在全球能源結(jié)構(gòu)加速向清潔低碳轉(zhuǎn)型的背景下，氫能因其零排放、質(zhì)量能量密度高和廣泛的應用場景，被視為實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的關鍵能源載體。我國已將氫能產(chǎn)業(yè)列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并在制氫、用氫環(huán)節(jié)取得顯著進展。然而，儲運環(huán)節(jié)的技術瓶頸嚴重制約了氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。為此，中國工程院院士陳學東建議，未來5到10年，我國需重點攻關高壓儲氫、液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫技術，同時探索多元化儲運路徑，支撐氫能在能源體系中發(fā)揮更大作用。

　　我國氫能產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模

　　據(jù)記者了解，美國、歐洲、日本和韓國等在20世紀就開始布局氫能產(chǎn)業(yè)，并在燃料電池汽車、氫動力船舶、氫能煉化等領域?qū)崿F(xiàn)示范應用。例如，日本在液氫儲運和燃料電池技術上處于領先地位，歐洲則重點推進可再生能源制氫和氫能基礎設施建設。

　　我國氫能產(chǎn)業(yè)在政策支持下快速發(fā)展，已形成“制、儲、運、加、用”全產(chǎn)業(yè)鏈布局。在制氫方面，我國是全球最大氫氣生產(chǎn)國，2024年氫氣產(chǎn)量約3700萬噸，主要來自化石能源制氫(灰氫)和工業(yè)副產(chǎn)氫，綠氫(電解水制氫)占比仍較低。在用氫方面，氫燃料電池商用車示范推廣穩(wěn)步推進，交通、儲能、發(fā)電、工業(yè)等多領域應用生態(tài)逐步形成。

　　在技術體系方面，我國已經(jīng)構(gòu)建了“純電+混動+燃料電池”“電池+電機+智能網(wǎng)聯(lián)”的三縱三橫新能源車技術體系，并在氫能安全、關鍵材料、核心裝備等方面持續(xù)攻關?！叭欢覈鴼淠墚a(chǎn)業(yè)整體仍處于商業(yè)化前期，儲運環(huán)節(jié)的技術短板成為制約氫能規(guī)?；l(fā)展的關鍵瓶頸?！标悓W東院士強調(diào)。

　　儲運技術發(fā)展不足成瓶頸

　　氫能儲運是連接制氫端和用氫端的關鍵環(huán)節(jié)，直接影響氫能的經(jīng)濟性和安全性。目前，我國在儲運技術上仍存在以下短板。

　　一是高壓儲氫技術尚未完全自主可控，如加氫站的關鍵設備：70兆帕供氫管閥件、高壓大排量氫氣壓縮機等依賴進口；用于車載儲氫的70兆帕Ⅳ型儲氫瓶及瓶口閥仍處于樣機階段，尚未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應用。

　　二是液態(tài)儲氫技術面臨能耗與成本挑戰(zhàn)，大規(guī)模低能耗液化工藝、低溫氫膨脹機的研發(fā)尚未突破。

　　三是固態(tài)儲氫和超臨界儲氫仍處于研發(fā)階段，固態(tài)儲氫材料研究較多，仍處于起步階段；超臨界儲氫研發(fā)起步較晚，只有少數(shù)企業(yè)開展了部分預研工作。

　　四是管道輸氫經(jīng)濟性待驗證，純氫管道建設成本高昂，每千米建設成本達500萬至600萬元，短期內(nèi)難以大規(guī)模推廣；天然氣管道摻氫技術在我國仍處于小規(guī)模試驗階段，安全性和經(jīng)濟性需進一步驗證。

　　總體來看，在規(guī)范設計條件下，我國氫能儲運裝備的安全問題總體可控，當前主要問題是通過技術迭代降低氫能儲運成本，可通過材料國產(chǎn)化、規(guī)?；a(chǎn)、系統(tǒng)優(yōu)化等方式實現(xiàn)這一目標。

　　短期發(fā)展高壓儲運技術裝備

　　目前，氫能產(chǎn)業(yè)正處于從示范向商業(yè)化過渡的關鍵階段，儲運技術的突破將是決定氫能產(chǎn)業(yè)能否實現(xiàn)大規(guī)模應用的核心因素。面對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，陳學東院士建議，短期看，氫能儲運技術的發(fā)展應以高壓儲氫為主，一方面，加快國產(chǎn)化替代，推進70兆帕Ⅳ型儲氫瓶、70兆帕瓶口組合閥、70兆帕站用高頻切斷球閥等關鍵設備國產(chǎn)化；另一方面，優(yōu)化高壓儲氫系統(tǒng)設計，降低材料成本，提高安全性。

　　陳學東院士表示，高壓儲氫領域可與長距離管道輸送相結(jié)合。我國已經(jīng)規(guī)劃建設了烏蘭察布到燕山、康保到曹妃甸、霍爾果斯到連云港等長輸管道；國家管網(wǎng)已經(jīng)完成6.3兆帕金屬管道的沖擊試驗；《輸氫管道工程設計規(guī)范》《氫氣管道工程技術使用技術規(guī)范》也已發(fā)布，相關國家標準正在起草中。但純氫金屬管道的建設成本較高，利用天然氣管道摻氫相對經(jīng)濟。

　　數(shù)據(jù)顯示，截至2024年，全球共有50多個天然氣管道摻氫示范工程，每年有超過3000噸氫氣摻入天然氣管網(wǎng)?！艾F(xiàn)階段應聚焦技術成熟度較高的高壓儲氫和摻氫管道，避免盲目推進高成本純氫管道建設?！标悓W東院士補充道。

　　長期開發(fā)多元儲運技術路徑

　　“在發(fā)展高壓儲氫基礎上，應逐步發(fā)展液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫、有機液體儲氫、化合物儲氫，并適度超前開展深冷—高壓超臨界等儲氫前沿技術研究?！标悓W東院士表示。

　　著眼未來，陳學東院士建議，我國可以探索多元化儲運模式，發(fā)展長時氫儲能技術與裝備，促進可再生能源規(guī)模化利用和分布式儲能。這包括建設基于固態(tài)儲氫的儲能電站，實現(xiàn)熱電聯(lián)供；開發(fā)超導風力發(fā)電裝備與液氫融合的海上制氫技術，以及海上平臺氫氣儲存與轉(zhuǎn)運裝備；風電、光伏、海洋能等可再生能源與氫儲能耦合的分布式能源島等。預計我國可以在2025年內(nèi)解決高壓儲氫技術現(xiàn)有難題，2030年開發(fā)完成液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫技術，2035年實現(xiàn)多元化儲氫產(chǎn)業(yè)鏈技術的自主可控。