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氢能发展难在哪儿?怎么破?
来源: | 作者:张果 和君咨询新能源事业一部副总经理 | 发布时间: 2024-12-26 | 221 次浏览 | 分享到:


氢能行业发展痛点

 01  成本高昂,阻碍大规模应用
当前,氢能产业链各环节成本均处于高位。制氢环节,可再生能源制氢技术尚处探索与发展初期,相关设备与工艺不够成熟,使得制氢成本难以有效控制。例如,利用太阳能、风能等可再生能源进行电解水制氢时,因电力转化效率有限以及设备投资较大,导致制氢成本居高不下。据相关研究数据显示,目前电解水制氢的成本约为30-50元/千克,而传统化石能源制氢成本仅为10-15元/千克。
储运环节,氢气的特殊物理性质使其储运面临重重困难。长距离输送时,氢气易泄漏且能效损失较大,而氢气液化需要极低温度与高压环境,这无疑增加了液化成本与储存难度。
加氢站建设与运营成本同样不容小觑,高额的土地购置、设备安装以及日常维护费用,都使得加氢站的建设与运营成为氢能产业链中的“成本大户”。以一座日加注能力为500千克的加氢站为例,建设成本大约在1000- 1500万元之间,且每年的运营成本也高达数百万元,进而极大地限制了氢能在市场中的广泛应用。

 02  关键技术瓶颈亟待突破

管氢能技术已取得一定成果,但在关键技术领域仍存在显著差距。质子交换膜电解水技术,虽理论上具有高效、环保等优势,但在国内,其从实验室研发迈向工业化大规模生产的进程中,遭遇诸多阻碍。核心材料与制造工艺的不成熟,导致产品性能不稳定且成本高昂。例如,目前国内质子交换膜的国产化率较低,大量依赖进口,进口质子交换膜的价格高达数千元每平方米,使得电解水制氢设备成本大幅增加。
高压氢气储运技术方面,相较于国外先进水平,我国在储氢密度与储运容器轻量化设计上明显落后。国外先进的高压储氢容器,其储氢密度可达到5-7%,而我国普遍在3-5%之间。较低的储氢密度意味着需要更大体积与重量的容器来储存氢气,这不仅增加了运输成本,还降低了运输效率,严重制约了氢能的大规模、长距离储运与应用。

 03  产业同质化引发资源内耗

随着氢能产业成为投资热点,各地政府与企业纷纷涌入,试图抢占市场先机。然而,这种盲目跟风现象导致了严重的产业同质化问题。许多地区在缺乏深入市场调研与科学规划的情况下,仓促上马氢能园区与项目。大量重复建设的加氢站、氢燃料电池生产线等,造成了资源的极大浪费。例如,某省在短短两年内规划建设了近 20 座加氢站,但由于当地氢燃料电池汽车保有量有限,加氢站利用率极低,部分加氢站日加注量不足设计能力的 10%。企业之间由于产品与服务缺乏差异化,只能陷入低价竞争的恶性循环,不仅损害了企业自身利益,也削弱了整个氢能产业的健康发展动力与创新活力。

 04  政策市场脱节,影响产业发展节奏

政府虽已出台一系列扶持氢能产业发展的政策,但在政策落地实施过程中,与市场实际需求的契合度欠佳。一方面,部分政策在制定时未能充分考虑市场的接受能力与发展阶段,导致政策执行难度较大。例如,一些补贴政策在实际操作中,因申请流程繁琐、补贴标准与企业实际成本不匹配等问题,使得企业难以真正受益。另一方面,市场对政策的响应存在滞后性,政策引导作用未能充分发挥,导致氢能产业的发展速度与预期目标存在较大差距,产业发展节奏被打乱,难以形成政策与市场相互促进、协同发展的良性循环。


氢能行业发展出路

 01  多管齐下,降低成本

为有效降低氢能产业链成本,需全方位协同发力。在研发层面,加大对可再生能源制氢技术的科研投入,鼓励高校、科研机构与企业联合攻关,通过技术创新提高制氢效率、降低设备成本。例如,研发新型高效的电解水催化剂,以提升电解水制氢的反应速率与能量转化效率。

储运环节,积极探索新型储运材料与技术,如研发高性能储氢合金材料,提高储氢密度并降低容器重量;优化氢气管道输送技术,减少输送过程中的损耗与成本。

对于加氢站建设与运营,政府应出台相关政策,鼓励企业通过合作、共享等模式,降低土地、设备等固定成本投入。例如,推动加氢站与加油站、加气站合建,实现基础设施的共建共享,提高资源利用率,从而降低整体运营成本。据了解,部分地区通过合建模式,使加氢站的建设成本降低了约30%,运营成本也有显著下降。

 02  创新驱动,攻克技术难关

技术创新是氢能产业实现可持续发展的核心驱动力。针对质子交换膜电解水技术与高压氢气储运技术等关键领域,应制定长期的研发战略规划。加大科研资金投入,设立专项科研基金,吸引顶尖科研人才投身氢能技术研发。鼓励企业与科研机构建立产学研深度合作机制,加速科技成果转化。例如,某知名企业与高校科研团队合作,经过多年研发,成功开发出一种新型质子交换膜材料,其性能与进口产品相当,但成本降低了约50%,为电解水制氢设备的国产化和成本降低提供了有力支持。同时,积极开展国际科技合作与交流,通过引进国外先进技术、设备以及合作研发等方式,快速提升我国氢能技术水平,缩小与国际先进水平的差距,为氢能产业发展提供坚实的技术支撑。

 03  科学规划,避免同质化竞争

各地应立足自身独特的资源优势与产业基础,制定科学合理、差异化的氢能产业发展规划。例如,在具有丰富可再生能源资源的地区,如西部某省,利用其充足的太阳能和风能资源,重点发展可再生能源制氢产业,并将氢气用于当地的化工园区作为原料,实现了氢能的就地消纳和产业链延伸。在工业基础雄厚、技术研发能力强的地区,如东部沿海某市,优先布局氢燃料电池及关键零部件研发制造产业,打造了完整的氢燃料电池产业链集群,形成了区域特色鲜明的氢能产业布局。
政府应充分发挥宏观调控与引导作用,建立严格的项目审批与监管机制,防止盲目跟风与重复建设企业层面,应注重创新能力培养,加大研发投入,开发具有自主知识产权、高性能、高附加值的氢能产品与技术通过产品差异化与服务个性化,提升企业核心竞争力,形成多元化、差异化的市场竞争格局,避免陷入同质化恶性竞争的泥沼,推动氢能产业健康、有序发展。

 04  政策市场联动,协同发展

政府需进一步优化氢能产业政策体系,提高政策的精准性与实效性。在制定政策前,应深入开展市场调研,充分了解企业需求与市场发展趋势,确保政策目标与市场实际情况紧密结合。例如,根据氢能产业不同发展阶段与企业规模,制定差异化的补贴政策与税收优惠政策,切实减轻企业负担,激发企业创新活力与投资热情。加强政府、企业与科研机构之间的常态化沟通与协作机制,建立政策反馈与调整机制,及时根据市场变化调整政策方向与支持力度。

同时,加大对氢能产业的科普宣传与推广力度,通过举办氢能产业论坛、科普展览等活动,提高社会公众对氢能的认知度与接受度。如某城市举办了氢能科技周活动,吸引了数万名市民参与,有效提升了公众对氢能的了解和认可,培育氢能消费市场,促进政策与市场的良性互动与协同发展,为氢能产业营造良好的发展环境。


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