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氢能发展的四只“拦路虎”

来源：晰数塔互联网快讯时间：2022年04月15日 15:08

作为一种清洁、高效、灵活且应用场景广泛的能源载体，氢能被寄予厚望。在政策和市场的双重驱动下，越来越多的企业开始布局氢能产业链，这其中包括跨国公司、投资公司、国有与民营大型企业以及众多的创业型中小型企业。

但是，就像一枚硬币有正反两面一样，中国氢能产业也面临着诸多亟须解决的难题。其中， 成本高昂、核心技术短缺、激励措施不足、基础设施薄弱是四个主要难题。

01 成本高昂

高成本是目前中国氢能产业推广的主要拦路虎。从目前来看，氢能产业链的制氢成本、建站成本等都很高昂，限制了氢能产业的大规模发展。

目前，制约包括氢能汽车大规模推广应用的因素除了高购置成本，高使用成本也是不容忽视的问题，尤其是高昂的氢气价格。 中国氢气成本在氢气售价中的占比达70%。目前，电解水的制氢成本约为3元-5元/Nm3，仍显著高于化石燃料制氢和工业副产氢。

好在近年来光伏等可再生能源的成本在不断降低。

不仅如此，电解水制氢设备的成本也在不断降低。对碱式电解槽来说，除降低可再生能源电费，其他正在探索的降本举措包括革新槽体组件材料、扩大电解槽尺寸、采用零极距设计、扩大绿氢下游应用等。而对PEM来说，贵金属催化剂、膜电极、气体扩散层、双极板等组成部分拥有降本空间，但是革新难度普遍较大。

在理想情况下，科尔尼预测，碱式和PEM的成本都将在2035年左右低于灰氢，届时碱式和PEM将在各自适用的领域和场景实现大规模的绿氢生产。在电解槽成本与可再生能源电价下降的共同助推下，电解水制氢成本有望在2035年左右实现与灰氢平价。

此外， 加氢站的建站成本高昂是氢能行业大规模铺开的核心掣肘。 近年来，中国加氢站数量逐年攀升。但是，加氢站核心部件主要依赖进口，使得加氢站的建设成本昂贵，建一个加氢站需要1500万-2000万元。科尔尼预计，在国家及地方政策的强力推动下，中国加氢站数量有望在2050年突破万座，加氢站累计投资额逾600亿元，实现约16%的年复合增长率。

随着氢能产业链各环节的逐步突破，无论是生产端、储存端、运输端还是应用端的成本都有望大幅下降。

02 核心技术及材料短缺

从技术上来说，氢能全产业链的技术复杂度不容小觑。

虽然此轮氢能发展的一个突出特点就是技术突破，但与国际先进水平相比，目前中国关键技术仍有差距，现有技术经济性还不能完全满足实用需求，技术路线仍不够成熟，许多技术难题有待解决，距离大规模市场化，还有很长一段路要走。这就需要采取多种措施赋能技术，从氢能制备、储运、加注、燃料电池、氢储能系统等主要环节创新突破，重点突破“卡脖子”技术，全面提升基础研究、前沿技术和原始创新能力。

经过数十年的技术研发，碱式电解槽本身的迭代更新进展偏慢且难度较大，未来生产工艺的优化及规模化生产将会是行业的核心关注点。

中国氢能产业某些核心材料严重依赖进口。例如，固定氧化物与阴离子交换膜有很大的发展潜力，但是技术不够成熟，只有少数公司和设备制造商参与其中。核心材料缺失制约着中国氢燃料电池行业的发展。

为了形成有效的氢能源体系，提高氢能的技术经济性，针对技术、设备和材料的大规模投资必不可少。这其中，科尔尼认为， 绿氢的生产、储存和供给，以及燃料电池是未来十年的发展重点。