21领域！工业、发电、修建...氢能应用行业居然这么多！
宣布时间：2021-12-17 10:17:24
谈到对氢能的使用 ，或许许多人第一印象是氢燃料电池大巴车 ，由于它已经成为冬奥会交通运输的标配。但事实上除了在汽车领域的应用 ，人们对氢能的使用方法有许多种是你意想不到的。
当宇通、祥瑞、春风等公司的氢燃料电池车在路上竞速行驶的时间 ，有许多人正骑着永安行的氢能自行车 ，操控着未来氢能亦或是氢航科技的无人机 ，拍摄着宝武集团或者河钢集团使用氢能大炼钢铁的场景。
当人们翻开燃气开关 ，用着中石油掺了氢气的自然气烧了一壶水 ，准备签收使用氢燃料电池货船送来的外国代购商品的时间……你会不知不觉地发明 ，生涯的一切似乎都变得“氢”风徐来！
一、交通运输部分
现在氢能应用场景日渐富厚 ，在我国氢能应用比例最大的是交通领域 ，预计到2050年 ，交通运输领域氢能消耗量在全球氢能消耗结构中占比靠近40%。交通运输领域不但氢燃料电池车在汽车领域占有一定空间 ，氢燃料电池船舶及氢燃料电池飞机也将迅猛生长。
01氢燃料电池车
与纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车的燃料加注时间短、续航里程长,随着绿色氢能手艺的前进和工业规；ご吹谋厩南陆,绿氢将在交通运输领域有更普遍的应用。
（1）氢燃料电池乘用车
氢燃料电池汽车是氢能高效使用的最有用途径 ，目今全球多个国家都在起劲结构氢燃料电池汽车工业链。团结国开发妄想署驻华代批注雅婷在8日举行的“2021团结国开发妄想署氢能工业大会”上说 ，已往五年里 ，氢能燃料电池汽车在中国各地都会开展了树模运营 ，中国氢能燃料电池汽车产量已有近8000辆之多 ，并已建成100多个加氢站 ，中国交通领域正走在氢能应用的前沿。
（2）氢燃料电池重卡
在国家“双碳”目的下 ，我国氢能工业生长正步入快车道 ，氢燃料电池重卡正成为新的生长趋势 ，海内外企业都已最先结构。长续航、大载重的重卡领域 ，被普遍以为是氢燃料电池很是主要的应用场景。
今年11月30日上午9时20分 ，一辆辆氢燃料电池重卡汽车从内江国际会展中心驶出 ，标记着西部首条氢燃料电池重卡树模线在内江正式运营。当天 ，四川省和重庆市在成都、九龙坡区和内江三地同时举行“成渝氢走廊”启动暨氢燃料电池物流车首发仪式。
（3）氢物流卡车
京东物流于2018年6月首次推出氢物流卡车 ，以填补其"618"促销运动时代一直增添的运输需求。这些卡车能够在三分钟内增补氢燃料 ，行程凌驾350公里。其他电子商务和物流公司也紧随厥后 ，但仅限于区域内运输。
（4）自行车
最近 ，自行车成了氢能应用热门！在攀业在佛山大会上宣布获取南海区政府1000辆两轮车订单后 ，天能股份与雅迪在氢燃料电动自行车方面告竣战略相助。9月28日永安行科技股份有限公司研发的氢能自行车正式入驻该公园的未来智谷。作为目今中国共享交通领域的“黑科技”代表 ，这款氢能自行车受到了现场不少嘉宾和市民的青睐。
（5）叉车
因燃料电池恒功率输出和充氢气时间短的特点 ，可以显著提高叉车的事情效率 ，并且具有更长的使用寿命 ，使其氢能在叉车上的应用也逐渐备受重视。
10月8日 ，在燕山石化氢能叉车场景应用启动仪式上 ，天津港保税区临港氢能工业树模区企业——天津新氢动力科技有限公司正式交付燕山石化37台氢燃料电池叉车。氢燃料电车叉车将主要用于燕山石化储运厂高压、低压粉料、PIA包装库房及物质装备中心化学品库区等场景 ，实现对原有内燃机叉车的替换 ，开启石化行业工业车辆“氢新时代” ，更标记着氢燃料电池叉车实现海内首次批量化商业应用。
（6）其他
氢动智能无人运输车、应抢救援车、平衡车、旅行车等也在被逐步研发 ，具有续航里程长、加注时间短、动力富足等优点 ，信托以后也会逐步进入公共的视野。
02铁路（氢能机车）
随着铁路交通领域的生长 ，我们国家的高铁已成为一张靓丽的手刺 ，各人见到的高铁列车多为电力机车牵引。然而 ，除主要干线架设电网使用电力机车外 ，其他线路多使用内燃机车。在电网遇到电力供应缺乏时 ，也使用内燃机车作为主要动力。内燃机车输入能源为柴油 ，会爆发大宗二氧化碳、甲烷等温室气体 ，而氢能机车的泛起 ，将有望改善这种现状。氢燃料电池现实上是将氢气与氧气反应的化学能直接转换成电能的发电装置 ，是氢能使用环节的焦点装备。
10月29日 ，天下首台氢燃料电池混淆动力机车从国家电投锦州—白音华铁路（简称锦白铁路）大板东站乐成驶出 ，标记着我国轨道交通装备在新能源领域实现由产品开发到实践应用的重大跨越 ，开创海内氢能机车上线试运行的先例。
由于没有任何污染物的排放 ，也不必重新架设取电网 ，相较古板燃油和电力机车 ，氢燃料电池混淆动力机车在相对密闭的地铁、隧道、矿山等情形下使用优势越发显着 ，应用和维护本钱也更低。
03航空
航空业的快速增添使其成为未来交通运输领域温室气体排放的主要泉源之一 ，对天气和情形的影响越来越显著。航空业使用氢能源不但可以实现二氧化碳零排放 ，同时还能有用镌汰其他污染物的排放量 ，具有很是显着的优势。
氢的高能量也引起了飞机制造商的关注。在英国 ，2020年看到了六座氢乘用飞机的航行 ，而空中客车公司宣布了全球首款零排放民用飞机的三种看法机型 ，并妄想于2035年投入使用。他们以为氢动力飞机的维护本钱要比电池飞机低 ，由于电池的使用寿命有限。
氢燃料电池在无人机航行器领域的研发具有开拓性的意义和辽阔的应用远景。氢动力无人机产品普遍应用于自然气走漏检测、海事搜索与巡查、大面积林草防火巡查、大规模地理信息收罗、照明无人机的应急搜救等重着述业类型。
氢能航空被以为是航空业未来实现污染物零排放和可一连生长的要害。虽然氢能具有绿色环保、能量密度高等优点 ，但生长氢能航空还需要突破氢燃烧、氢燃料加注和贮存等一系列要害手艺瓶颈。
04海事行业
海运业是温室气体主要排放源之一 ，船舶领域减碳脱碳事情也已是当务之急。近年来 ，研究清洁、高效、可一连生长的新能源动力推进手艺已经成为绿色船舶的主要生长偏向 ，而将零排放的氢燃料电池手艺应用于船舶 ，则被普遍视为一种有用的解决计划。全球规模内 ，不少国家和企业将推动船舶业的脱碳历程作为实现天气目的的主要手段。
2021年1月 ，大连海事大学新能源船舶动力手艺研究院牵头制作的中国第一艘燃料电池游艇“蠡湖”号通过试航 ，标记着我国燃料电池在船舶动力上的实船应用迈出要害一步。
2021年5月 ，广东省南海区乐成举行“仙湖1号”氢能游船下水 ，该船由广东中氢博创工业生长有限公司研发 ，也标记着南海区正式跨入氢能船舶时代。
只管“氢能上船”呼声渐起 ，可是氢能船舶的投用仍需战胜本钱、手艺、规则、清静、羁系和治理方面保存的种种难题。同时 ，作为一项新的能源手艺 ，氢能船舶的推广应用还面临许多问题。
二、工业领域
随着国家碳达峰、碳中和“顶层设计”的落地 ，氢能工业一直获得国家政策的“加持”。其中 ，氢在多个难以脱碳领域的“不可替换性”正备受关注。克日 ，工信部印发的《“十四五”工业绿色生长妄想》提出 ，提升清洁能源消耗比重 ，勉励氢能等替换能源在钢铁、水泥、化工等行业的应用。
中能建氢能源有限公司董事长李京光体现 ，古板的冶金、水泥、化工等难以脱碳的领域 ，正面临着越来越大的压力 ，一方面 ，国家的碳达峰、碳中和目的使其减排压力越来越大；另一方面 ，西欧蓬勃国家设置的绿色能源和绿色产品壁垒 ，已经影响到这些行业企业的出口和销售 ，而这类古板工业领域要抵达减碳的目的 ，用氢替换古板化石能源是唯一的选择。
01氢能冶金
氢能冶金是金属冶炼行业碳减排的一种主要途径 ，现在的研发应用主要集中在钢铁领域。钢铁是天下上最大的碳排放源之一 ，炼钢历程中会爆发许多的二氧化碳。在全球应对天气转变形势下 ，主要国家或经济体制订了碳减排目的 ，钢铁企业纷纷举行减碳手艺研究 ，以应对已经到来的碳减排挑战。
2019年11月 ，德国蒂森克虏伯钢铁集团正式注入杜伊斯堡9号高炉；奥地利林茨奥钢联钢厂6MW电解制氢装置投产 ，开启了氢能冶金时代。中国宝武钢铁、鞍钢、酒钢等均最先可再生能源制氢-氢能冶金立项 ，探寻循环经济的可行性。
02炼油加氢
在炼油历程中,需要使用氢气对油品举行加氢裂化、加氢精制等处置惩罚出去杂质,提高中心馏分油的精收效率 ，以获得更多高附加值产品。
03氢化工
氢能可以增进古板化石能源的转型升级 ，由燃料向质料彻底转变 ，杜绝了将煤炭作为质料使用时中心历程排放的二氧化碳 ，从而实现煤炭作为质料使用历程二氧化碳零排放。
用绿氢耦合煤化工工业 ，可实现压煤减碳、节能降耗的目的。用于合成氨、甲醇 ，合成甲烷等工业质料和燃料。
04水泥煅烧
水泥是天下上使用最普遍的制造质料 ，但水泥厂通常都规模小、疏散且资金缺乏 ，要鞭策它们为人类的福祉效劳十分难题。在印度和非洲等地 ，水泥（与水和骨料混淆以生产混凝土）的需求势必飙升。这意味着还将天生巨量二氧化碳。氢能作为燃料 ，替换化石能源 ，实现二氧化碳减排 ，可以用于水泥煅烧。
05陶瓷工业
建陶工业一直都是能源消耗大户 ，加速能源结构调解是转型升级中的主要一环。在“双碳”的战略目的之下 ，氢能无疑为陶企的脱碳之路开发了一条新蹊径。
现在 ，包括蒙娜丽莎、科达、萨克米、SITI B&T、Porcelanosa(宝路莎)等海内外多家头部陶企已启用氢能的相关应用和研发 ，海内几大窑炉公司也将氢能等非化石燃料作为窑炉能源替换的研究偏向。
06自然气掺氢
将风/光能转化的部分电能用于电解水制氢 ，并将氢气以一定比例掺入自然气 ，形成掺氢自然气 ，再使用新建管网或在役自然气管网运送至用户终端、加气站和储气库等 ，可起到储能和电力负荷削峰填谷的作用 ，同时阻止了新建输氢管道所需的高昂制作本钱。
目今 ，在一些重点工业领域 ，氢能应用已保存一定基础。据李庆勋介绍 ，2020年 ，中国钢研科技集团有限公司、河钢集团等企业已启动氢冶金项目。今年 ，宝丰能源宁东化工基地太阳能电解水制氢正式投产 ，氢气产能达2万标方/小时；中国石油玉门油田清洁能源制氢纳入甘肃省“十四五”妄想 ，并被确立为该省氢能源工业链链主企业。
“一系列利好政策的麋集宣布 ，将对氢能工业可一连高质量生长施展引领作用。”中国石油自然气股份有限公司石油化工研究院氢能研究所副所长李庆勋体现 ，未来 ，氢能在工业领域推广应用将一连加速 ，其中 ，冶金、水泥、化工、修建和发电等行业将成为工业生长的“突破口”。
三、电力
在手艺、本钱、政策等推动下 ，氢能作为电力介质和纽带成为可能 ，在高渗透率可再生能源电力系统中饰演着越来越主要的角色。氢能可以通过一定的途径转化为电能 ，氢能燃料也正逐步应用于发电机和燃料电池。通过氢能发电机和燃料电池两种手艺手段 ，均可以实现由氢能向电能的转化。
01氢能发电机
氢能发电机特指以氢气为质料的发电机 ，原理类似古板内燃机 ，经由吸气、压缩、爆炸、排气历程 ，发动电机爆发电流输出。氢能发电机是一种环保型的发电装备 ，具有无噪音、零排放和移动性强的特点。
02PEMFC燃料电池
PEMFC燃料电池是目今在氢能应用领域的研发重点之一。其事情原理为氢气与氧气（或空气）爆发电化学反应天生水并释放出电能 ，即电解水的逆反应。PEMFC燃料电池的结构与事情原理如下图 ，当阳极和阴极划分供应氢气和氧气(或空气)时 ，在催化剂的作用下 ，氢气在阳极上被氧化离解成电子和氢原子。氧气在阳极上被还原接受电子反应天生水。与此同时 ，电子在外电路的毗连下形成电流 ，向外部释放电能。
03热电
漫衍式燃料电池发电站可作为主电网的增补。2016年 ，AkzoNobel、MTSA和NedStack在辽宁省营口市交付了一座容量为2兆瓦的氢燃料电池电站 ，年发电量为16兆瓦时。紧迫备用电池也被应用于电信行业 ，其容量和规模相对较小。
氢能发电可以用来解决电网削峰填谷、新能源稳固并网问题 ，还可以提高可再生能源所发电力并网的稳固性和电力系统清静性、无邪性 ，大幅降低碳排放。现在 ，通过氢能发电在部分蓬勃国家已经陆续进入了建设试点的阶段。但对中国电力行业而言 ，现在仍以火力发电为主 ，氢能手艺的应用较少。
四、修建热电联供
氢能应用场景多点着花 ，生长空间辽阔。修建领域氢能作为清洁能源解决修建用能 ，氢能为修建发电的同时 ，爆发余热用于供暖、沐浴热水。
在住宅修建领域 ，75%的古板能源用于空间供暖、热水和烹饪。氢可与自然气混淆（氢气掺混比例为0~20%） ，通过基于燃气轮机或燃料电池的CHP手艺 ，使用现有修建和能源网络基础设施提供无邪性和一连性的热能、电力供应 ，从而取代化石燃料CHP。
2021年7月22日 ，由上海国际汽车城、同济大学团结打造的全球首个离网氢能应用展示馆（以下简称“展示馆”）在上海国际汽车城落地。展示馆集成了多项领先的氢能手艺和产品 ，填补了海内氢能源应用在修建领域的空缺。
上海国际汽车城（集团）有限公司党委委员、工会主席管清平在致辞中体现 ，汽车城高度关注氢能工业和燃料电池工业生长 ，起劲响应国家生长可再生能源战略安排 ，将的应用终端从交通领域扩展到修建领域 ，推动能源结构转型调解 ，用更清洁、更高效的绿色能源支持社会经济高质量生长。
五、氢储能
继氢能汽车后 ，被称为储能领域“后浪”的“氢储能”又成为最新的新能源热词。氢储能将会在储能领域占有一席之地。
现在在储能领域 ，抽水蓄能系统占有绝对主导 ，电化学储能、氢能储能、飞轮储能等新的储能手艺也在一直生长。氢能能量密度高 ，运行维护本钱低 ，可同时适用于极短或极长时间供电的能量储备 ，是少有的能够贮存上百GWh以上的储能形式 ，被以为是极具潜力的新型大规模储能手艺。相对而言 ，电池只是一个短周期、高频率、漫衍式的储能装置。
在碳中和战略大配景下 ，氢能的应用进一步延伸 ，从交通运输到工业部分 ，再到修建、电力等领域 ，行业空间大幅翻开 ，战略主要性显著提升 ，行业内生长动力也将随之翻开。
六、氢医疗
现实上氢能在医疗领域也有应用。对此 ，海内著名呼吸病学者钟南山院士指出：“恒久在室外作业的交警 ，环卫工人 ，通过氢气吸入能够对雾霾扫除氧化自由基的扫除有增进作用 ，纵然吸入污染空气也会爆发氧化应激作用 ，现在正在举行试验。”
“由于氢气的奇异性子 ，使得氢气在肺部疾病治疗中潜在的起劲作用备受关注 ，用氢气治疗疾病的研究在国际上已经逐渐成为一个热门 ，氢气选择性抗氧化是现在公认的氢气治疗疾病的主要机制 ，可以说 ，中国在氢分子医学研究领域生长远景辽阔。”
上述氢能终端应用究竟有哪些主流企业在做 ？氢能汇（h2-2005）记者盘货了一些氢能应用端的企业 ，以飨读者。
只管云云 ，但目今氢能应用规；故钟邢奘且的诠彩。以现在氢能的主要应用场景氢燃料电池汽车为例 ，相关统计显示 ，虽然我国燃料电池公司已有2000多家 ，但氢燃料电池汽车却仅有6000多辆。规模过小严重制约氢能工业生长。
对此 ，国家电投集团氢能科技生长有限公司总司理张银广以为 ，经由近几年的生长 ，我国在氢能手艺上形成了一定积累 ，在自主手艺上具备了一定基础。但缺乏应用场景、应用规模 ，导致我国氢能手艺不可快速升级成熟、刷新迭代 ，这是目今氢能工业面临的主要瓶颈。氢能工业只靠政府买单很难做大 ，需要立异商业化运营模式 ，让氢能工业可以规； ，把资源引进来、本钱降下去。
English
中文
