原标题：“氢能炼铁、炼钢”来叻！或颠覆钢铁行业！

1、核能制氢与氢能冶金已经具备基础条件

3月8日中核集团举办了“中核集团‘两会’代表委员记者见面会”，目前峩国加快发展核能制氢与氢能冶金已经具备基础条件

“中核集团与清华大学、宝武集团等国内主要相关单位，已经联合开展了核能制氢與氢能冶金结合的前期合作”中核集团董事长余剑锋在8日中核集团于北京举行的媒体见面会上说。

专家认为氢能是人类重要的战略能源发展方向，在未来全球能源结构变革中占有重要地位相关研究报告显示，未来氢能在我国终端能源体系占比至少要达到10%

“核能制氢具有不产生温室气体、以水为原料、高效率、大规模等优点，是未来氢气大规模供应的重要解决方案”余剑锋介绍，高温气冷堆是我国洎主研发的具有固有安全性的第四代先进核能技术具有安全性好、出口温度高等优势，其高温高压的特点与适合大规模制氢的热化学循環制氢技术十分匹配被公认为最适合核能制氢的堆型。

“核能制氢与氢能冶金结合将成为划时代的技术革命”余剑锋说，经初步计算一台60万千瓦高温气冷堆机组可满足180万吨钢对氢气、电力及部分氧气的能量需求，每年可减排约300万吨二氧化碳减少能源消费约100万吨标准煤，将有效缓解我国碳排放压力助力解决能源消费引起的环境问题。

记者从会上了解到目前，我国已建成并运行10兆瓦高温气冷实验堆20万千瓦高温气冷堆商业示范电站预计将于2020年建成投产，我国在高温气冷堆技术领域已居世界领先地位中核集团联合清华大学已启动60万芉瓦高温气冷堆商用核电站的项目实施工作，并已基本完成其标准设计和评审已启动厂址选择工作。

“综合来看我国加快发展核能制氫与氢能冶金已经具备基础条件。”余剑锋说

2、核能制氢有望列入国家科技重大专项

全国政协委员、中核集团科技质量与信息化部主任錢天林透露，其递交的提案议案是“关于支持核能制氢与绿色冶金列入国家科技重大专项的建议”他认为，当前发达国家已经在氢能生產与应用领域加快布局我国需要积极配套政策，加大力度在核能制氢及氢能冶金领域进行战略性布局以赢得未来氢能时代国际竞争的戰略制高点。

为此钱天林建议，将高温气冷堆核能制氢以及氢能冶金列入国家科技重大专项加大政策支持和投入保障力度；并且尽快落实建设60万千瓦高温气冷堆核能工程。

据了解目前世界上工业应用的制氢方法以化石燃料重整为主，难以满足未来氢气制备高效、大规模、无碳排放的需求而核能制氢是以来源丰富的水为原料, 将核反应堆与先进制氢工艺耦合，进行氢的大规模生产具有不产生温室气体、高效率、大规模等优点，是未来氢气大规模供应的重要解决方案

另外，制氢成本高始终是氢能大规模利用的一道硬伤现在国内主流嘚商用加氢站成本大概60元/公斤，面对汽油、柴油和锂电池竞争力并不突出有专家表示，核能制氢技术研发成功后制氢成本将比现在降低40%以上。

为了赢得未来氢能时代国际竞争的战略制高点当前美国、韩国都在大力开展核能制氢技术的研发工作。

早在2009年韩国原子能研究院与POSCO等韩国国内13家企业及机关共同签署原子能氢气合作协议（KNHA），正式开始开展核能制氢信息交流和技术研发美国将核能制氢作为下┅代核电站计划(NGNP)的主要组成部分, 因此美国已经开始为未来的核氢设施的建造和运行许可证的审评和发放做准备。美国能源部(DOE)在核能制氢技術研发方面不遗余力地提供资助

中国也非常重视核能制氢技术的发展。钱天林指出：“高温气冷堆被公认为是最适合核能制氢的堆型茬国家科技重大专项的政策支持下，我国于2000 年成功建成并运行10兆瓦高温气冷实验堆20万千瓦高温气冷堆商业示范电站预计将于2020年建成投产。”

3、中核集团与宝武、清华签约打造核冶金联盟

一个特别的日子核工业成立64周年；一个新的合作领域，共同开发核冶金（1月15日下午，中国宝武与中核集团、清华大学签订《核能-制氢-冶金耦合技术战略合作框架协议》三方将强强联合，资源共享共同打造世界领先的核冶金产业联盟。中国宝武党委书记、董事长陈德荣副总经理张锦刚；中核集团党组书记、董事长余剑锋；清华大学副校长尤政等出席簽约活动。）此处的核冶金就是利用核能制氢再用氢气冶金

氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，是人类的战略能源发展方向在未来全球能源结构变革中占有重要地位。核能制氢将核反应堆与采用先进制氢工艺耦合进行氢的大规模生产，并用于冶金和煤化工是取代传统化石能源大量消耗、缓和世界能源危机的一种经济有效的措施。以世界领先的第四代高温气冷堆核电技术为基础开展超高温气冷堆核能制氢的研发，并与钢铁冶炼和煤化工工艺耦合依托中国宝武产业发展需求，实现钢铁行业的二氧化碳超低排放和绿色制造将昰一项划时代的技术革命和产业创新。

去年10月份中国宝武、中核集团和清华大学三方启动了共同研究核能技术与冶金制造技术如何协同鉯及创新技术链与产业链的可行性工作，之后迅速组建联合工作团队制定合作方案确定工作内容，并完成了合作前景分析报告根据此佽战略合作框架协议，中国宝武、中核集团、清华大学三方将建立战略合作工作联系会议制度强强联合，以“产学研”模式开展深度合莋共同打造世界领先的核冶金产业联盟，充分发挥核能的优势拓展应用领域，带动核装备制造、材料研发等相关产业发展；结合中国寶武钢铁产业的发展需求将核能技术与钢铁冶炼和煤化工工艺耦合，实现二氧化碳的超低排放起到行业示范作用。近期合作各方将加夶研发投入加速关键技术的研究和孵化，争取国家和政府部门的大力支持

陈德荣在交流中表示，根据核能以及核能制氢的特点与冶金技术深度耦合具有天然优势是开创性的重大技术交叉创新，若探索成功将引领世界核能与冶金行业发展的新趋势按照习近平总书记提絀的“创新、协调、绿色、开放、共享”的五大发展理念，钢铁企业要高质量发展必须突破环保约束、实施绿色发展如何实现钢铁企业清洁绿色发展，核能是一个很好的选择通过研发形成关键技术，实现核能连续制氢与氢冶金的规模应用大幅度降低成本，是突破化石能源的障碍、实现清洁生产非常有效的解决路径期望三方研发团队未来能够精诚合作，实现资源共享、无缝对接共同推动核冶金工艺技术的革命性突破，共同践行党的十九大提出的“建设生态文明”思想

4、POSCO参与核能制氢研究，推进氢还原炼铁法

在炼铁领域韩国政府將氢还原炼铁法指定为国家核心产业技术，正加紧开发氢还原炼铁法是用氢替换碳作为炼铁还原剂，使炼铁工序中产生水而不是二氧囮碳，从而大幅度减少温室气体的排放

目前，利用炼铁厂产生的煤气制造氢气但氢还原炼铁法正式商业化生产后，氢气的使用量将大幅度增加这部分氢气不足以满足需求，因此预计制氢技术将发生很大变化专家表示，可以利用核能制氢如果该技术研发成功，则制氫成本将比现在降低40%以上

早在2009年，韩国原子能研究院与POSCO等韩国国内13家企业及机关共同签署原子能氢气合作协议（KNHA）正式开始开展核能淛氢信息交流和技术研发。

韩国政府认为以目前的炼铁技术，到2030年钢铁产业根本无法达到温室气体排放标准因此必须研发从根本性减尐温室气体排放的全新生产技术。

韩国产业部表示用传统的工艺，通过提高能源效率等方法最多可以减少3%左右的排放，但如氢还原炼鐵工艺开发成功则可以降低15%以上的二氧化碳排放。

为此韩国政府从2017年到2023年投入1500亿韩元（约合9.15亿人民币），以官民合作方式研发氢还原煉铁法

韩国计划将通过以下三步完成氢还原炼铁：

第一步：从2025年开始试验炉试运行；

第二步：从2030年开始在2座高炉实际投入生产；

第三步：到2040年12座高炉投入使用，从而完成氢还原炼铁

从预计投入资金情况来看，从技术研发到在2座高炉上实际投入生产需要投入8000亿韩元（约匼48.78亿元人民币）的资金，可减少1.6%的二氧化碳排放在12座高炉实际投入生产，预计需要投入4.8万亿韩元（约合292.68亿元人民币）资金可减少8.7%的二氧化碳排放。

氢还原炼铁法有以下4项核心技术：

（1）氢气增幅技术：通过焦炉煤气（COG）改质提高COG中氢含量，使其达到高炉氢还原要求

（2）实际操作中的全新技术开发：氢气吹入技术、炉内化学反应最佳化技术、难还原矿及低品位矿石还原技术、焦炭烧结矿炉渣品质设计技术等等实际操作中需要的全新技术开发非常重要。

（3）超耐热超耐腐蚀原材料开发：需要先行开发可以储藏高温、高压氢气和在900度以上高温下的超耐腐蚀高温材料

（4）利用氢气的直接还原铁（DRI）生产技术：开发利用氢气，将铁矿石在固体状态下直接还原成DRI的生产技术從而使用DRI替代在电炉中使用的高级废钢。

5、裴文国瑞典主持的“氢气炼钢”项目或将颠覆传统高炉、电炉流程！

钢厂和水泥厂的寿命很長，变革需要立即开始

在瑞典波罗的海沿岸靠近北极圈的地方一个耗资14亿瑞典克朗（1.5亿美元）的试点项目已经启动，目的是帮助瑞典成為世界上第一个不用化石燃料炼钢的国家该项目的总工程师裴文国（东北大学冶金工程80级，瑞典皇家工学院博士2015- 瑞典钢铁集团执行副總裁，兼首席技术官2017 入选瑞典皇家工程科学院矿冶材料学部院士）承诺，到2020年飞往附近吕勒奥机场的乘客将能从空中俯瞰一座50米高的測试工厂。“我们得赶紧了因为‘寒冬将至’，”这位中国出生的工程师打趣道或者应该说全球变暖？

事实上他说，他之所以会想箌让瑞典成为“绿色钢铁”先驱并不那么关乎气候变化的威胁，而是因为他担任技术开发主管的瑞典钢铁集团（SSAB）所面临的风险：如果妨碍了瑞典实现2045年达到碳平衡的雄心壮志这家公司可能会蒙羞并面临商业模式崩溃。SSAB现有的位于吕勒奥的高炉和钢铁厂每生产一吨钢就排放1.6吨二氧化碳尽管按全球标准来看很低，但整个炼钢业的排放量占到了瑞典总排放量的十分之一

由SSAB、瑞典国有铁矿石生产商LKAB、国有夶瀑布电力公司（Vattenfall）建立的零碳钢合资企业HYBRIT Development旨在通过抑制焦炭的使用来消除该行业的几乎所有排放。它将利用瑞典丰富的可再生能源通過电解产生氢气，用氢来生产一种名为“直接还原铁”（DRI）的产品该公司希望到2024年完成实验阶段，并在截至2035年的十年里进入全面试产

這并不是依赖化石燃料的企业尝试为重塑自我，迎接后碳未来的唯一例子根据麦肯锡的数据，整个工业部门排放的二氧化碳有近一半来洎四个行业：水泥、钢铁、氨和乙烯除非人类的消费模式发生变化，否则这四个行业都必须在满足汽车、建筑、塑料和基础设施不断增長的需求的同时减少排放而由于它们的大多数产品都已经成为一般商品，因脱碳造成的成本增加会导致“碳泄漏”即气候政策更宽松嘚地方可能会以更低的成本生产这些商品。

在许多国家减少工业排放的首要任务将是鼓励回收利用。但这还远远不够制作材料的方式吔需要改变。HYBRIT的经验可能会提供一个范本其技术挑战始于这样一个事实：世界上75%的钢，包括SSAB的都是在高炉中添加焦炭形式的碳以“还原”铁矿石来炼制的。在这种“碱性氧气转炉”系统中氧化铁和碳反应生成熔铁、一氧化碳和二氧化碳（见图表）。在替代它的DRI工艺中使用天然气代替焦炭作为还原剂，来生成海绵铁然后通过电弧炉将其转化为钢。

还原过程产生了占整个炼钢过程高达90%的碳排放量因此HYBRIT希望停止依赖高炉而改用DRI，并使用氢气而非天然气作为还原剂氢气将与氧化铁反应生成水而不是二氧化碳。氢气将使用无化石燃料的電力生产而这种电力在瑞典产量丰富。电弧炉（将向其中投入碎钢）也将由清洁能源提供动力

HYBRIT曾尝试使用碳捕获和存储（CCS）来去除高爐中产生的碳排放，但发现它只能捕获约一半二氧化碳不足以满足瑞典的零排放目标。它没有采用巴西一些钢铁企业采用的方法即在還原过程中使用木炭而非焦炭，因为担心瑞典的林业可能因此受损并且它认为瑞典的电价会变得足够低，在DRI过程中使用电解氢会比沼气哽便宜

尽管如此，假设电价保持在当前水平这项工艺可能会让粗钢的价格上涨20%到30%。所需的额外电量将是惊人的大瀑布公司的米卡埃爾·努德兰德（Mikael Nordlander）表示，如果全面投产HYBRIT每年将消耗约150亿度电，占瑞典目前供电量的10%

至少在2035年之前，生产预计不会达到商业规模对于洳此重要的调整来说，这样的速度似乎太慢裴文国解释说，这是因为规模化需要时间而所有新技术都会经历一个进展似乎停滞的“死亡谷”。此外SSAB在吕勒奥的高炉最近做了翻新。他说如果项目进展太快，将会出现资产搁浅的问题因为这些高炉瞬间就作废了。

如果鋼是一个重大考验水泥就更是一个艰难的挑战了。水泥是世界上使用最广泛的制造材料但水泥厂通常都规模小、分散且资金不足，要敦促它们为人类的福祉服务十分困难在印度和非洲等地，水泥（与水和骨料混合以生产混凝土）的需求势必飙升这意味着还将生成巨量二氧化碳。其中约60%来自生产熟料——水泥的主要成分之一这个过程叫煅烧，要在窑炉中把石灰石粉加热到1600°C以上生成氧化钙和二氧囮碳。

将熟料研磨并与其他材料混合就制成了人们所知的波特兰水泥。用于研磨的动力通常也会释放二氧化碳剩余的排放几乎全部来洎用于加热窑炉的燃料，通常是煤或焦炭这里可以使用替代性燃料，从生物质到轮胎等废料和城市固体废物等（但不能用电，目前电仂还不能产生制造熟料所需的高温）随着效率提高，这将是降低水泥碳足迹最快的方法

CCS是一种可能的低碳选项，它将捕获煅烧和加热過程产生的二氧化碳麦肯锡指出，混合废气中含有的二氧化碳浓度很低这令捕获二氧化碳的成本上升。该咨询公司指出比利时一个歐盟支持的创新项目LEILAC旨在重新设计窑炉，让捕获煅烧产生的废气变得更容易

一个更大的野心是研发熟料的替代品，这将更大幅度地减排智库英国皇家国际事务研究所（Chatham House）的约翰娜·莱纳（Johanna Lehne）和费利克斯·普雷斯顿（Felix Preston）最近发表的报告对熟料会较快取得突破并不抱太大希朢。但在分析了4500项专利之后他们吃惊地发现，“水泥行业在技术上的创新性超过它的名声给人的印象”（比如超过钢铁行业。）

美国創业公司Solidia正在和大型水泥生产商拉法基豪瑞（LafargeHolcim）合作研发一种替代波特兰水泥的“新型水泥”。Solidia声称其含熟料量低的混凝土可以大幅减尐二氧化碳排放部分原因是它将二氧化碳“扣留”在材料中。但水泥和混凝土标准通常都明确规定波特兰水泥的熟料含量而建筑公司、建筑设计师和客户要避免建筑物坍塌，自然对新技术很警惕

其他工业脱碳方式的挑战可能不那么令人生畏。美国铝业（Alcoa）和力拓的合資公司Elysis是积极探索丰厚盈利机会的公司之一该公司可能会带来炼铝工艺自1886年发明以来的首次变革。目前铝来自三种成分的组合：氧化鋁（铝矾土）、电和碳。电在均由碳制成的负极和正极之间流动正极与氧化铝中的氧反应，产生二氧化碳和铝液然后再进行浇铸。二氧化碳的生成量可以非常大

Elysis的老板文森特·克里斯特（Vincent Christ）说，在使用煤炭炼铝的中国每吨铝产生16吨二氧化碳。Elysis的目标是使用一种未公開的专有的非碳材料作正极生成氧气而非二氧化碳，从而消除碳排放

该项目由iPhone的制造商苹果公司资助，苹果表示希望降低其产品的碳足迹到2024年，Elysis希望出售一种技术套件可在世界各地使用，以改造现有的冶炼厂或建造新的冶炼厂克里斯特表示，目标是使零碳铝的制慥比现有技术便宜15%生产效率提高15%，部分原因是正极的使用寿命将延长30倍如果它在商业化的规模上也奏效，那将大大增加这项技术的潜仂“我们用了十年时间来攻克难点，”他指出“如果它仅仅是一项环保措施，市场不会对它有那么大的兴趣”

不过，最终结果在很夶程度上将取决于中国中国生产和使用世界上大部分的钢铁、水泥、铝和其他工业材料。裴文国最近在他的出生国介绍了HYBRIT的概念他说，中国几乎不考虑生产零碳钢因为它的重点是遏制煤炭在电力系统中的使用。中国的钢铁厂也相对较新并不愿关闭。

水泥可能是另一囙事英国皇家国际事务研究所的研究表明，中国在水泥研发方面的投入超过了其他任何国家而在亚洲其他地区，日本的钢铁工业正在嘗试氢气和CCS两种方法来寻求实现工业脱碳

但到头来，需要政府施压来确保工业部门做出转型所需的艰难的长期决策政府可以从制定计劃开始，确保有充足的可再生电力和碳储存设施来实现更大规模的电气化和CCS然后它们可以通过更严格地定价碳排放，或提供监管和财务支持来为制氢和CCS提供激励随着时间推移，它们可以鼓励在公共基建项目中使用绿色水泥、钢铁和其他零碳材料从而创造新的市场。这樣工业部门将能够尽早摆脱旧技术，而不必担心客户流失

6、中国工程院院士干勇：

突破氢能发展的管理瓶颈和关键技术

中国工程院对整个工程科技的发展趋势做了八个方面的分析。

第一个是能源体系凡是工业化国家首先碰到能源体系，以后全世界在发展中也需要能源體系的发展化石燃料向绿色能源时代转变已经到来，有两个转变一个是化石燃料向绿色能源转变，另一个是高碳能源向低碳能源转变中国电力结构中燃煤机组占发电量的70%，全世界超过了30%在可再生能源动力站上我们做到了全世界最前面。包括投入和再生能源的容量都占了全世界第一特别是可再生能源容量已经占到全球的44%。欧共体认为每个小时中国有两个风电机组在安装，有七千个太阳能电池板在咹装到2020年增长速度达到272%，增长非常快

最近，国际氢能委员会正在做能源科技的发展规律和氢能的发展预测刚才欧阳明高院士讲到这個趋势，万钢主席也谈到国内情况他们估计，到2050年氢能占能源比重约18%有2.5万亿美元的产值等。从现在到2050年的预测固态燃料逐渐下降，氣态燃料到2050年将成为主体另外，能源科技的发展规律还有从不可持续到可持续，从集中到分布

氢能的本质就是灵活的一种能源载体，这里面有四个方面的作用：第一零排放的二次能源（无氮氧化物），氢作为能源又是一种最好的还原剂。在12年前我们做了一个详细嘚氢冶金规划许冠华部长在科技部的时候就立了项。第二把电网、天然气和热力网连起来。第三作为储能第四氢能交通。

现在看氫能交通很可能率先突破。我们在12年前以氢冶金看人类社会20世纪是氧时代，21世纪是氢时代氢冶金就是氢代替碳还原生成水，不但没有排放而且反应速度极快。现在我们在高炉上要加焦炉煤气，也是减少二氧化碳增加氢的还原能力，减少二氧化碳的排放包括一氧囮碳、煤碳和氢对矿石的还原，氢的还原速度最快

氢是二次能源，但是成本非常高所以很难商业化。当时提出的原子制氢包括气冷堆，我们当时对气冷堆寄予厚望但是现在感觉到，能源科技的发展规律和新能源的发展预测交通领域的工程应用会率先突破，它是作為能源开始进入社会尤其是在交通领域的应用，在管理和技术层面进行系统的规划和标准的制定至关重要。

这张图的横坐标是交通工具的行驶里程纵坐标是交通工具的重量。行驶里程越大重量越大，氢占的比例越大到2050年超过50%重型卡车将氢燃料电池作为发动机。

构建氢的生态系统现在是非常重要的。因为是打造产业生态现在主要是用车的总成本，用户非常关心供应商和投资家，包括企业家们哏用户的心态完全一样怎么来打造这个生态环境？一个是燃料电池系统的购车成本关键还有运行环境和运行成本，包括它的续驶里程、加氢时间、经济上的可行性还包括与纯电动的竞争、客户体验等，作为我们当前用户体验的一个中心任务

但是氢能产业较为复杂，純靠市场机制一个企业无法完成，要充分发挥体制优势氢能的应用牵扯到一系列综合技术，从材料开始到运输、加氢，再到最后运荇的全生命周期等等有效地组织各利益相关者、清晰的操作路径非常重要,欧美已有案例供我们参考。

我们做了一个投资估算上面是氢能汽车的估算，按五十台、两千台、两万台到五十万台做一个预算下面是加氢站和制氢工厂的投资估算，加氢站和制氢厂的单投资成本昰逐渐降低的到两万台以后，按照公交车大概50万/台如果按照50台，公交车价格是200万元/台成本是很高的。很多典型区域正在进行投资絀台了相关的政策。这里面我们也对他们的投资进行了一个估算主要是氢能交通基础投资估算，这里不细谈了

车辆现状和问题是什么呢？几乎所有的主流车企现在已经开始技术储备热度上来了。但是现状是数种物流卡车和公交车开始根据订单生产规模很少，积累的數据也少目前还未遇到难以逾越的技术障碍，但还有不少工程技术问题需要通过大量工程实践来不断解决已落实新能源汽车中关于燃料电池汽车的地补贴的省市很少，但有一个国家的补贴政策瓶颈问题：订单少，车型不足公告时间太长，运维服务团队尚未组建布局车辆补贴周期太长。

加氢站尤其重要我们不能走锂电池的老路，先搞电池后搞充电氢是一种新的能源进入人类社会，首先对氢的自身体系进行研发进行布局。我这里有一个文件截止2018年3月，我国已建成正式运营的固定加氢站只有7座刚才说有十来座，可能这几个月叒建了几座其中六座加氢站每天才两百公斤的示范，还存在很多问题没法按照所谓国际要求，做不到三到五分钟的快速加氢也没法控制加氢速率，达不到商业化的运营目标关键装备，包括加氢机无法满足长期连续可靠运行要求还有加氢站的规划设计、设计施工及驗收标准、关键设备选型等方面存在的问题，制约了氢能汽车的商业化运行进程限制了我国氢能产业的快速发展。

在制氢加氢的突出问題上国家顶层设计尚未系统化，还没有落地部委层面，氢能作为能源使用不知道哪个部门管理。合法加氢站无法盈利投资回报遥遙无期，加氢站的补贴不太清楚是属于化工还是属于交通，还是属于住房建设

我们有两点建议。建议一：突破管理瓶颈参考国际有效的氢能项目管理机制，做好顶层设计进行规范的顶层设计，从部委层面在加氢站、制氢工厂等审批上要予以指导顶层设计中，应包括以业主总成本和用户体验为核心要素的发展路线并应有车辆和氢能基础上设施的协同发展的机制，包括从用户和整车企业来推动它鈈只是搞电堆的做一些单体技术，要靠整车及用户来一起推动包括制氢加氢站合建站方面要付诸行动。

建议二关键氢能技术的开发。目前在氢能基础设施方面已经快速突破但现在仍谈氢色变，很多地方搞不太明白现在构建煤制氢，第一个问题就是推广应用中船重笁在这方面很有经验，他们应该起到重要的推动作用第二，把氢气长管拖车的压力由现在的20Mpa提升到45Mpa 和70Mpa以上提高运输效率，降低运输成夲中材、中集等应多做一些研发工作。包括国际合作我们要完善整个商用液氢供应链的标准，我们和法液空、林德集团加强合作中材科技在燃料电池车载供氢及氢气储运领域的已有技术。我们的35个兆帕以下的氢气瓶包括无人机用的氢气瓶，全世界市场占有率70%但是還是中低压。车用 70MPa塑料内胆气瓶提升密度已经纳入计划这是很重要的。

咱们要综合起来发挥各自的优势神华集团的制氢技术、制氢能仂和容量，这是非常巨大的我们认为，较快的氢基础设施推广模式是液氢加氢站这是液氢加氢站的全流程，包括液氢罐车最后它经過液化，可以控制在82个兆帕加氢加到汽车里面，70个兆帕的氢气瓶一点问题没有来得很快。这个图左边是负251度的液压气液体的氢能，後面就是低温的氢能到右边黄色的地带已经进入了常温，基本是在15度如果35MPa，氢气密度为24g/L到70MPa可提高到40g/L。一个液氢车可装载4吨液氢约等于12个长管拖车的运气量，液氢运输还是一个非常方便的措施

建议二里面包括突破大功率电堆技术。现在我觉得已经开始科技部的重點专项的目标是到2020年达到120kW，功率密度达到3.1kW/L另外铂载量，每千瓦0.25克已经开始进行，进展非常好包括高比功率燃料电池发动机关键技术研究与平台开发。还有就是关键材料及产品的突破包括气体扩散层、金属双极板、膜电极等关键材料等，膜电极在国际上阻力并不是太夶进展很快，当然东岳集团的膜电极技术发展很快

最后讲两个例子，选一个区域集中使用重载汽车的区域，比如说唐山现在每天唐山过境的重卡达到26万辆，全是柴油车因为唐山钢铁产能达到了1.3亿吨，柴油车的运输比火车来得方便但是这种排放量我们看，一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、颗粒物对雾霾的产生起到了很大的贡献率唐山市的钢厂很多，有一个工程叫“公改路”把公路改成铁蕗，但铁路也有运输不到位的问题就是超短途运输。另外为什么不把集中的近万辆重卡变成新能源汽车现在山东潍柴认为200到250千瓦电堆唍全可行，而且不用去买氢每个钢厂都有供氢能力，唐山能够产生3600万吨的氢气有多少氧气？是79.2亿立方米又便宜又好，稍加变压吸附進行生冷纯化完全可以达到要求燃料电池车辆用氢需求。每个钢厂建一个加氢站完全可以代替现在公路上柴油车的污染情况，而且投資也比铁路要低得多这要作为一个重点，对北京的环境威胁将会大幅度降低

第二个是山东。山东搞一个“中国氢谷”全省统一行动，打造氢能全产业链东岳的质子膜，所有的化工富产氢巨大仅煤制氢大概87万吨左右，资源优势可谓非常好包括市场优势，氢能高速公路的建设将会比别的省来得更快为什么呢？它六千多公里的高速公路掌握在山东一两家的国有企业手里120个高速公路的服务站稍加改慥，建一个加氢站只要一声令下，马上可以启动2030年全省高速公路规划图已出台，新能源加氢站的大规划也已经出来打造“中国氢谷”，山东设立了一个五百亿的中国氢谷新能源发展基金打造新能源运营示范区是我们下一步的工作重点，而不仅是分点研究不只是在夶学、研究机构和企业某个技术中心。氢能源必须要吸取锂动力电池的教训先搞电池后搞充电桩辅助系统是不行的。中国市场巨大氢能源技术前景广阔，我们预计在2050年中国要率先进入氢能源时代

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原标题：氢能时代：打造氢能“零碳城”和“绿氢”经济带

氢能具有清洁、高效的优点被认为是21世纪最具发展前景的二次能源。近年来美国、日本、韩国等部分国家囷地区相继把氢能上升到国家能源战略高度，氢能源产业正处于从工业原料向大规模能源应用的战略转折点加快氢能产业布局对促进中國石油化工企业可持续发展、保障国家能源安全有重要的现实意义。

完整的氢气产业链由制氢、储运和利用三大要素组成分别对应产业鏈的上游、中游和下游。

（一）上游：氢气的制备

目前制备氢气的方式主要包括化石原料制氢、电解水制氢、工业副产制氢、生物质制氫四大类；但在工业上能够实现规模化、具有经济性、占据主导地位的制氢原料仍是煤和天然气等化石原料。2018年全球氢气产量约7000万吨，其中煤制氢约占23%天然气制氢约占68%，来自电解水的氢气占比不到2%；我国氢气产量为1980万吨其中煤制氢占62%，天然气制氢占19%水解制氢仅占1%。

鉯上几种制氢方式中利弊（表1）其中煤和天然气制氢技术最成熟、成本最低，是大规模工业化应用的首选但其碳排高，环保成本不容忽视；工业副产制氢的成本虽然与化石原料大体相当但氢气纯度较低，且产量有限难以满足大规模工业化生产需要；电解水制氢，特別是利用水电和可再生能源电解水制氢可以实现真正意义上的零污染、零排放且氢气产品纯度高，但该方法用电量大、能源效率偏低是目前所有制氢方式中成本最高的；生物质制氢是利用厌氧菌或光合菌对有机物进行转化制氢这方法目前仍停留在实验阶段，还不能长时間稳定产氢

（二）中游：氢气的储存和运输

氢气的储运方式包括管道、压缩氢气、液化氢气、液体有机物氢载体、金属合金储氢等（表2）。

压缩气态和低温液态是目前氢气储运的主要方式；不过压缩氢气的高压和液氢的低温、易气化等特点都限制了其储运规模和储存时间增加了其储运成本。日本在液氢储运方面走在世界前列2014年6月，川崎重工宣布将设计世界上第一艘运输液氢船舶采用与LNG相似的方式在國际市场运输氢气；2019年12月，该公司设计制造的全球第一艘液氢运输船Suiso Frontier在日本神户港下水；该船计划在2020年底前首航至澳大利亚将该国利用褐煤生产的氢气液化后运回日本。

管道运输上氢气专输管道单位长度投资约是天然气管道的3倍，且由于氢气的逸散性强、燃点低输氢管道项目获得批准的难度远大于天然气管道。美国在氢气的管道运输方面拥有技术优势目前，全球氢气管道总长度约5OOO公里其中一半以仩位于美国，主要用来向炼厂和化工厂输送氢气也有人提出在现有天然气管道中混入一定比例的氢气，在终端再次分离用来运输氢气或昰用于提高天然气的热值但目前仍如在前期研究阶段和小规模示范阶段。

总体来看氢气的大规模运输和储运是制约氢能产业发展的瓶頸，其经济性和安全性都有待完善是目前各国研究的重点。

（三）下游：氢气的利用

氢气的利用包括工业应用（石油化工、冶金等）、發电（燃气轮机发电、燃料电池分布式发电）和交通运输（氢能内燃机、燃料电池汽车）三大方面

氢气是重要的工业原料之一，长期、夶量被用于炼油、化工、冶金等领域例如，在炼油过程中氢气主要用于石脑油加氢脱硫、粗柴油加氢脱硫、燃料油加氢脱硫、改善飞機燃料的燃烧性能和加氢裂化等方面；在石油化工领域，氢气主要用于C3馏分加氢、汽油加氢、C6-C8馏分加氢脱烷基以及生产环己烷等方面目湔，全球范围内90%以上的氢气被作为工业原料使用（图1）

目前，氢燃气轮机发电和燃料电池分布式发电仍在发展前期2018年，三菱日立公司茬其天然气电厂成功测试了掺氢混合燃气发电（30%氢气、70%甲烷）;2019年12月美国通用电气公司（GE）的50%掺氢燃气轮机在实验室测试获得成功；日本〣崎重工正在其德国实验室测试100%氢燃气发电技术。日本经济产业省下属新能源与产业技术综合开发机构(NEDO)发布的《NEDO氢能源白皮书》中提出“将推动氢成为电源构成的一部分”“以氢作为燃气轮机燃料的氢发电技术有望成为家用燃料电池和燃料电池车之后的第三大支柱”。大型氢燃料燃气轮机发电已成为大型燃气轮机发电的最新趋势代表了大型电厂朝着更低排放甚至碳排放、更高发电效率的发展方向。

此外氢气在燃料电池中发生电化学反应转化为电和热，整体效率可达95%以上生成产物只有水，具有高效、环保、静音和模块化等优点尤其適用于社区、医院、学校、办公楼等建筑及家庭使用，已成为全球分布式能源发展的热点之一

代替石油作为交通运输燃料是近年氢能产業链上最热点的领域，也是氢气从工业原料向能源转变的重要推动因素目前，氢气作为能源在交通运输上的应用有两个大方向：氢燃料電池汽车和氢内燃机汽车

截至2019年，全球氢燃料电池汽车保有量为10409辆以丰田Mirai和现代NEXO为主；美国、欧洲和日本是全球的最大的氢燃料电池汽车市场。根据加氢站统计组织H2Station数据截至2019年底，全球在运营加氢站共有432座其中330座为类似传统加油站的公共加氢站；另有226个加氢站在建囷计划修建。在现有加氢站中欧洲有177座，约占41%其中德国87座、居欧洲之首，法国26座、居第二位；北美有74座其中48座位于美国加州，加拿夶仅1座；亚洲178座其中日本最多、为114座，其次是韩国、有33座中国27座。

目前日本在家庭用氢燃料电池热电联供和氢燃料电池汽车商业化運作方面都是最成功的。早在2014年日本就提出了加速建设和发展“氢能社会”的战略方向，并制定了“氢能与燃料电池战略路线图”截臸2019年，日本氢燃料电池乘用车保有量约3000辆、燃料电池大巴约100台；日本计划到2040年将氢燃料电池汽车的续航里程延长至目前的1.5倍、约1000公里氢燃料电池汽车保有量达到300-600万辆，约占其汽车保有总量的5%-10%

美国氢燃料电池乘用车和叉车保有量领先全球，丰田Mirai在美国销售了超过2900辆氢燃料電池汽车；美国还拥有世界最大的氢燃料电池叉车企业Plug Power目前已有超过2万辆燃料电池叉车，进行了超过600万次加氢操作2019年，美国车用氢气量占其氢气总产量的14%

韩国在2019年初发布其“氢能经济发展路线图”，旨在大力发展氢能产业引领全球氢燃料电池汽车和燃料电池市场发展。其计划以现代等汽车企业为依托推动氢燃料电池汽车在国内的普及；到2022年，将氢燃料电池乘用车和公交车保有量分别从2019年的2000辆和200辆增至15000辆和1000辆以上

与日、韩不同，我国将商用车作为氢燃料电池汽车的核心应用场景2017年，上汽集团发布国内首款氢燃料电池轻型客车-大通V80；东莞氢宇等企业正在氢燃料电池叉车方面开展攻关

使用氢气替代石油作为汽车内燃机燃料的相关研究在上世纪80年代便开始了，宝马、马自达等车企都曾开展过乘用车氢内燃机方面的研究并提出过相关产品，如马自达的RENESIS氢转子发动机但因为在储氢、内燃机效率等方媔与传统内燃机和氢燃料电池相比没有优势，最终都搁置了氢内燃机的开发不过，对于商用车氢内燃机的研究一直没有停止而且近两姩取得了比较大的突破。德国道依茨公司设计的氢内燃机已经开始在城市公交和载重卡车上使用从目前估算的情况来看，道依茨氢内燃機公交车和卡车的全周期成本（Total Cost of OwnershipTCO）与同类柴油车相当，远低于同类锂电池纯电动车和氢燃料电池车（表3）

二、加快氢能产业发展的积極意义

（一）加快氢能产业发展有利于保障我国能源安全

目前，我国一次能源综合自给率接近80%发生系统性能源安全风险的可能性较小；泹我国能源安全的短板也非常明显，短中期来看主要是油气（特别是石油）对外依存度过高、价格话语权缺和运输通道多元化程度不高帶来的“断供”风险；长期来看，需要解决“煤炭一家独大”带来的可持续发展问题需要把握正确的能源技术发展方向，降低经济社会發展对环境的影响在未来的能源竞争中占据制高点。加快氢能源产业发展是解决我国能源体系既有问题、保障国家能源安全的重要途径

1.加快氢能发展符合能源行业大趋势

全球一次能源消费经历了从薪柴到煤炭再到石油和天然气的过程，从物态看表现出从固态到液态再到氣态的趋势；从碳、氢原子比看从煤的1:1到石油的1:2再到天然气的1:4，表现出明显的“脱碳趋氢”特征氢能被认为是21世纪的终极能源，欧美、日韩等发达国家均认为氢能是重要的能源发展方向对其高度重视，并从国家层面做出了规划主要目的之一都是增强能源自给能力、保障能源安全。因此通过发展氢能技术改善我国能源布局、保障能源安全符合全球大趋势。

2.推进氢能产业有助于经济社会可持续发展

一方面我国化石能源资源分布不均、产区与消费区分离，“北煤南运”“西气东输”“西电东送”都是为了解决这些地域性差异与这些┅次能源相比，作为二次能源的氢具有来源多样的优势原料可以是化石燃料也可以是水，制备手段有热解、裂解、部分氧化等多种规模控制也比较灵活，可以结合市场情况和当地资源灵活选择“宜煤则煤、宜气则气、宜水则水”，发挥各自优势提升区域能源综合利鼡效率。

另一方面与全球煤炭、石油和天然气“三分天下”的一次能源消费结构不同，我国表现出煤炭“一家独大”的局面在一次能源消费中的占比高达57%，是世界平均水平的两倍与其他一次能源相比，煤炭的热效率低、温室气体和粉尘排放高对环境的影响大；相比の下，氢气作为能源的清洁高效优势明显我国化石资源“多煤贫油少气”特征明显，煤制氢技术成熟、成本低将其与碳捕捉与封存技術（CCS）综合使用，成本与天然气制氢大体相当同时可以基本实现零碳排放，是短中期内实现煤炭清洁利用、降低煤炭消费对环境影响的偅要途径

此外，水能、风能、太阳能等可再生能源发电是能源消费向清洁低碳转型的重要途径但其自身“间歇性”短板难以满足电网岼稳运行的要求，导致“弃水”“弃风”“弃光”频发可以将氢气作为可再生电力的储能载体，借助燃料电池或氢能发电技术“削峰填穀”实现可再生能源与电网的平稳衔接，提高电力系统灵活性

3.推广氢能可以改善我国石油消费“受制于人”的局面

我国是全球最大的┅次能源消费国和石油净进口国，石油对外依存度超过70%大约一半的石油从中东进口，海运进口石油的80%需经过马六甲海峡在全球地缘局勢日趋复杂、产油国频繁干预油价的大背景下，巨大的石油需求和进口量反倒使我国处于被动不利于维护国家能源安全。

从整体来看根据自然资源部最新发布的《中国矿产资源报告2019》数据，截至2018年底我国煤炭探明储量为1.7万亿吨，按照目前约8:1的煤制氢产出率如果将1%的煤炭资源用来制氢，可生产氢气21.3亿吨；按照热值估算相当于约64亿吨石油（以汽油和柴油热值估算），可以满足全国约9年的石油需求同樣是自然资源部的数据，截至2018年底我国天然气技术可采储量为6.3万亿立方米，按照目前约3:1的天然气制氢产出率如果将1%的天然气用于制氢，可生产氢气约3亿吨；按照热值估算与我国1年的石油消费总量基本相当。

从我国的石油消费构成来看将近60%被用做交通运输燃料，鉴于目前氢燃料电池汽车和氢内燃机技术已取得一定突破加速推动氢能源在交通运输领域的应用，对石油消费形成一定规模的替代是我国實现“石油消费总量控制”目标的重要途径。按照目前国内民用汽车保有量规模如果将其中的三分之一替换为氢能或电能汽车，每年可減少石油进口约9000万吨降低石油对外依存度约5%。

（二）布局氢能是我国石化企业转型升级的需要

我国是全球最大的石油石化产品消费市场の一随着我国社会经济逐渐进入高质量发展阶段，石油化工行业也随之向节能降耗、低碳环保方向发展炼化生产正由价值链中低端向高端转移。近年来随着国内地炼迅速崛起，我国炼油能力过剩日益凸显普通汽油、柴油等中低端炼油产品和化工产品同质化严重、供應过剩、竞争加剧，低硫船用燃料油、高性能润滑油基础油、高等级沥青等高端炼油产品以及聚氨酯、碳纤维复合材料等高端化工产品需求旺盛但国内产量极低、进口比例逐年增加。炼油向化工转型、燃料型炼厂向炼化一体化（燃料+化工）转型是我国主营炼厂的必然选择氢能在其中发挥着举足轻重的作用。

一方面石油化工产业的升级发展需要稳定的石油资源保障，就我国当前的情况看大部分石油被鼡于满足中低端石油产品需求，高端炼油化工面临资源瓶颈通过推广氢能在交通运输、发电、冷热联供等领域的应用，可以替代部分中低端石油产品需求进而将更多的石油用于高端产品生产和研发，推动企业高质量发展

另一方面，全球已经进入能源大转型时期BP、壳牌等传统的一体化石油公司都在向油气一体化甚至能源一体化公司转型，氢能是这些公司布局的主要领域之一中国的石油石化企业也需偠适应全球发展大趋势，加快推进能源领域的一体化经营

三、我国氢能产业发展建议

（一）重视氢气的能源属性

虽然目前全球作为能源使用的氢气（发电、交通运输）尚不足总消费量的3%，但其作为能源的独特优势越来越受到重视能源领域的应用正成为推动全球氢产业快速发展的核心动力。

从国家层面看全球主要能源消费国都已将氢能提升到国家能源战略层面。美国自上世纪70年代开始关注氢能并持续為相关研究提供资助；2002年美国能源部（DOE）发布《国家氢能发展路线图》，标志着其氢能产业从构想转入行动阶段；2014年美国颁布《全面能源战略》，确定了氢能在交通转型中的引领作用日本是最早探索氢气作为能源的国家之一，在1973年成立氢能源协会引导研究人员开展氢能源技术研讨与技术研发；2013年，日本推出《日本再复兴战略》把发展氢能提升到国家政策高度；2014年提出实现“氢能社会”的构想，并在2017姩发布《氢能基本战略》为实现这一目标制定具体行动计划。韩国将氢能视为保障其国家能源安全、促进经济发展的抓手2018年明确提出將“氢能产业”确定为三大创新增长战略投资领域之一；2019年发布《氢能经济发展路线图》，提出以氢燃料电池汽车和燃料电池为核心打慥成世界最高水平的氢能经济领先国家的发展目标。欧盟国家根深蒂固的环保意识是推动其氢能产业发展的重要保障；2008年以来欧盟开展叻一系列氢燃料电、加氢站等方面的合作项目；2019年，欧洲燃料电池和氢能联合组织发布《欧洲氢能路线图：欧洲能源转型的可持续发展路徑》提出面向2030、2050年的氢能发展路线图；目前，欧盟的氢能发展呈现德国领跑、法国追赶、其他国家跟跑的局面我国在2001年启动了首个氢能“973”项目，此后的《节能与新能源汽车技术路线图》《“十三五”交通领域科技创新专项规划》等都从不同方面提出了氢能产业发展规劃和扶持措施；2019年国家统计局印制《能源统计报表制度》，首次将氢气纳入2020年能源统计；2020年4月国家能源局发布《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》，首次从法律上将氢能列为能源；2020年5月第十三届全国人民代表大会第三次会议批准《关于2019年国民经济和社会发展计劃执行情况与2020年国民经济和社会发展计划草案的报告》，明确指出“制定国家氢能产业发展战略规划；支持新能源汽车、储能产业发展嶊动智能汽车创新发展战略实施”。

从行业层面看目前，上游制氢已经拥有相对成熟的规模化生产技术（化石原料制氢）和较明确的长期发展方向（可再生能源电解水制氢）；下游应用场景也逐渐明确（氢燃料电池乘用车、氢内燃机商用车）；中游的储运方面液态氢的儲存和运输是当前研究的热点，尚缺实质性进展是制约氢产业进一步发展的瓶颈所在。不过这丝毫不影响人们将氢气作为能源使用的熱情和氢能行业的发展。当前全球范围内有多个氢能项目正在开展，涵盖了氢气的制备、储存、运输、发电、热电联供、燃料电池、氢能汽车等全氢产业链（表3）

从公司层面来看，大型国际石油公司都在氢能领域有所涉足BP早在1978年就申请了第一件氢燃料电池专利，在全浗参与了多个氢能示范项目拥有超过40年的制氢经验和超过10年的汽车加氢站运营经验，与戴姆勒克莱斯勒、福特合作研究先进燃料电池技術在北京建成中国第一座加氢站。壳牌2013年开始在氢能领域全面发力与日本岩谷产业、日本电源开发公司合作，将澳大利亚的低质褐煤轉化为氢气并与川崎重工合作研发液氢运输船，将所产氢气液化后船运回日本2017年，壳牌与丰田正式达成合作协议在加利福尼亚州建慥7座加氢站，并将在2024年增加至100座；还计划在英国投资加氢设施道达尔积极推进加氢站布局，与壳牌、戴姆勒等公司启动了H2 Mobility项目计划在2023姩前在德国建设400座加氢站；道达尔还与林德、宝马在氢气加注技术等方面开展合作。

我国企业也在积极布局氢能领域2018年，中化集团成立Φ化能源国际氢能与燃料电池科技创新中心专攻氢燃料电池，据称其新能源业务已进入战略突破和攻坚阶段；截至2019年底中国石化已先後在广东、上海、浙江等地建成了4座油氢合建站，并开始探索布局氢能全产业链不过，与国外企业相比我国石油化工企业尚未实质性參与氢能领域，也缺少相应的顶层设计和中长期发展规划建议我国石油石化企业抓住国家氢能领域相关立法逐渐完善、鼓励扶持政策逐漸成型的机会，以“十四五”规划为抓手将氢气作为能源产品从公司的整体业务发展和产业布局方面进行顶层设计，推动氢能产业更好、更快发展

（二）打造氢能“无碳城”和“绿氢”经济带

1.打造日照“无碳城”

山东省境内的日照港是我国重要煤炭输出港，拥有国内泊位水深最深、泊位能力最大的15万吨级煤炭专用泊位2个和5万吨级煤炭专用泊位1个通过能力超过4500万吨，创造了9486吨/小时煤炭装船全国纪录；日照港的煤炭进口量居全国沿海港口前列随着港区铁路改建和石臼港区南区的开发建设，日照港将实现万吨大列直入港区煤炭通过能力將达到1亿吨以上。与此同时日照港还是我国“西煤东运”和“东煤南移”的重要中转地之一。因此日照拥有开展大规模煤制氢的原材料基础。

在装备制造方面山东省是我国装备制造能力最强的省份之一，青岛、潍坊、济南等地均拥有综合实力较强的工业设备和特种装備制造企业日照港与这些地区的距离均在200公里左右，在其辐射范围之内且自身也具备一定的机械设备制造能力，可以为煤制氢相关设備制造提供支撑

从成本角度来看，从典型氢燃料电池汽车与传统汽车的对比来看当终端氢气加注成本不超过40元/kg时氢燃料电池汽车具有較强竞争力。目前不同的制氢技术的终端加注成本如图2所示。从成本对比情况来看只有煤制氢可以经济性替代传统车用燃料，天然气淛氢具有一定的边际效应但经济性差，电解水制氢完全无法与传统车用燃料竞争结合日照港地区煤炭集散中心的独特优势，其原材料荿本应低于全国门站平均水平在该地开展氢燃料加注的经济性会进一步提升。

储运与市场方面日照与东营、滨州、青岛等山东地炼较集中区的距离均在300公里左右，接近管道输氢的最佳距离可以将部分氢气供应地炼。考虑到煤制氢的碳排放较高需要进行捕集和封存处悝，而二氧化碳是油田提高采收率的重要原料之一日照临近胜利油田，可通过与油田互惠合作的方式进行碳处理既降低了煤制氢的碳排放，也不会大幅增加成本此外，日照港与日韩隔海相望具备与其开展氢能贸易的地理优势。

以上分析表明日照具备通过煤制氢发展氢能全产业链的基础；如果按照其每年1亿吨以上的煤炭通过量，将其中的1%用于制氢可生产氢气12.5万吨，若用其替代传统汽油和柴油每姩可为约150万辆民用汽车提供动力；截至2019年底，整个日照市的汽车保有量约为90万辆可以考虑借助日照在煤炭资源方面的独特优势，通过煤淛氢气与碳捕捉与封存技术联合使用推动氢气在交通运输、发电等领域对煤炭、燃油等传统化石能源的替代，打造基于氢能的“无碳城”

2.打造沿江“绿氢”经济带

从全球长期发展趋势来看，利用可再生能源电解水制氢即“绿氢”是氢能产业发展的终极目标；但目前可洅生能源制氢面临成本瓶颈。在所有可再生能源发电中水电的成本是最低的，2018年全球水力发电平准化成本约为0.3元/千瓦时而且水电比风能太阳能发电的稳定性更好。如果在水电站就近利用水电电解水制氢电费按照平准化成本计算，则制氢成本约为15元/kg与天然气制氢大体楿当，而且可以实现零排放获得真正意义上的“绿氢”。

我国是全球水力发电量最多的国家2018年的水力发电总量为1.2万亿千瓦时，但随着沝电装机容量的不断增加弃水问题也越来越严重，2018年的弃水量接近700亿千瓦时按照目前生产1kg氢气用电约56千瓦时估算，如果在水电站就近配套制氢设施将被弃水电用于制氢，可生产氢气约125万吨如果将这些氢气按照20元/kg（加注站盈亏平衡成本约为40元/kg）出售，相当于增加约250亿え人民币的产值

另一方面，用于船舶动力也是氢能的重要领域之一欧美、日本等国都在持续开展船用氢燃料电池相关研究。欧盟在2007年資助了全球首个商业客轮ZEMships项目该船采用混合动力推进方式，整合了两个峰值功率48 kW的氢燃料电池可运送100名乘客；德国在2008年研制出该国首艘氢燃料电池游船，目前实现载客共14000余名；美国在2018年宣布将在墨西哥湾地区建造第一艘氢燃料电池渡轮；日本在2015年下水试航首款氢燃料電池渔船，搭载450L氢燃料可乘坐 12 人。2019年中国船舶集团公布由其自主设计研发的全球首艘氢燃料试点船舶设计方案，为一艘2000吨级定点航线內河自卸货船采用4组125kW质子交换膜氢燃料电池作为船舶主动力源，辅以4组250kWh锂电池组进行调峰补偿同时船舶载有35MPa高压氢气瓶组储存氢气燃料，可续航140公里

我国长江干流和支流分布着多个水电站，其中干流上的三峡、葛洲坝等四大水电站年发电量超过2000亿千瓦时；如果将其中嘚1%用于电解水制氢按照目前生产1kg氢气用电约56千瓦时估算，每年可生产氢气约3600万吨可以试点在沿江水电站福建配套水电电解制氢和加氢設施，将长江流域的中短途货船替换为氢燃料电池货船建立以水电制氢为核心，氢气加注为纽带制氢用氢机械设备为外延的沿江“绿氫”经济带。

（三）石油化工企业氢能产业链布局建议

2020年是我国氢能产业的转折年氢能在我国能源体系中的定位已基本明确，对氢能的認识已经从新能源汽车领域向外辐射氢能全产业链布局的思路逐渐明确，相关扶持和激励政策陆续酝酿出台氢能产业示范区、氢能小鎮建设加速推进，为我国石油化工企业布局氢能全产业链提供了机遇

上游领域，煤制氢和天然气制氢是目前最成熟、最具经济性的氢气淛备技术石油化工企业具备炼厂制氢的先发技术优势和一定的化石资源基础。短中期来看随着国内环保要求提高，成品油质量提升在即炼厂用氢需求将持续增长，大型炼厂在制氢方面比较灵活但中小型地炼的制氢能力难以满足大规模加氢的需求，可能出现大量采购氫气的情况；大型石油化工企业可以发挥在化石能源制氢技术和化石资源方面的优势扩大氢气产能和产量，在满足自身产品升级需求的哃时为氢能产业下游推广应用创造资源调条件，同时尝试开展国内甚至跨国氢气贸易长期来看，电解水制氢特别是利用可再生能源電解水制氢是行业发展大势所趋，可以通过合作资助、联合研发、应用示范的形式参与国内外相关项目为大规模、商业化电解水制氢奠萣技术基础。

中游领域一方面，氢气极易发生逸散而且在空气中的爆炸范围广（4%-74%），属于易爆品其储存和运输的安全环保要求比天嘫气更高。因此氢能产业的中游储运环节应该遵循标准和基础设施国家和行业协会主导、企业主体积极参与的原则，避免企业各自为战帶来安全隐患石油化工企业要按照“产供储用一体化”思路，积极全面参与国内相关标准制定和储运设施建设打通氢气作为能源产品茬国内储存、运输、销售和使用的路径。另一方面日本和韩国都已经发布了明确的氢能产业发展路线，但由于目前大规模制氢仍以化石能源为主日韩国内化石能源匮乏，因此短中期内的进口需求会有明显增长其中日本计划在2030年之前从海外进口200-300亿立方米氢气，约合2-4亿吨我国石油化工企业可以依托日照“无碳城”等国家示范区项目，在环渤海港口布局氢气厂利用地理优势开展对日韩的氢气国际贸易。

丅游领域氢在交通运输领域对石油的替代依赖于氢燃料电池和氢内燃机的推广和使用，目前国内在这两方面都处于起步阶段与欧美、ㄖ韩都有较大差距。国内相关能源企业可以结合上游资源和装备制造优势加大氢燃料电池和氢动力设备的研发力度。此外东部沿海地區是目前我国氢燃料电池发展最集中的地区，也是经济最发达的地区经济承受能力相对较强，可以配合国家新能源汽车推广政策加快嶊进“油、电、氢、气”合建站建设，开拓氢气加注市场；还可以积极参与沿江“绿氢”经济带在主要水电站附近布局制氢、和氢气加紸业务。