氫能革命：驅(qū)動(dòng)全球低碳轉(zhuǎn)型與氣候治理的戰(zhàn)略選擇

原文發(fā)表于《科技導(dǎo)報(bào)》2026 年第3 期 《氫能革命：驅(qū)動(dòng)全球低碳轉(zhuǎn)型與氣候治理的戰(zhàn)略選擇》

在全球低碳轉(zhuǎn)型與氣候治理的關(guān)鍵階段，氫能憑借零碳屬性與能源互聯(lián)優(yōu)勢(shì)，成為破解碳中和困局、驅(qū)動(dòng)能源體系重構(gòu)的戰(zhàn)略抓手。《科技導(dǎo)報(bào)》邀請(qǐng)中國(guó)能源研究會(huì)學(xué)術(shù)顧問(wèn)、國(guó)家能源局原副局長(zhǎng)吳吟撰寫文章，聚焦氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，闡述了全球氣溫升高背景下能源轉(zhuǎn)型的緊迫性，明確了氫能在保障能源安全、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的核心價(jià)值；分析了全球及中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，涵蓋各國(guó)戰(zhàn)略布局、可再生能源制氫進(jìn)展，以及中國(guó)在政策支持、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、應(yīng)用拓展和價(jià)格下降方面的顯著成效；剖析了產(chǎn)業(yè)面臨的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、應(yīng)用性及政策性瓶頸；指出了技術(shù)突破、融合發(fā)展、政策紅利與市場(chǎng)需求帶來(lái)的重大發(fā)展機(jī)遇；提出了通過(guò)科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、模式創(chuàng)新與制度創(chuàng)新構(gòu)建現(xiàn)代化氫能產(chǎn)業(yè)體系的發(fā)展路徑。氫能革命是一場(chǎng)持久戰(zhàn)，必須堅(jiān)持系統(tǒng)布局，統(tǒng)籌發(fā)揮可再生能源優(yōu)勢(shì)、深挖工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景、健全市場(chǎng)機(jī)制，加快推動(dòng)氫能成為驅(qū)動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級(jí)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的核心引擎。

當(dāng)前，全球正經(jīng)歷以低碳轉(zhuǎn)型為目標(biāo)的能源體系重構(gòu)，氫能憑借“零碳屬性+能源互聯(lián)”雙重優(yōu)勢(shì)，被國(guó)際能源署（International Energy Agency，IEA）定義為“未來(lái)能源系統(tǒng)的基石”。氫能產(chǎn)業(yè)是破解碳中和困局的戰(zhàn)略抓手，其創(chuàng)新性發(fā)展將同步驅(qū)動(dòng)能源系統(tǒng)重構(gòu)、工業(yè)深度脫碳與全球氣候治理規(guī)則重塑。中國(guó)作為全球最大能源生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，能源活動(dòng)碳排放占比超過(guò)80%。氫能不僅是連接傳統(tǒng)化石能源與可再生能源的重要橋梁，而且是工業(yè)領(lǐng)域深度脫碳的關(guān)鍵路徑，更是重構(gòu)能源網(wǎng)絡(luò)、重塑工業(yè)流程、重啟全球綠色競(jìng)賽的戰(zhàn)略抓手。

1 能源轉(zhuǎn)型的緊迫性與氫能戰(zhàn)略定位

1.1 全球氣溫屢創(chuàng)新高

根據(jù)世界氣象組織（World Meteorological Organization，WMO）發(fā)布的報(bào)告，全球氣溫屢創(chuàng)新高。2023年底，WMO發(fā)布的《10年期氣候狀況報(bào)告》指出，2011—2020年是有記錄以來(lái)最熱的10年；2025年3月19日發(fā)布的《2024年全球氣候狀況報(bào)告》顯示，2024年成為有記錄以來(lái)最熱的一年，全球平均氣溫較工業(yè)化前水平高1.46℃，極端高溫、暴雨等氣候?yàn)?zāi)害頻發(fā)，對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

1.2 能源轉(zhuǎn)型是關(guān)鍵變量

能源活動(dòng)是氣候變熱的“始作俑者”。根據(jù)《中華人民共和國(guó)氣候變化第二次兩年更新報(bào)告》，中國(guó)碳排放總量的近87%來(lái)自能源活動(dòng)。《中國(guó)長(zhǎng)期低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉(zhuǎn)型路徑研究》進(jìn)一步預(yù)測(cè)，2030年中國(guó)能源活動(dòng)碳排放占溫室氣體凈排放量的比例仍將高達(dá)80%。這意味著，抓住能源轉(zhuǎn)型就抓住了低碳發(fā)展的“牛鼻子”，而構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新型能源體系成為必然選擇。

1.3 加快能源轉(zhuǎn)型成為必然

當(dāng)前，能源轉(zhuǎn)型已呈現(xiàn)出“三向轉(zhuǎn)型”的鮮明特征：一是能源結(jié)構(gòu)向非化石能源轉(zhuǎn)型，可再生能源成為增量能源的主體；二是能源形態(tài)向二次能源轉(zhuǎn)型，電氣化與氫能等零碳載體協(xié)同發(fā)展；三是排放特征向低碳化轉(zhuǎn)型，從源頭削減碳排放成為核心目標(biāo)。截至2025年9月底，中國(guó)可再生能源裝機(jī)已接近22億kW，同比增長(zhǎng)27.2%，約占電力總裝機(jī)的59.1%，其中風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電合計(jì)裝機(jī)突破17億kW。

1.4 氫能將發(fā)揮關(guān)鍵作用

氫能作為理想的儲(chǔ)能載體與零碳能源，能夠有效銜接能源生產(chǎn)與消費(fèi)兩端，成為破解可再生能源消納難題、推動(dòng)能源體系，乃至經(jīng)濟(jì)社會(huì)深度脫碳的關(guān)鍵支撐。氫能的戰(zhàn)略價(jià)值體現(xiàn)在：

一是保障能源安全，中國(guó)煤炭產(chǎn)銷量占全球1/2左右，工業(yè)副產(chǎn)氫年潛在量1500萬(wàn)~2000萬(wàn)t，可為“灰氫轉(zhuǎn)藍(lán)氫”提供低成本原料，降低能源特別是油氣對(duì)外依存度；

二是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，氫能可驅(qū)動(dòng)鋼鐵、建材、化工等高碳行業(yè)深度脫碳；

三是拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2030年中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)1.2萬(wàn)億元，帶動(dòng)就業(yè)超500萬(wàn)人，成為繼光伏、鋰電池后的“第三增長(zhǎng)極”。

2 氫能產(chǎn)業(yè)呈加速發(fā)展態(tài)勢(shì)

2.1 全球氫能發(fā)展加快布局

氫能已成為低碳發(fā)展的重要選項(xiàng)。截至2024年底，全球已有58個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)布了氫能發(fā)展戰(zhàn)略或路線圖，覆蓋全球經(jīng)濟(jì)總量的93%。這表明氫能已成為全球推動(dòng)能源系統(tǒng)深度脫碳、保障能源安全和培育新質(zhì)生產(chǎn)力的戰(zhàn)略共識(shí)和關(guān)鍵舉措。例如，歐盟制定了詳細(xì)的氫能戰(zhàn)略，計(jì)劃到2030年部署至少40GW的可再生能源電解槽，生產(chǎn)1000萬(wàn)t綠氫；日本也提出了“氫能社會(huì)”的愿景，致力于在交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用氫能。

2.2 可再生能源制氫進(jìn)展迅猛

全球可再生能源制氫已進(jìn)入快速發(fā)展階段。IEA數(shù)據(jù)顯示，截至2024年10月，全球已公布低碳?xì)洌稍偕茉粗茪洹⒒茉粗茪?CO2捕集、利用與封存）項(xiàng)目超過(guò)2800個(gè)，規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)4800萬(wàn)t/a，其中水電解制氫項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)能約3700萬(wàn)t/a，占比77%。這顯示出水電解制氫在低碳?xì)渖a(chǎn)中的主導(dǎo)地位。隨著可再生能源技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，可再生能源制氫規(guī)模將不斷擴(kuò)大，為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供充足的氫源。

2.3 中國(guó)氫能發(fā)展超出預(yù)期

1）政策支持力度加大。中國(guó)積極推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)布局，《中華人民共和國(guó)能源法》明確提出，積極有序推進(jìn)氫能開(kāi)發(fā)利用，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。目前，國(guó)家層面已出臺(tái)6項(xiàng)氫能政策，各地累計(jì)出臺(tái)氫能政策超過(guò)560件。吉林、廣東、河北、山東、內(nèi)蒙古等地放開(kāi)制氫化工園區(qū)選址限制；山東、四川、陜西、鄂爾多斯等地減免氫燃料電池汽車高速公路通行費(fèi)。這些政策的出臺(tái)為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境，促進(jìn)了氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。2024年，中國(guó)氫氣生產(chǎn)結(jié)構(gòu)及區(qū)域分布如圖1所示。

圖 1 2024 年中國(guó)氫氣生產(chǎn)結(jié)構(gòu)及區(qū)域分布

（數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)能氫創(chuàng)統(tǒng)計(jì)）

2）產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)超出預(yù)期。《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》預(yù)計(jì)，2030年中國(guó)氫需求量3715萬(wàn)t（圖2）。國(guó)家能源局科技司指導(dǎo)發(fā)布的《中國(guó)氫能發(fā)展報(bào)告（2025）》顯示，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。全國(guó)氫氣產(chǎn)能超過(guò)5000萬(wàn)t/a，氫氣產(chǎn)量超過(guò)3650萬(wàn)t/a；全國(guó)規(guī)劃可再生能源制氫項(xiàng)目超600個(gè)，已建成可再生能源制氫項(xiàng)目超90個(gè)、產(chǎn)能約為12.5萬(wàn)t/a。這表明中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展超出預(yù)期，為加快發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

圖 2 中國(guó)中長(zhǎng)期氫能需求預(yù)測(cè)

（資料來(lái)源：中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟）

3）應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。從應(yīng)用上看，全國(guó)各地堅(jiān)持以市場(chǎng)應(yīng)用為牽引，穩(wěn)步推進(jìn)氫能多元化示范應(yīng)用。在工業(yè)領(lǐng)域，全國(guó)規(guī)劃綠氨、綠醇項(xiàng)目100余個(gè)，合計(jì)產(chǎn)能超5000萬(wàn)t，氫能在化工原料替代方面發(fā)揮著重要作用；在交通領(lǐng)域，全國(guó)氫燃料電池汽車保有量近2.5萬(wàn)輛，累計(jì)建成加氫站超540座，氫燃料電池汽車在商用車領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸普及；在電力領(lǐng)域，多類型氫燃料電池發(fā)電和熱電聯(lián)供裝機(jī)規(guī)模超2萬(wàn)kW，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和能源供應(yīng)提供了新的選擇。

4）價(jià)格呈逐步下降趨勢(shì)。在風(fēng)光電價(jià)下降、電解槽國(guó)產(chǎn)化率提升、政策性補(bǔ)貼等多重效應(yīng)疊加影響下，氫能價(jià)格進(jìn)入快速下降通道。氫能生產(chǎn)側(cè)價(jià)格加速下行（圖3），下降效應(yīng)逐步傳導(dǎo)至消費(fèi)側(cè)，氫燃料電池汽車示范等政策在氫能生產(chǎn)消費(fèi)價(jià)格方面的引導(dǎo)效應(yīng)逐步顯現(xiàn)。這有助于降低氫能的使用成本，提高氫能的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。

圖 3 中國(guó)氫氣價(jià)格變化情況

（資料來(lái)源：中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟）

3 氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到制約

3.1 技術(shù)性瓶頸

1）制氫環(huán)節(jié)。在制氫環(huán)節(jié)，綠氫生產(chǎn)成本高是制約其大規(guī)模應(yīng)用的主要因素之一。目前，電解槽效率有待提升，導(dǎo)致制氫能耗較高。此外，工業(yè)副產(chǎn)氫提純技術(shù)存在能耗高、碳排放殘留等問(wèn)題，影響了氫氣的質(zhì)量和環(huán)保性能。例如，傳統(tǒng)的工業(yè)副產(chǎn)氫提純方法需要消耗大量的能源，并且在提純過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的CO2排放，不符合低碳發(fā)展的要求。

2）儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)。儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另一個(gè)技術(shù)瓶頸。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫密度低，需要較大的儲(chǔ)氫容器，增加了儲(chǔ)運(yùn)成本；液態(tài)儲(chǔ)氫能耗高，需要將氫氣冷卻至極低溫度，消耗大量的能量；固態(tài)儲(chǔ)氫材料成本高、循環(huán)壽命不足，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。同時(shí)，長(zhǎng)距離輸氫管道網(wǎng)絡(luò)缺失，摻氫、純氫管道材料技術(shù)有待突破，影響了氫能的大規(guī)模輸送和分配。

3）應(yīng)用環(huán)節(jié)。在應(yīng)用環(huán)節(jié)，氫燃料電池壽命不足、低溫啟動(dòng)性能差等問(wèn)題制約了其在交通等領(lǐng)域的應(yīng)用。電解槽動(dòng)態(tài)響應(yīng)速率低，難以匹配風(fēng)光波動(dòng)性電源，限制了氫能在可再生能源消納方面的作用。例如，氫燃料電池汽車在低溫環(huán)境下啟動(dòng)困難，影響了其在實(shí)際使用中的便利性；電解槽在可再生能源發(fā)電波動(dòng)時(shí)，無(wú)法及時(shí)調(diào)整制氫速率，導(dǎo)致能源浪費(fèi)。

3.2 經(jīng)濟(jì)性瓶頸

目前，氫能的生產(chǎn)成本較高，主要原因是制氫技術(shù)不夠成熟、能源消耗大等。同時(shí)，核心技術(shù)依賴進(jìn)口增加了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成本和風(fēng)險(xiǎn)。此外，氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化不足，導(dǎo)致生產(chǎn)成本難以降低；基礎(chǔ)設(shè)施不完善，如加氫站數(shù)量不足、輸氫管道網(wǎng)絡(luò)缺失等，限制了氫能的市場(chǎng)推廣；市場(chǎng)化機(jī)制不完善，缺乏有效的價(jià)格形成機(jī)制和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，影響了氫能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

3.3 應(yīng)用性瓶頸

受技術(shù)成熟度不足、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)滯后、基礎(chǔ)設(shè)施不完善、商業(yè)模式不清晰、補(bǔ)貼退坡預(yù)期等因素疊加影響，氫能在高碳排放領(lǐng)域的替代進(jìn)程緩慢，短期內(nèi)難以形成規(guī)模化應(yīng)用。在交通領(lǐng)域，中國(guó)氫燃料電池汽車集中在商用車領(lǐng)域，通常需要政府補(bǔ)貼維持運(yùn)營(yíng)，乘用車市場(chǎng)尚未打開(kāi)。在工業(yè)替代方面，氫冶金、氫化工等關(guān)鍵工藝尚處于示范階段，技術(shù)穩(wěn)定性不足，距離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還有一定距離。在能源儲(chǔ)運(yùn)方面，綠氫成本仍依賴低價(jià)綠電和政策支持，其作為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能參與電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)的商業(yè)化路徑尚未成熟，尚難規(guī)模化滿足系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求。

3.4 政策性瓶頸

1）管理與政策協(xié)同不足。氫能管理涉及能源、交通、環(huán)保等多部門，存在職能交叉、職責(zé)不明，導(dǎo)致政策制定執(zhí)行協(xié)調(diào)難；同時(shí)，不同地區(qū)和部門在氫能產(chǎn)業(yè)政策制定上缺乏協(xié)同性，導(dǎo)致政策沖突和重復(fù)建設(shè)等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，二者均影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展效率與政策實(shí)施效果。

2）標(biāo)準(zhǔn)體系不完善。企業(yè)在氫能生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)缺乏針對(duì)性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指引。目前，氫能產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善，缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)等，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，安全隱患增加，制約了氫能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

3）政策落實(shí)不到位。部分氫能政策在地方實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中落實(shí)不到位。一些地方政府在政策執(zhí)行過(guò)程中存在打折扣、搞變通等現(xiàn)象，導(dǎo)致政策無(wú)法真正落地生效，無(wú)法充分發(fā)揮政策對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)和支持作用。

4 氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨重大機(jī)遇

4.1 技術(shù)突破重塑產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局

前沿技術(shù)的持續(xù)突破為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能。制氫領(lǐng)域，陰離子交換膜、碳電極水解離、多面體鈦酸鍶聚光制氫等技術(shù)不斷迭代，有望顯著提升電解槽效率、降低綠氫成本；海水直接制氫、核能制氫等前沿方向的探索，將進(jìn)一步拓寬氫能來(lái)源渠道。儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域，液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)逐步走向產(chǎn)業(yè)化，柔性非金屬輸氫管道、長(zhǎng)距離摻氫管道等技術(shù)加速研發(fā)，將破解氫能跨區(qū)域運(yùn)輸難題。應(yīng)用領(lǐng)域，固態(tài)氧化物燃料電池技術(shù)不斷突破，能量轉(zhuǎn)化效率與耐久性持續(xù)提升，為氫能在交通、電力等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

4.2 融合發(fā)展拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間

氫能與新能源、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的深度融合，正催生多元化的發(fā)展場(chǎng)景。“綠氫+新能源”模式，將西部廉價(jià)風(fēng)光電轉(zhuǎn)化為綠氫，實(shí)現(xiàn)可再生能源的就地消納與高附加值轉(zhuǎn)化，破解“棄風(fēng)棄光”難題。“綠氫+煤化工”“綠氫+冶金”等耦合模式，推動(dòng)傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)深度脫碳，培育綠色甲醇、綠氨、綠色直接還原鐵等新興產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與減排目標(biāo)的協(xié)同推進(jìn)。“風(fēng)光儲(chǔ)氫一體化”“制儲(chǔ)輸用一體化”模式，將氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)有機(jī)銜接，提升產(chǎn)業(yè)協(xié)同效率，降低綜合成本。此外，氫能與數(shù)字技術(shù)的融合，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，為管理創(chuàng)新與效率提升提供支撐。

4.3 政策紅利持續(xù)釋放發(fā)展動(dòng)能

國(guó)家層面的戰(zhàn)略布局與政策支持為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)保障。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）》提出，發(fā)揮好中央預(yù)算內(nèi)投資引導(dǎo)作用，支持氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。財(cái)政部等5部門對(duì)符合條件的城市群開(kāi)展燃料電池汽車關(guān)鍵核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)和示范應(yīng)用給予獎(jiǎng)勵(lì)。地方層面，上海、山東、廣東等地將氫能設(shè)施建設(shè)納入新基建范疇，海南、內(nèi)蒙古等地允許在非化工園區(qū)探索建設(shè)可再生能源制氫及制氫加氫一體站項(xiàng)目，上海積極構(gòu)建綠色氫基燃料供應(yīng)、交易與認(rèn)證體系，各地因地制宜的政策創(chuàng)新不斷破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展堵點(diǎn)。此外，國(guó)家能源局首批能源領(lǐng)域氫能試點(diǎn)名單的正式確定，聚焦重點(diǎn)區(qū)域與典型場(chǎng)景開(kāi)展集成示范，旨在通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式驗(yàn)證和管理機(jī)制突破，加速形成可復(fù)制、可推廣的制度經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)路徑，為“十五五”期間氫能產(chǎn)業(yè)由示范引領(lǐng)邁向規(guī)模化、商業(yè)化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.4 市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)張

“雙碳”目標(biāo)下，工業(yè)、交通等領(lǐng)域的深度脫碳需求日益迫切，為氫能產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的市場(chǎng)空間。京津冀、長(zhǎng)三角等地區(qū)綠電需求持續(xù)高速增長(zhǎng)，2024年，京津冀、長(zhǎng)三角等地區(qū)綠電需求持續(xù)高速增長(zhǎng)，2024年京津冀地區(qū)綠電交易電量達(dá)203億kW·h，同比增長(zhǎng)約80%，為綠氫的消納提供了巨大市場(chǎng)。同時(shí)，全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程加快，國(guó)際氫能市場(chǎng)需求持續(xù)擴(kuò)張，中國(guó)憑借可再生能源資源優(yōu)勢(shì)與產(chǎn)業(yè)規(guī)模基礎(chǔ)，在綠氫生產(chǎn)與出口方面具有潛在競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，有望搶占全球氫能市場(chǎng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

5 氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新路徑

5.1 加強(qiáng)科技創(chuàng)新，突破低效率高成本困局

1）制氫低碳化。發(fā)展常溫常壓制氫技術(shù)，降低制氫能耗和成本。探索海水直接制氫、核能制氫、光解水制氫等新型制氫技術(shù)，拓寬氫氣來(lái)源，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，實(shí)現(xiàn)制氫過(guò)程的低碳化。例如，海水直接制氫技術(shù)可以利用豐富的海水資源，不需要額外的淡水供應(yīng)，具有廣闊的應(yīng)用前景；核能制氫技術(shù)可以利用核能的高能量密度特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高效制氫。

2）儲(chǔ)氫多元化。推進(jìn)高壓氣態(tài)、深冷液態(tài)、多基固態(tài)儲(chǔ)氫等技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)成熟度高，但儲(chǔ)氫密度較低，可通過(guò)優(yōu)化儲(chǔ)氫容器設(shè)計(jì)和材料選擇，提高儲(chǔ)氫密度；深冷液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)儲(chǔ)氫密度高，但能耗較大，可通過(guò)改進(jìn)冷卻技術(shù)和絕熱材料，降低能耗；多基固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)具有儲(chǔ)氫密度高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，但成本較高，可通過(guò)研發(fā)新型儲(chǔ)氫材料和優(yōu)化制備工藝，降低成本。

3）輸氫高效化。完善摻氫天然氣管道輸送技術(shù)，提高氫氣在天然氣管道中的摻混比例，降低輸氫成本。發(fā)展柔性非金屬輸氫管道設(shè)計(jì)制造技術(shù)，解決傳統(tǒng)金屬輸氫管道成本高、易腐蝕等問(wèn)題，提高輸氫管道的靈活性和安全性。例如，柔性非金屬輸氫管道可以根據(jù)地形和用戶需求進(jìn)行靈活鋪設(shè)，減少管道建設(shè)成本和施工難度。

4）加氫便捷化。研發(fā)快速加氫技術(shù)和設(shè)備，縮短加氫時(shí)間，提高加氫效率。建設(shè)智能化加氫站，實(shí)現(xiàn)加氫過(guò)程的自動(dòng)化控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高加氫站的安全性和運(yùn)營(yíng)管理水平。例如，快速加氫技術(shù)可以在幾分鐘內(nèi)完成氫燃料電池汽車的加氫過(guò)程，大大提高了車輛的使用便利性。

5）電池高端化。加強(qiáng)關(guān)鍵材料、核心部件研發(fā)，提高燃料電池的效率、耐久性和可靠性。研發(fā)新型催化劑、質(zhì)子交換膜等關(guān)鍵材料，降低燃料電池成本；優(yōu)化燃料電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高電池的性能和穩(wěn)定性。例如，新型催化劑可以提高燃料電池的催化活性，降低貴金屬用量，從而降低成本；優(yōu)化質(zhì)子交換膜的結(jié)構(gòu)和性能，可以提高燃料電池的質(zhì)子傳導(dǎo)效率和耐久性。

6）應(yīng)用多元化。拓展氫能在交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用。在交通領(lǐng)域，除了氫燃料電池汽車外，還可以發(fā)展氫燃料電池船舶、飛機(jī)等交通工具；在工業(yè)領(lǐng)域，擴(kuò)大氫能在冶金、化工、建材等行業(yè)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程的深度脫碳；在建筑領(lǐng)域，推廣氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)，為建筑物提供清潔能源。

5.2 加強(qiáng)管理創(chuàng)新，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展

1）管理數(shù)字化。將數(shù)字化思維融入企業(yè)戰(zhàn)略，構(gòu)建全鏈條的數(shù)字孿生系統(tǒng)。通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)，對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬和優(yōu)化，提高產(chǎn)業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率和管理水平。例如，利用數(shù)字孿生系統(tǒng)可以對(duì)制氫工廠的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化，提高制氫效率和質(zhì)量；對(duì)輸氫管道進(jìn)行模擬分析，提前發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，保障輸氫安全。

2）安全智能化。部署人工智能驅(qū)動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，利用傳感器、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氫能產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的安全狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并發(fā)出預(yù)警。構(gòu)建數(shù)字安防+物聯(lián)應(yīng)急防護(hù)體系，提高氫能產(chǎn)業(yè)的安全應(yīng)急處置能力。例如，在加氫站安裝智能監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加氫過(guò)程中的壓力、溫度等參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況立即采取措施；建立智慧應(yīng)急指揮平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急資源的快速調(diào)配和多部門高效協(xié)同。

3）服務(wù)生態(tài)化。開(kāi)發(fā)氫能交易平臺(tái)與用戶端APP（應(yīng)用），提供“制—儲(chǔ)—運(yùn)—用”一體化增值服務(wù)。通過(guò)氫能交易平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)氫能的生產(chǎn)、銷售、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的信息化管理和交易，提高市場(chǎng)透明度和交易效率；用戶端APP可以為用戶提供氫能使用信息查詢、加氫站導(dǎo)航、在線支付等服務(wù)，提高用戶的使用便利性。例如，用戶可以通過(guò)APP查詢附近的加氫站位置和價(jià)格信息，并在線預(yù)約加氫服務(wù)。

4）組織敏捷化。設(shè)立跨領(lǐng)域數(shù)字化團(tuán)隊(duì)，打破部門壁壘，推動(dòng)“技術(shù)+業(yè)務(wù)+數(shù)據(jù)”協(xié)同發(fā)展。跨領(lǐng)域數(shù)字化團(tuán)隊(duì)可以整合企業(yè)內(nèi)外的技術(shù)、業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)資源，共同開(kāi)展氫能產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化創(chuàng)新項(xiàng)目，提高企業(yè)的創(chuàng)新能力和市場(chǎng)響應(yīng)速度。例如，跨領(lǐng)域數(shù)字化團(tuán)隊(duì)可以由制氫技術(shù)專家、市場(chǎng)營(yíng)銷人員、數(shù)據(jù)分析師等組成，共同研發(fā)適合市場(chǎng)需求的氫能產(chǎn)品和解決方案。

5）供應(yīng)鏈協(xié)同化。應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)綠氫溯源與碳足跡認(rèn)證，提升供應(yīng)鏈透明度。區(qū)塊鏈技術(shù)具有不可篡改、可追溯等特點(diǎn)，可以記錄氫能從生產(chǎn)到消費(fèi)的全過(guò)程信息，確保綠氫的真實(shí)性和環(huán)保性。通過(guò)碳足跡認(rèn)證，可以為氫能產(chǎn)品賦予環(huán)境價(jià)值，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。例如，消費(fèi)者可以通過(guò)掃描產(chǎn)品二維碼，查詢氫能產(chǎn)品的碳足跡信息，了解產(chǎn)品的環(huán)保性能。

5.3 加強(qiáng)模式創(chuàng)新，促進(jìn)各類要素融合發(fā)展

1）分布式制氫加氫站模式。大力推進(jìn)分布式制氫加氫站建設(shè)，將制氫設(shè)備與加氫站集成在一起，實(shí)現(xiàn)氫氣的就地制取與加注。這種模式具有諸多優(yōu)勢(shì)，一方面，減少了氫氣長(zhǎng)途運(yùn)輸環(huán)節(jié)，降低了運(yùn)輸成本和運(yùn)輸過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，能夠根據(jù)不同區(qū)域的氫能需求靈活布局，提高氫能供應(yīng)的及時(shí)性和靈活性。例如，在一些工業(yè)園區(qū)、物流園區(qū)等氫能需求較為集中的區(qū)域，建設(shè)分布式制氫加氫站，可直接為園區(qū)內(nèi)的氫燃料電池車輛、設(shè)備等提供加氫服務(wù)，滿足其日常運(yùn)營(yíng)需求。同時(shí)，分布式制氫加氫站還可以與當(dāng)?shù)氐目稍偕茉窗l(fā)電相結(jié)合，利用富余的電能進(jìn)行制氫，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和低碳轉(zhuǎn)型。

2）氫能產(chǎn)業(yè)集群模式。構(gòu)建氫能產(chǎn)業(yè)集群，以核心企業(yè)為引領(lǐng)，吸引上下游相關(guān)企業(yè)集聚發(fā)展，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)企業(yè)之間可以實(shí)現(xiàn)資源共享、技術(shù)交流和協(xié)同創(chuàng)新，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力。例如，以大型制氫企業(yè)為核心，吸引儲(chǔ)氫設(shè)備制造商、輸氫管道建設(shè)企業(yè)、燃料電池研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)、加氫站運(yùn)營(yíng)商等圍繞其布局，形成從制氫到應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)。在產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)，企業(yè)可以共同開(kāi)展技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，共享研發(fā)成果，加速氫能技術(shù)的迭代升級(jí)；還可以通過(guò)集中采購(gòu)原材料、統(tǒng)一物流配送等方式，降低生產(chǎn)成本和運(yùn)營(yíng)成本。

3）氫能與傳統(tǒng)能源融合發(fā)展模式。推動(dòng)氫能與傳統(tǒng)能源在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、應(yīng)用等環(huán)節(jié)的融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源的互補(bǔ)和優(yōu)化配置。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以利用傳統(tǒng)能源發(fā)電產(chǎn)生的余熱進(jìn)行制氫，提高能源利用效率；在儲(chǔ)存環(huán)節(jié)，將氫能儲(chǔ)存與傳統(tǒng)能源儲(chǔ)存設(shè)施相結(jié)合，構(gòu)建多元化的能源儲(chǔ)存體系；在運(yùn)輸環(huán)節(jié)，探索氫能與傳統(tǒng)能源運(yùn)輸管道的共用或改造，降低運(yùn)輸成本；在應(yīng)用環(huán)節(jié)，發(fā)展氫能與傳統(tǒng)能源混合動(dòng)力系統(tǒng)，提高能源利用的靈活性和可靠性。例如，在工業(yè)領(lǐng)域，將氫能與天然氣混合燃燒，既可以減少碳排放，又能保證工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行；在交通領(lǐng)域，研發(fā)氫能?燃油混合動(dòng)力汽車，在氫能供應(yīng)不足的情況下，仍可使用傳統(tǒng)燃油作為動(dòng)力，擴(kuò)大車輛的使用范圍并提高適應(yīng)性。

4）氫能金融創(chuàng)新模式。引入金融創(chuàng)新手段，為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供多元化的金融支持。設(shè)立氫能產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)基金，吸引社會(huì)資本參與，為氫能企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、項(xiàng)目建設(shè)等提供資金保障。開(kāi)展氫能項(xiàng)目融資租賃業(yè)務(wù)，降低企業(yè)購(gòu)置氫能設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的資金壓力。推出氫能相關(guān)的金融衍生品，如氫能期貨、期權(quán)等，幫助企業(yè)規(guī)避市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，穩(wěn)定生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。例如，金融機(jī)構(gòu)可以根據(jù)氫能企業(yè)的不同發(fā)展階段和需求，設(shè)計(jì)個(gè)性化的金融產(chǎn)品和服務(wù)方案，為初創(chuàng)期企業(yè)提供天使投資、風(fēng)險(xiǎn)投資等，為成長(zhǎng)期企業(yè)提供項(xiàng)目貸款、供應(yīng)鏈金融服務(wù)等，為成熟期企業(yè)提供并購(gòu)重組、上市融資等支持。

5.4 加強(qiáng)制度創(chuàng)新，激發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同活力

1）完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。加快制定和完善氫能產(chǎn)業(yè)從制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)綉?yīng)用全鏈條的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在制氫環(huán)節(jié)，明確不同制氫技術(shù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；在儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)，規(guī)范高壓氣態(tài)、深冷液態(tài)、多基固態(tài)等儲(chǔ)氫方式的技術(shù)要求和安全規(guī)范；在輸氫環(huán)節(jié)，制定輸氫管道的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)；在應(yīng)用環(huán)節(jié)，建立氫燃料電池汽車、船舶、飛機(jī)等交通工具的安全標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)，以及氫能在工業(yè)、建筑等領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)規(guī)范。通過(guò)完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，確保氫能產(chǎn)業(yè)的安全、有序發(fā)展，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。例如，制定嚴(yán)格的氫氣純度標(biāo)準(zhǔn)，保證氫燃料電池的正常運(yùn)行和使用壽命；建立加氫站的安全運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范加氫操作流程，保障加氫過(guò)程的安全可靠。

2）強(qiáng)化政策扶持力度。政府出臺(tái)一系列扶持政策，鼓勵(lì)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在財(cái)政補(bǔ)貼方面，對(duì)氫能企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新、項(xiàng)目建設(shè)、設(shè)備購(gòu)置等給予資金補(bǔ)貼，降低企業(yè)的成本壓力；在稅收優(yōu)惠方面，在一定時(shí)段內(nèi)對(duì)氫能企業(yè)實(shí)行稅收減免政策，如減免增值稅、企業(yè)所得稅等，提高企業(yè)的盈利能力；在土地政策方面，優(yōu)先保障氫能項(xiàng)目的用地需求，降低土地成本。同時(shí)，設(shè)立氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)資金，對(duì)在氫能技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、市場(chǎng)推廣等方面取得突出成績(jī)的企業(yè)和個(gè)人給予獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)市場(chǎng)主體的積極性和創(chuàng)造性。例如，對(duì)購(gòu)買氫燃料電池汽車的消費(fèi)者給予購(gòu)車補(bǔ)貼，提高消費(fèi)者對(duì)氫能汽車的接受度和購(gòu)買意愿；對(duì)建設(shè)分布式制氫加氫站的企業(yè)給予建設(shè)補(bǔ)貼，加快分布式制氫加氫站的布局和推廣。

3）建立監(jiān)管協(xié)調(diào)機(jī)制。由于氫能產(chǎn)業(yè)涉及多個(gè)領(lǐng)域和部門，需要建立跨部門的監(jiān)管協(xié)調(diào)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的全鏈條監(jiān)管。明確各部門的職責(zé)分工，加強(qiáng)部門之間的溝通協(xié)作和信息共享，形成監(jiān)管合力。建立健全氫能產(chǎn)業(yè)的安全監(jiān)管體系，加強(qiáng)對(duì)制氫、儲(chǔ)氫、輸氫、加氫等環(huán)節(jié)的安全監(jiān)管，制定應(yīng)急預(yù)案，定期開(kāi)展安全檢查和應(yīng)急演練，防范安全事故的發(fā)生。加強(qiáng)對(duì)氫能產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管，規(guī)范市場(chǎng)秩序，打擊假冒偽劣產(chǎn)品，保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益。例如，成立由能源、環(huán)保、交通、市場(chǎng)監(jiān)管等部門組成的氫能產(chǎn)業(yè)監(jiān)管協(xié)調(diào)小組，定期召開(kāi)聯(lián)席會(huì)議，研究解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展中遇到的重大問(wèn)題；建立氫能產(chǎn)業(yè)監(jiān)管信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)安全狀況、產(chǎn)品質(zhì)量等關(guān)鍵信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與協(xié)同管理。

4）推動(dòng)國(guó)際合作與交流。積極參與國(guó)際氫能領(lǐng)域的合作與交流，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)、管理經(jīng)驗(yàn)和資金，提升中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。加強(qiáng)與國(guó)際氫能組織、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的合作，開(kāi)展聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目，共同攻克氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題。參與國(guó)際氫能標(biāo)準(zhǔn)的制定，提高中國(guó)在國(guó)際氫能領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)和影響力。鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)氫能企業(yè)開(kāi)展國(guó)際市場(chǎng)拓展，推動(dòng)中國(guó)氫能產(chǎn)品和服務(wù)“走出去”。例如，與國(guó)際知名氫能企業(yè)建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同開(kāi)展氫能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范項(xiàng)目；組織國(guó)內(nèi)氫能企業(yè)參加國(guó)際氫能展會(huì)和論壇，展示中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成果和技術(shù)實(shí)力，加強(qiáng)與國(guó)際同行的交流與合作。

氫能革命絕非一蹴而就的，而是一場(chǎng)考驗(yàn)戰(zhàn)略定力、系統(tǒng)思維與創(chuàng)新能力的持久戰(zhàn)，要求超越對(duì)單一技術(shù)或產(chǎn)品的追求，轉(zhuǎn)而致力于構(gòu)建一個(gè)“技術(shù)自主化、產(chǎn)業(yè)生態(tài)化、要素市場(chǎng)化、規(guī)則國(guó)際化”的現(xiàn)代化氫能產(chǎn)業(yè)體系。

黨的二十屆四中全會(huì)通過(guò)的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》明確指出，推動(dòng)氫能成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。面對(duì)“十五五”及更長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái)，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須堅(jiān)持“全國(guó)一盤棋”的系統(tǒng)布局，以科技創(chuàng)新破解成本困局，以管理創(chuàng)新提高效率效益，以模式創(chuàng)新?lián)屨际袌?chǎng)先機(jī)，以制度創(chuàng)新完善政策生態(tài)，將豐富的可再生能源優(yōu)勢(shì)、龐大的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景與逐步完善的市場(chǎng)機(jī)制緊密結(jié)合。唯有如此，方能使氫能真正從“未來(lái)的希望”成長(zhǎng)為驅(qū)動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的“現(xiàn)實(shí)引擎”，為建設(shè)能源強(qiáng)國(guó)和美麗中國(guó)、應(yīng)對(duì)全球氣候變化作出貢獻(xiàn)。

本文作者：吳吟

作者簡(jiǎn)介：吳吟，中國(guó)能源研究會(huì)，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，研究方向?yàn)槟茉磻?zhàn)略與規(guī)劃。

文章來(lái) 源 ： 吳吟. 氫能革命：驅(qū)動(dòng)全球低碳轉(zhuǎn)型與氣候治理的戰(zhàn)略選擇[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2026, 44(3): 95?102 .

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