎng)了中國(guó)科學(xué)院院士、廈門(mén)大學(xué)教授、嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室主任鄭南峰。他認(rèn)為，氫能是一種具備“時(shí)空搬運(yùn)”和“形態(tài)轉(zhuǎn)換”能力的能源載體，其價(jià)值不僅在于減排，更在于能夠帶動(dòng)能源系統(tǒng)走向更具韌性、更開(kāi)放、更智慧的新形態(tài)；在當(dāng)前階段，研究重點(diǎn)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(jí)優(yōu)化，以氫為橋梁可有效平抑新能源波動(dòng)，構(gòu)建更具韌性、穩(wěn)定可靠的新型能源體系。
01
氫能與新能源協(xié)同發(fā)展
《能源評(píng)論》：在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的過(guò)程中，氫能為什么被視為與風(fēng)電、光伏等新能源協(xié)同發(fā)展的重要一環(huán)？
鄭南峰：這個(gè)問(wèn)題非常關(guān)鍵。我們常說(shuō)，風(fēng)光資源很好，但它是“靠天吃飯”的，有波動(dòng)性、間歇性。比如夜晚無(wú)光、無(wú)風(fēng)的天氣，發(fā)電就驟降。
氫能恰恰具備兩種獨(dú)特屬性：一是能源載體，它可以把電變成氫儲(chǔ)存起來(lái)；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(shí)空搬運(yùn)工”和“形態(tài)轉(zhuǎn)換器”。
以我國(guó)西北地區(qū)為例，這里風(fēng)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?cè)诋?dāng)?shù)亟ㄔO(shè)可再生能源制氫項(xiàng)目——也就是“綠氫”，就可以把多余的電力轉(zhuǎn)化為氫，或進(jìn)一步將其合成綠氨、綠色甲醇等，既可長(zhǎng)期儲(chǔ)存，也可長(zhǎng)途運(yùn)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(chǔ)存的瓶頸。
《能源評(píng)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(chǎng)景具備率先規(guī)模化的條件？
鄭南峰：目前來(lái)看，有幾個(gè)場(chǎng)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(shí)的應(yīng)用。中國(guó)每年有3000多萬(wàn)噸氫氣需求，絕大部分來(lái)自化石能源，碳排放巨大。如果我們用綠氫替代它，市場(chǎng)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(tuán)已經(jīng)在開(kāi)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(dòng)化難度較大的領(lǐng)域。鋰電池在能量密度和充電時(shí)間上難以滿(mǎn)足長(zhǎng)途重卡的需求，而氫燃料電池的續(xù)航更長(zhǎng)、加注更快，更適用。我國(guó)已在山西、上海等地推動(dòng)氫能重卡示范線(xiàn)。航運(yùn)方面，國(guó)際海事組織（IMO）持續(xù)推進(jìn)減排框架，綠氨作為船用燃料已成為重點(diǎn)方向，這也為綠氫提供了廣闊出口。
第三，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能與能源協(xié)同。風(fēng)電、光伏大發(fā)季節(jié)，電力可能富余，我們可以將其通過(guò)電解水制成氫儲(chǔ)存下來(lái)，在冬季或無(wú)風(fēng)無(wú)光時(shí)段再利用氫發(fā)電或供熱。雖然目前經(jīng)濟(jì)性還在突破中，但一些示范項(xiàng)目，如張家口的“風(fēng)光氫儲(chǔ)一體化”項(xiàng)目，已初步驗(yàn)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(shí)現(xiàn)能源綜合利用。
《能源評(píng)論》：從實(shí)踐層面，您所提及的領(lǐng)域有哪些進(jìn)展？
鄭南峰：國(guó)家能源局發(fā)布的《中國(guó)氫能發(fā)展報(bào)告（2025）》顯示，2024年我國(guó)氫能生產(chǎn)消費(fèi)規(guī)模突破3650萬(wàn)噸，連續(xù)多年位居全球第一，占全球總消費(fèi)量的三分之一以上。其中，可再生能源制氫成為增長(zhǎng)亮點(diǎn)，截至2024年年底，全球累計(jì)建成可再生能源制氫產(chǎn)能超25萬(wàn)噸/年，我國(guó)占比近一半。
實(shí)際應(yīng)用和項(xiàng)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(shí)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(xiàng)目實(shí)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(dòng)力調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)完成萬(wàn)噸裝車(chē)試驗(yàn)，標(biāo)志著重載運(yùn)輸領(lǐng)域技術(shù)的成熟；能源領(lǐng)域，兆瓦級(jí)純氫燃?xì)廨啓C(jī)完成整機(jī)試驗(yàn)，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(lèi)項(xiàng)目不僅解決了新能源發(fā)電的消納問(wèn)題，也實(shí)現(xiàn)了化工過(guò)程的脫碳。相關(guān)應(yīng)用創(chuàng)新不僅拓展了氫能的市場(chǎng)空間，更推動(dòng)其從工業(yè)原料向多元化能源載體的角色轉(zhuǎn)型。
02
技術(shù)創(chuàng)新要有系統(tǒng)觀念
《能源評(píng)論》：氫能與新能源協(xié)同雖前景廣闊，但當(dāng)前發(fā)展中仍面臨經(jīng)濟(jì)性和成熟度不足等挑戰(zhàn)，您如何評(píng)價(jià)？
鄭南峰：當(dāng)前最大的瓶頸不是單一技術(shù)問(wèn)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(fēng)電、光伏技術(shù)進(jìn)步快，成本降得也快，但氫能的制、儲(chǔ)、運(yùn)、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(dòng)性電源的能力，儲(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善。在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，高壓氣氫運(yùn)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(dǎo)致“有氫送不出、需氫用不上”的困境。
與此同時(shí)，氫能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)涉及化工、能源、交通等多領(lǐng)域，當(dāng)前存在審批流程復(fù)雜、安全要求高、跨部門(mén)協(xié)調(diào)難度大等問(wèn)題，致使許多示范項(xiàng)目推進(jìn)緩慢。
氫能技術(shù)路線(xiàn)多元、迭代迅速，標(biāo)準(zhǔn)制定需更具前瞻性和動(dòng)態(tài)性：在技術(shù)驗(yàn)證階段即應(yīng)提前布局標(biāo)準(zhǔn)研制，加強(qiáng)共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，確保標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性；在產(chǎn)業(yè)示范階段，則需及時(shí)總結(jié)實(shí)踐成效，依托真實(shí)數(shù)據(jù)支撐標(biāo)準(zhǔn)迭代與政策優(yōu)化，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施評(píng)估，充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)和規(guī)范作用。
需要重點(diǎn)關(guān)注的還有系統(tǒng)協(xié)同的復(fù)雜度。風(fēng)光發(fā)電波動(dòng)大，而電解槽是否能夠適應(yīng)這種劇烈變動(dòng)，并且保持高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行，仍是一個(gè)工程難題。例如，質(zhì)子交換膜電解槽更適合波動(dòng)性運(yùn)行，但成本高；堿水電解槽成本低，但對(duì)電源穩(wěn)定性要求高。如何選擇技術(shù)路線(xiàn)，如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制策略，都需要結(jié)合具體場(chǎng)景開(kāi)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(jī)制仍待進(jìn)一步明確。
《能源評(píng)論》：面對(duì)這些挑戰(zhàn)，應(yīng)該從哪些技術(shù)方向重點(diǎn)突破？
鄭南峰：技術(shù)創(chuàng)新是根本，但要從全鏈條來(lái)梳理，不能只盯著某一個(gè)環(huán)節(jié)。需要特別強(qiáng)調(diào)如下幾點(diǎn)：
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(jià)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(shí)上，電費(fèi)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(jià)40%更明顯。同時(shí)，電解槽要能用15～20年，這要求材料、結(jié)構(gòu)、工藝整體進(jìn)步，目前的研究重點(diǎn)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(fēng)電、光伏的波動(dòng)性，如何提高電解槽的耐久性，如何把制氫、儲(chǔ)氫、用氫環(huán)節(jié)耦合起來(lái)，減少中間損耗。
第二，發(fā)展就地轉(zhuǎn)化、減少儲(chǔ)運(yùn)壓力的技術(shù)路線(xiàn)。比如，把氫合成綠氨或綠色甲醇，后者是液體，易儲(chǔ)易運(yùn)，現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施即可支持。我們也正在研究“電—?dú)洹姟被颉半姟獨(dú)洹钡燃上到y(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氫的就地消納。
第三，深化耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)氫互動(dòng)。國(guó)家電網(wǎng)、清華大學(xué)等團(tuán)隊(duì)已開(kāi)展相關(guān)研究，通過(guò)人工智能預(yù)測(cè)供需，調(diào)度氫能系統(tǒng)的運(yùn)行策略。未來(lái)，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(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界一定要協(xié)同?？茖W(xué)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(wèn)題。
03
構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)需“三輪驅(qū)動(dòng)”
《能源評(píng)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(gè)生態(tài)系統(tǒng)工程，需要政策、市場(chǎng)、國(guó)際合作三輪驅(qū)動(dòng)。
政策方面，要避免過(guò)度依賴(lài)補(bǔ)貼，通過(guò)機(jī)制設(shè)計(jì)創(chuàng)造真實(shí)需求。比如，加大對(duì)綠電直連制氫項(xiàng)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(xiàn)，讓綠氫進(jìn)入碳市場(chǎng)；設(shè)計(jì)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(fēng)光大基地配置中，強(qiáng)制配套一定規(guī)模的制氫能力，實(shí)現(xiàn)就地消納。
這些措施可以為氫能提供穩(wěn)定的市場(chǎng)需求，吸引更多社會(huì)資本進(jìn)入。
《能源評(píng)論》：國(guó)際合作是驅(qū)動(dòng)氫能協(xié)同發(fā)展的重要一環(huán)，已成為業(yè)界共識(shí)。您認(rèn)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(kāi)放合作。國(guó)際合作正在加速氫能全球化進(jìn)程。
一方面，中國(guó)可以學(xué)習(xí)歐洲、日本在氫能戰(zhàn)略、標(biāo)準(zhǔn)制定、項(xiàng)目管理上的經(jīng)驗(yàn)；另一方面，中國(guó)在新能源裝備、氫能制備環(huán)節(jié)已有優(yōu)勢(shì)，可以輸出設(shè)備和技術(shù)。例如，中國(guó)電解槽性?xún)r(jià)比突出，已出口至澳大利亞、沙特等地的項(xiàng)目；國(guó)內(nèi)企業(yè)也在參與中東、北非的綠氫園區(qū)規(guī)劃，未來(lái)甚至可能實(shí)現(xiàn)綠氫貿(mào)易。
國(guó)際合作不僅是市場(chǎng)行為，更是技術(shù)互補(bǔ)。通過(guò)國(guó)際合作，我們可以更好地整合全球資源、技術(shù)、市場(chǎng)。比如，中國(guó)有強(qiáng)大的制造能力和豐富的風(fēng)光資源，歐洲、日本有領(lǐng)先的燃料電池技術(shù)和市場(chǎng)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(shì)結(jié)合起來(lái)，氫能才能真正成為全球性的能源解決方案。
總體來(lái)說(shuō)，氫能產(chǎn)業(yè)雖然還在起步階段，但路徑已經(jīng)越來(lái)越清晰。它需要政策引導(dǎo)，需要技術(shù)突破，需要市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，更需要跨行業(yè)、跨國(guó)的開(kāi)放合作。這不是一場(chǎng)短跑，而是一場(chǎng)馬拉松，需要我們?nèi)Ρ几啊?/span>
《能源評(píng)論》：展望未來(lái)，您對(duì)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(lái)，我們將看到更多電氫融合的能源樞紐，圍繞風(fēng)光大基地形成制儲(chǔ)輸用一體化的氫能系統(tǒng)。
預(yù)計(jì)到2030年，綠氫成本將具備競(jìng)爭(zhēng)力，氫能將在工業(yè)、交通、儲(chǔ)能三大領(lǐng)域規(guī)模應(yīng)用；到2050年，氫能有望滿(mǎn)足我國(guó)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(qiáng)化合作。政府要做好頂層設(shè)計(jì)和政策支持，企業(yè)要敢于投入關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，學(xué)術(shù)界要深入產(chǎn)業(yè)一線(xiàn)找準(zhǔn)真問(wèn)題，公眾也要提升對(duì)氫能的認(rèn)知和接受度。
最終，氫能的價(jià)值不僅體現(xiàn)在減排上，更體現(xiàn)在其能夠帶動(dòng)能源系統(tǒng)走向更具韌性、更開(kāi)放、更智慧的新形態(tài)。這是一條值得堅(jiān)定走下去的路。
