1月9日，由中国汽研建设的国家氢能动力质量检验检测中心，该中心一期总投资达5亿元，历时2年后，在两江新区正式落成。这也是国内首个国家氢能动力质量检验检测中心。

据了解，国家氢能动力质量检验检测中心将打造集检验检测、标准引领、技术服务、装备/部件开发为一体的氢能产品技术研究与服务机构和新能源、氢能动力综合服务平台，赋能我国氢能及新能源产业高质量发展。

国家氢能动力质量检验检测中心自2020年9月16日开工建设，占地190亩。达产后按照该项目可研预测营收将达到亿元级水平。

除提供常规检验检测、测试评价服务外，该中心还打造了包括转毂、重型涉氢转毂整车环境舱试验室，动力电池安全试验室，氢能整车五轴耦合动力总成实验室，300kW级燃料电池系统工况EMC实验室，乘用车和商用车用氢内燃机实验室，氢燃料电池及其他关键部件的综合测试实验室等实验室，以及氢能制储运加用一体化运营大数据平台。

该中心将协助川渝联动共建，并协助规划在渝蓉高速、成渝高速、渝万高速等打造氢燃料电池车城际示范线，推动成渝地区整车企业和系统企业对接和合作，推动成渝生态圈建设、共享资源。

同时，重庆市氢能动力产业计量测试中心也同步开始建设，将以氢能动力产品和新能源汽车全产业链计量测试需求为导向，开展氢能检测装备、储运装备、加氢装备、汽车整车及零部件生产制造和测试装备等使用过程中的计量测试服务。

制氢环节是氢能战略地图上的必争之地

“双碳”发展目标的提出，标志着我国在能源转型和应对气候变化方面开创了新纪元，能源结构和体系继续向清洁化、低碳化、安全化深度转型。

其中，可再生电力的大规模供给和消费侧全面电气化进程将加速，与此同时，重工业和船运、航空等高排放行业对化石能源存在一定的依赖，在技术可行性和成本的角度看，难以实现大规模可再生电力替代，其转型路径将依靠以氢能、生物质、合成燃料为代表的新型清洁燃料。

曾有研究表明，在零碳时代情景下，上述几种新型清洁能源在终端能源需求中的占比将达到30%-35%，其中氢能约占15%-20%。可以说，氢能已经成为了全球能源转型中最重要的“角色”，而制氢则是氢能产业链的最前端环节，亦是氢能战略地图上的必争之地。

然而，氢能很难从自然界中直接大量获取，需要依靠不同的技术路径和生产工艺进行制备，根据制备过程的低碳、清洁程度，利用不同技术制备的氢气可分为灰氢、蓝氢和绿氢。大量氢能使用的情况下，氢能本身的制取也需要脱碳，灰氢和蓝氢制氢方式中，化石能源制氢与工业副产氢仍有碳排放，几乎零碳的绿氢才是未来主流。

在各界高度关注“绿氢时代”这一概念的当下，“绿氢”到底是一个怎样的存在？其实，绿氢是指使用可再生能源（风能、太阳能等）制备的氢气，其在制氢过程中几乎没有碳排放。

根据国际能源署的数据，2021年全球氢气产量达到9400万吨，基本来自化石能源制氢，绿氢占比仅为0.4‰，由此产生的二氧化碳排放量超过9亿吨。而我国则是世界最大的制氢国，年制氢量约3300万吨，但大部分来自化石能源制氢属于灰氢，绿氢占比较低。这意味着在氢能高度需求的现实中，绿色制氢将在我国实现“双碳”目标的道路上发挥关键作用。

具体而言，可再生能源制氢主要分为可再生能源电解水制氢、生物质制氢、太阳能光解水制氢，目前，绿氢主要采用电解水技术制备，生物质制氢、光解水制氢仍处于实验研发阶段，尚无规模化应用。我国在碱性电解水技术和设备制造方面，技术水平与国外相近，并拥有完全自主知识产权的设备制造、工艺集成能力。电解水制氢是一种将水分解成氢和氧的电化学过程。

或许这是我国最有可能在绿氢时代“拿下”的第一个“席位”。然而，按照我国目前的发电成本，制氢成本仍然高达20～40元/千克。对此，我国氢能产业界也初步明确重点围绕“提高电解效率”“耐久性”和“设备的低成本”开展技术优化改进。

仍有一系列问题待破解

业内专家普遍预计，“绿氢”未来将成为氢能的主要发展方向。《规划》明确要求，重点发展可再生能源制氢，严格控制化石能源制氢。

“未来使用可再生能源电力的电解水制氢，将成为氢气生产的主要途径。”北京清华工业开发研究院副院长付小龙认为，绿色氢能是中国产业零碳转型的主要路径，甚至能够全面替代化石能源体系。

“中国能源体系可以转变为以‘可再生能源+氢’为主的能源体系。氢作为零碳的化学能源和化工材料，与可再生能源发电一起，可为经济发展提供所需的电、热和材料，实现化石能源体系的全面替代。”付小龙说。

然而，截至目前，全球氢气的生产制造仍然以化石能源制氢为主。根据国际能源署（IEA）的数据，2021年全球氢气产量达到9400万吨，与此相关的二氧化碳排放超过9亿吨，“绿氢”产量占比只有0.4‰。

中国国际经济交流中心常务副理事长张晓强在不久前召开的2022年中国氢能产业大会上介绍，我国是世界最大的制氢国，现在年制氢量达3300万吨，但“绿氢”占比不到1‰。

发展“绿氢”产业，需要破解一系列问题。

首先是可再生能源发电量需要大幅增长。付小龙算了一笔账，如果可再生能源直接耦合制氢1亿吨，需要可再生能源发电5.5万亿度，而2020年中国可再生能源发电量仅有2.2万亿度。假设可再生能源发电量的25%用于制氢，那么未来为了满足制氢需求，我国的可再生能源发电量需要增长10倍。

截至目前，“绿氢”的生产成本依然较高。景春梅介绍说，现在电解水制氢的成本为化石能源制氢的2倍到3倍，如果是用可再生能源发的电制氢，成本会更高。

而且，大规模低成本可再生能源制氢的技术路线并不明确。据业内专家介绍，现阶段碱性电解水（ALK）制氢缺少规模化应用，难以适应风光电力的间歇性和波动性；质子交换膜（PEM）制氢成本高、关键技术和核心部件受制于人；阴离子交换膜（AEM）、固体氧化物电解水（SOEC）、光解水制氢、热化学循环水解制氢技术等还处于基础研发或试点示范阶段。

此外，景春梅说，目前输氢成本在氢气终端售价中的比重高达40%至50%，成为氢能规模化发展的掣肘因素。

新能源产业的下一个风口

提到新能源汽车，我们自然就想到电动汽车。其实新能源汽车到目前为止有几条技术路线在往前推进，固态电池的技术成本突破，特别是氢燃料动力汽车、甲醇汽车等。此外，氢能在大工业、大农业、大健康等领域，应用和来源都十分广泛。

过去10多年来，氢能发展的基本条件发生了深刻的变化。我国正推动氢能燃料电池产业一步步向前发展。过去几年，燃料电池成本以每年20%至30%的速度下降。2011年，磷酸铁锂电池每一公斤瓦时的成本接近4000元，今天则在600元左右。可以看出，随着供应链的稳定和技术进步，成本在不断下降。

其次是氢气的安全性，相比于石油天然气，氢气只是存在化学性、管理、储存要求的不同。氢气单位体积的能量密度不高，实际应用中需要通过高压和液化来提高氢的能量密度。只要解决储存、运输过程中存在的问题，氢气的安全性同样可以保证。

从可持续性的角度来看，目前全球每年用于工业生产的氢气大约7000万吨，其中中国就有3300多万吨，但接近90%以上都来自石化能源制氢和工业副产氢，无法做到真正的可持续，这也是需要解决的一个问题。

和所有新兴产业一样，各国政府对氢能发展都给予了大量的补贴和优惠政策。对于我国来说，目前产业链还没有形成闭环。我国氢气来源比较丰富的是北方地区，但燃料电池产业链比较完整的是珠三角、长三角地区，氢能的储运成本太高，这是行业发展所必须突破的瓶颈。

总体来说，氢能是一个非常大的能源行业风口，未来无限可期。

文章来源： 长江日报，麻省理工科技评论APP，光明网，上游新闻