氫能也分顏色，相較于利用化石燃料生產的灰氫，利用可再生能源電解水獲得的氫被稱為綠氫，由于其全生命周期幾乎沒有碳排放，因此成為氫能最理想的應用形態。綠氫是碳中和目標下未來能源體系的重要支柱，被稱為“綠色石油”。近年來，我國綠氫產業發展按下快進鍵。

數據顯示，目前我國累計規劃建設綠氫項目超400個，合計規劃綠氫產能突破800萬噸/年。氫能企業加速融資，制氫裝備成本不斷降低，氫能應用場景持續拓展，綠氫正在撬動未來能源版圖的跑道上加速滑行，但起飛的臨界點還未到來。

●本報記者鄭萃穎

國產綠氫快速上量

2023年6月，我國首個萬噸級光伏制氫項目——中國石化新疆庫車綠氫示范項目成功貫通綠氫生產、輸送、利用全流程，成為全球規模最大的光伏制綠氫項目。該項目滿負荷運轉時，可以將庫車豐富的日照資源轉化為每年2萬噸的綠氫產能，就近供給中國石化煉化公司，替代煉油過程中使用的灰氫，預計每年將減少二氧化碳排放48.5萬噸。

在山東省青島市膠州市李哥莊鎮毛家莊村，當地利用1800畝坑塘水面建設“漁光互補+制氫”項目，這是山東省首個光伏配建制氫項目，按計劃將于今年底全容量并網。該項目制成的綠氫有望實現“就近用氫”，降低周邊產業成本，預計每年將減少碳排放16萬噸。

隆基綠能副總裁、首席可持續發展官張海濛近日在巴庫氣候大會上發言時，將綠氫形容為推動更加清潔、高效、可持續的能源體系發展的重要引擎。他認為，綠氫將助力工業生產環節完成深度脫碳的任務。

迄今為止，在全球計劃開發的綠氫產能中，約三分之一是在過去一年中增加的。中國作出最終投資決策的綠氫項目產能已占同時期全球規劃產能的40%以上。國際能源署(IEA)今年10月發布的《全球氫能評論(2024)》稱，得益于清潔能源生產設備大規模制造方面的優勢，中國擁有全球60%的電解槽制造產能。電解槽作為綠氫生產的最核心設備，就像光伏行業的光伏板、電動汽車行業的新能源電池，決定了綠氫生產規模。

“中國已有200多家服務于制綠氫的電解槽制造商，并且綠氫項目數量持續增加。”碳能科技董事長、天津大學教授康鵬對記者表示。

中國21世紀議程管理中心全球環境處處長張賢告訴記者，截至2023年底，我國累計建成運營綠氫項目近60個，覆蓋21個省份，近3年內綠氫投產項目主要集中在工業和交通領域，其中工業領域綠氫產能占總產能的比例接近70%。

在化工領域，根據亞化咨詢的盤點，2023年至2024年，國內將綠電、綠氫及化工生產耦合發展的項目，包括新疆天池能源煤制天然氣項目、新疆山能化工準東五彩灣煤制烯烴項目、中煤條湖煤制天然氣項目、國家能源集團包頭煤制烯烴升級示范項目等，均配備了電解水制氫裝置。

氫能在我國未來能源版圖中占據重要位置。《中華人民共和國能源法》首次將氫能納入國家能源管理體系。2022年我國出臺的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》提出，到2025年，可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年，實現二氧化碳減排100-200萬噸/年；到2030年，形成較為完備的氫能產業技術創新體系、清潔能源制氫及供應體系，有力支撐碳達峰目標實現。

“2030年和2060年，中國綠氫在氫能產業中占比將分別達到8%-15%和75%-90%，二氧化碳減排規模將分別達到1億噸/年和16-18億噸/年。”張賢認為，氫能是實現“雙碳”目標的關鍵能源之一。

綠氫制備成本下降

高工氫電產業研究所(GGII)數據顯示，截至2024年10月底，國內在建及規劃中的綠氫項目對應的電解槽市場需求超過1000億元，電解槽及核心材料市場迎來爆發式增長。

IEA發布的報告稱，多家中國太陽能電池板制造巨頭紛紛涉足電解槽制造領域，它們目前約占中國電解槽制造產能的三分之一。“中國持續擴大電解槽制造產能，預計將降低電解槽生產成本。”國際能源署寫道。

近日，陽光氫能智能制造中心正式建成投產。2024年10月末，隸屬于天合集團的江蘇天合元氫科技在揚州投資的制氫裝備生產基地投產。隆基氫能2023年推出首套單槽產氫量達到3000標方/小時的堿性電解槽，并發布統計數據，稱其制氫產能占國內總產能的兩成。

“電解水制氫整套設備的單價，從去年的1000萬元，降至今年的600萬元左右。其核心部件電解槽的單價從去年的600萬元降至今年的300萬元左右。”康鵬告訴記者。

一位業內人士表示，綠氫生產設備價格下行主要原因在于規模化生產和技術進步，同時也來自同業價格競爭和階段性供需失衡。同時，綠氫生產廠要控制項目總投資，導致目前上游電解槽制造商利潤微薄。

來自券商的行業研究數據顯示，今年1月至11月，已公開招標電解槽的綠氫項目共17個，電解槽合計招標量1.2GW，已超去年全年水平，近期招標落地提速。2024年項目第一中標候選人的堿性電解槽平均價格和價格中位數分別為680.6萬元/套、616.3萬元/套。

“有的電解槽企業競標價格與成本幾乎持平。最低價競標使得一些企業選用更便宜的零部件、電極等材料，影響到電解槽產品質量。一些綠氫項目運行以來，工人一直在調試設備，有的電解槽甚至需要返廠維修三四次。”上述業內人士稱。

清潔電力價格和硬件設備價格構成了綠氫制備的主要成本。應對價格壓力，一方面，需要上游綠氫設備企業實現技術突破。例如，通過改進核心材料，提升電解槽能效和單體產氫量。康鵬表示，碳能科技通過研發生產先進的電極和隔膜材料，降低制氫的用電量，同時使得電解槽小室數減少。“去年主流廠家生產1立方米氫氣需要4.5度直流電，今年多數降到4.3度甚至4度直流電；以前產氫量1000標方/小時的電解槽需要360個小室，現在只要260個甚至220個小室，減少了電解槽部件，從而大幅降低造價。”康鵬說。

另一方面，綠氫項目方需要更廉價的清潔電力作為生產能源。“目前新的綠氫項目開始大比例采用波動性綠電，有的項目則建設專線，將自建光伏電廠的電力輸送到制氫廠用于生產。這省去了綠電上網費用，制綠氫的電力成本可以節約一半。”康鵬說，這類“源網荷儲一體化”(指電源、電網、負荷和儲能四個環節整合在一起協同工作)項目仍需要大幅改進傳統電解槽技術，以適應風光能源的波動性，同時配備儲氫、儲能裝置，提升綠氫制備系統的安全性和效能。

張賢表示，現階段綠氫相比灰氫仍無價格優勢。“目前灰氫成本為10-20元/公斤，綠氫和網電制氫成本均為30元/公斤左右。從未來發展趨勢看，考慮到低碳技術的學習曲線效應，綠氫成本將大幅降低。到2030年，綠氫成本將下降約40%；到2035年前后綠氫將具有市場競爭力。”張賢說。

推動形成價格激勵機制

張海濛表示，全球對綠色產品的認定標準仍不統一，使得低碳產品難以獲得綠色溢價，無法與高碳產品進行競爭。例如，在鋼鐵行業，灰氫煉鋼的生產成本遠低于綠氫煉鋼，鋼鐵企業很難因為使用綠氫獲得產品溢價。碳稅的懲罰措施無法形成閉環，削弱了企業采用綠氫的動力。

“在國際上，對于利用綠氫生產的甲醇和合成航煤等綠色化學品，買方可給予高達百分之百的產品溢價，形成足夠的市場推動力。而目前國內綠氫制成的化工產品，還沒有享受到足夠的價格激勵機制。”康鵬告訴記者。

一位從事新能源投資與開發的業內人士表示：“綠氫產業剛剛起步。氫能的儲運問題沒有解決，應用端需求也沒有提升，整個產業發展難以被帶動起來。”

目前，綠氫主要用于工業生產和交通運輸領域。在工業生產方面，綠氫既被用作燃料，也被用于制造化學品，未來用綠氫制甲醇、制氨的項目有望增加。在交通運輸方面，氫燃料車輛、船舶、無人機的研發正在加速推進。

據GGII統計，今年1-10月國內燃料電池汽車上牌量合計達到5723輛，同比增長29%。其中，燃料電池客車848輛，占比14.8%；燃料電池專用車4874輛，占比85.2%，主要為燃料電池重卡(3385輛)。同時，山西呂梁、重慶、北京、河北唐山、湖南湘潭等地已為部分氫能車輛放開路權。

氫能無人機正在進入貨運、巡檢、救援等領域。在今年的珠海航展上，哈工大重慶研究院氫動力及低碳能源研究中心下屬翌翔團隊開發的青鷗30B無人機亮相，這款氫動力復合翼長航時無人機于今年初正式定型，現已開始定制化批量生產。國內首架配置氫動力系統的FC30大疆運載無人機近日在浙江舟山實現跨海島物資運輸飛行，該無人機的氫動力系統由浙江氫航科技股份有限公司研制生產。今年3月，我國首列氫能源市域列車在長春的中車長客試驗線開展運行試驗，其每公里實際運行平均能耗僅為5千瓦時。9月，由中車青島四方股份公司自主研制的氫能源智能城際動車組CINOVA H2正式發布，該車最快運行速度可達200公里/小時。

張賢表示，降低氫能產業成本分為四個環節，除了制氫、用氫，還有運氫、儲氫。氫能儲運環節可將綠氫的生產端與需求端連接起來。

業內人士表示，目前中石化、中石油等企業正在加大氫能投資，布局加氫站，推動天然氣管道摻氫運輸。為推動我國綠氫產業順利發展，需不斷激發上游制造企業創新潛能，在交通運輸領域完善配套設施，解決氫能儲運痛點，培育市場需求。

來源：中國證券報