收藏 | 一文了解氢能产业链！

氢能是一种清洁、高效、安全、可持续的二次能源，可通过多种途径获取。目前燃料用氢的应用在全球范围内尚有限，但氢燃料电池车是目前最主要的应用之一。

氢能是目前最为理想的清洁能源，可以广泛应用于工业、交通、建筑、发电等领域。在经济活动中，围绕氢的制取和应用，形成由上游制氢、中游储运、下游用氢构成的氢产业链。

一、制氢

氢气制取包括化石能源制氢、工业副产提纯制氢、电解水制氢三种方式。根据生产来源和碳排放量的不同，氢气可以分为灰氢、蓝氢、绿氢三种类型：

灰氢，是通过化石燃料（煤炭、石油、天然气等）燃烧产生的氢气，在生产过程中会有二氧化碳等排放。灰氢的生产成本较低，制氢技术较为简单，碳排放量最高。目前是当下载的最主流制氢方式。

蓝氢，是指工业副产氢气或将天然气通过蒸汽甲烷重整、自热蒸汽重整制成的氢气。虽然天然气也属于化石燃料，在生产蓝氢时也会产生温室气体，但是生产过程中使用了碳捕集、利用与封存（CCUS）等先进技术，捕获温室气体，实现了低排放生产。

绿氢，是通过使用再生能源（太阳能、风能、核能等）制造的氢气，例如通过可再生能源发电进行电解水制氢，在生产绿氢的过程中基本没有碳排放，因此这种类型的氢气也被称为“零碳氢气”。

二、储氢

氢气在常温常压下具有密度低、易燃烧及易扩散的特点，为其储存带来极大的挑战。如何实现安全可靠且高效储氢是亟待解决的技术难题之一。

目前，储氢方法主要有高压气态储氢、低温液态储氢及固态储氢等途径，中长期内主要以高压气态储氢为主，最终目标是实现高效固态储氢。高压气态储氢是应用最广泛的一种储氢方式，其技术核心在于内胆材料、外层碳纤维材料及其缠绕成型技术。

继高压气态储氢及低温液态储氢之后，利用固体材料及有机液体材料进行储氢，已逐渐发展成为一种极具潜力的储氢方式。虽然关于储氢材料的研究已近半个世纪，但目前仍处于探索阶段，尚无大规模应用实例，这主要是因为缺乏廉价、高效、长寿命的新型储氢材料。理想的储氢材料需同时满足一系列苛刻条件，如储氢密度高、储放氢速度快且工作条件温和、可逆循环性能好、使用寿命长等。

目前已有多种材料被用于储氢研究，主要包括无机材料与有机材料两大类。其中，无机储氢材料主要有金属与金属合金、配位氢化物及碳基材料等，有机材料主要有有机框架化合物、有机液体及多孔高分子等。从目前的研究热点来看，储氢材料已从传统金属及合金逐渐转变为以轻质元素氢化物（如配位氢化物等）和多孔吸附材料（如金属有机框架结构）为主。

三、运氢

运氢技术主要有三种：气态运输、液态运输和固体运输。长管拖车为主的气态运输，是当前较为成熟的运输方式。

四、加氢站

加氢站是氢能行业重要的配套基础设施。根据中国氢能联盟的统计，截至2022年底，全球主要国家在营加氢站数量达到727座，我国累计建成加氢站358座，其中在营245座，加氢站数量全球第一。根据中国氢能联盟的预测，2050年中国加氢站数量将达到1.2万座。

五、用氢

燃料用氢：氢能是氢和氧进行化学反应释放出的能量，是一种二次清洁能源，燃烧热值高，氢燃烧的产物是水，具有绿色低碳的特点，是世界上最干净的能源，被誉为“21世纪终极能源”。目前燃料用氢的应用在全球范围内尚有限，主要原因是燃氢轮机等设备技术成熟度低、经济性不高。氢燃料电池车是目前最主要的应用之一。

原料用氢：氢气是重要的工业气体，化工行业需要用氢制备甲醇、合成氨等产品，冶铁需要利用氢气作为还原剂。