人民日报权威解读:氢能纳入“十五五”未来产业的战略逻辑与商业化路径解析

2026-04-01 创始人 6906次

2026年《政府工作报告》明确提出建立未来产业投入增长和风险分担机制,重点培育发展未来能源、量子科技、生物制造、具身智能、脑机接口、6G等前沿产业。在"十五五"规划纲要中,氢能与核聚变能被正式列入未来产业目录,标志着氢能已从技术探索阶段迈入国家战略产业序列。中国科学院院士、国际氢能燃料电池协会理事长欧阳明高在人民日报"院士讲科普"专栏中系统阐述了氢能的战略价值与技术路径。在以可再生能源为主体的新能源革命中,氢能与电能构成两个互为补充的重要能源载体。绿电是主体,绿氢主要来自绿电,同时将绿电转化为零碳燃料和原料,用于各行各业,是实现碳中和的关键途径之一。


一、氢能的战略价值:能源载体演进与产业带动效应

1.1 能源载体的历史演进逻辑

在第一次能源革命中,石油是主要能源,汽油、柴油是主要的能源载体。当前新能源革命正在兴起,可再生能源成为主要能源,电和氢成为主要的能源载体。氢能可以为生产生活提供电能、热能(冷能)和原料,而绿氢的产业链长、产值高、吸收就业能力强、应用覆盖面广,能够产生显著的产业带动作用。

1.2 绿氢相对于化石制氢的核心优势

基于化石能源制氢存在链条长、效率低、成本高及二氧化碳排放等问题,但基于可再生能源制备的绿色氢能则不存在排放问题。在储存环节中,固定式储氢容器成本比储能电池成本低一个数量级以上。随着可再生能源的普及与发电成本大幅降低,大规模、长周期可再生能源存储成本将成为主要成本,将其转化为氢能是集中式可再生能源实现大规模发展和充分利用的重要方式。

1.3 能源互联媒介功能

绿氢既能满足可持续发展要求,又是理想的能源互联媒介,是促进能源向低碳环保方向转型的最佳途径之一。在基于氢电相互转化的新型零碳能源体系中,来自可再生能源的绿电是主体,但绿氢也必不可少。一方面,人类生存和发展还需要大量物质材料和燃料,绿氢与碳结合可以通过碳循环方式满足这些需求;另一方面,绿氢与氮结合,也能以氮循环方式满足人类对除氢能以外新型零碳燃料的需求。


二、氢能应用场景体系:储能、原料与动力的三维覆盖

2.1 氢储能系统

氢储能是通过电解水装置使得绿氢将可再生能源电力储存下来,通过燃料电池等发电装置为城市生产生活提供绿电。在零碳能源体系建设中,氢能可用于氢储能、氢原料与氢动力三大方向。

2.2 氢原料应用

在化工行业与冶金行业中,氢用于工业原料。在化工行业,氢气主要应用于合成氨与合成甲醇等。如果附近有煤化工基地,氢可以作为原料与煤提供的碳源合成各种化工产品。

2.3 氢动力系统

氢动力是将氢应用于动力系统,其中氢燃料电池发展较快,已经从道路车辆扩展到工程机械、小型船舶、飞行器、潜航器等领域。近年来,氢内燃机也取得很多进展。氢动力可用于满足道路交通、航空与海运的动力需求,具体形式包括氢燃料电池、氢/氨内燃动力等。

氢燃料电池是目前氢动力的主要形式之一,这是一种能将外部燃料以电化学反应的方式持续转化为电能输出的能量转换装置。经过持续科技投入,氢燃料电池汽车已成为我国氢能应用的先导,并自上而下打通了动力系统、发动机、电堆再到膜电极的全技术链条。目前,我国已初步掌握氢燃料电池及其关键零部件、动力系统、整车集成和氢能基础设施等核心技术,同时建立了相关产业链。氢燃料电池技术也向更多领域推广应用,如有轨电车、无人机等。


三、国家级氢能项目:技术突破与商业化实践

3.1 国家电投国氢科技"氢腾"燃料电池系统

研发主体:国家电投国氢科技

核心技术参数

  • 额定功率:120千瓦燃料电池系统

  • 功率扩展范围:可从50千瓦扩展到几十兆瓦,支持模块化灵活组合

  • 设计寿命:可达4万小时

  • 能效表现:每发1千瓦时电,可节约400克标准煤,减少约1千克二氧化碳排放

极端环境验证:在中国南极秦岭站,"氢腾"燃料电池作为站内新能源微电网的重要组成部分稳定运行。在微电网运行中,当风光发电条件较好时,多余的电力可用来制氢,通过存储氢气实现储能;风光发电条件不好时,通过氢燃料电池将氢气转换为电能和热能,可为站区提供约2.5小时、最大150千瓦的供电。

战略意义:氢燃料电池在南极秦岭站的稳定运行,证明其即使在极端低温环境下也具备可靠性能。该技术后续将走进更多场景:为社区和工业园区供能,成为电厂、数据中心、医院的应急电源,在越来越多场景里助力降碳减排。

3.2 30兆瓦级纯氢燃气轮机及氢储能示范项目

项目概况:我国自主研发的30兆瓦级纯氢燃气轮机及氢储能示范项目取得突破,机组实现纯氢发电并保持稳定运行。项目融合风电、光伏、电解水制氢系统,构建了"绿电制绿氢、绿氢再发电"的能源转化模式。

技术特点:纯氢燃气轮机可理解为将传统的燃气轮机换上"氢心脏",具备快速启停及响应、调节时间尺度广、调节功率范围宽等优势。

环境效益:与同功率火力发电机组相比,该纯氢燃气轮机一年可减少碳排放超过20万吨。

发电能力:联合循环一小时发电量4.8万千瓦时,可满足约5500个家庭一天的用电需求。

应用场景:未来,纯氢燃气轮机技术有望在分布式能源、工业园区综合供能、绿色数据中心备用电源等场景应用。

3.3 山东清洁能源产业博览会氢能无人机项目

项目展示:山东清洁能源产业博览会上展出的100公斤级氢能无人机模型,代表氢能在航空领域的应用探索。

技术意义:氢燃料电池技术向无人机等飞行器领域推广应用,拓展了氢动力的应用边界,为航空与海运的动力需求提供零碳解决方案。

3.4 电解水制氢设备产业链

产业进展:截至2025年,我国已经建立起电解水制氢设备产业链,国产碱性电解槽具有极高性价比,已出口海外。

技术路线:展望未来,碱性电解、质子膜电解、固体氧化物电解等电解水制氢技术将给氢能领域技术创新带来活力。由于氢燃料电池和电解水制氢在系统组成、基本原理等方面具有相同的科学基础,在氢燃料电池产业基础上,可更好地推动电解水制氢产业发展。


四、绿氢大规模商业化发展路径

4.1 余电制氢策略

电是可再生能源的直接利用形式,而氢能是间接利用形式,氢是终极燃料但不是终极能源。绿氢来自绿电,随着风电、光伏大规模发展,电有可能会过剩,因此余电制氢潜力很大。

4.2 多能互补融合

电和氢具有各自优势和局限,为了实现绿氢利用的经济性,需要氢电融合发展。氢电融合发展不仅仅包括氢和电,还需要融合储和热,实行""一体化。

4.3 场景驱动与因地制宜

储氢技术多元,没有标准答案,需要根据具体场景进行合理选择。具体应用模式包括:

  • 煤电耦合:光伏、风电过剩时,煤电调峰电厂也需要减少负荷,煤电低负荷灵活性调节的难点是锅炉燃烧不稳定,而高品质氢燃料正好满足这一需求

  • 煤化工耦合:如果附近有煤化工基地,氢可以作为原料与煤提供的碳源合成各种化工产品

  • 零碳产业园:附近的零碳产业园还可以用氢发电作为备用机组,同时用制氢和氢发电的废热通过热泵供暖,提高氢能应用的经济性


五、技术挑战与产业化冷思考

绿色氢能在能源转型与新能源革命中具有战略价值,由此催生了"氢能热",但绿色氢能取得规模化商业价值并非易事。由于绿色氢能"生产运输储存利用"的链条长、环节多,每个环节还有多种选择,仅仅是燃料电池和制氢技术的突破并不能打通整个氢能技术链和产业链。如何实现绿色氢能的大规模商业化,是技术突破后的关键问题。氢能的技术链条很长,包含可再生能源发电、制氢、转换、存储、运输、应用等多个环节,需要复杂完备的技术体系。这要求产业链上下游协同创新,政策、资本、技术多维度配合,方能实现氢能从示范项目到规模化商业应用的跨越。


六、未来展望:氢能产业的生态构建与战略机遇

从南极秦岭站的极端环境验证,到30兆瓦级纯氢燃气轮机的稳定运行;从120千瓦"氢腾"燃料电池系统的自主研发,到国产碱性电解槽的海外出口,我国氢能产业正在形成从核心技术到商业应用的完整生态。随着"十五五"规划纲要将氢能列入未来产业,以及《政府工作报告》提出建立未来产业投入增长和风险分担机制,氢能产业将迎来政策、资本、技术的多重利好。绿氢作为实现碳中和的关键途径之一,其战略地位已得到国家层面的明确确认。然而,氢能产业的规模化发展仍需克服技术链打通、成本控制、基础设施建设等多重挑战。唯有坚持技术创新与商业落地并重,方能在新能源革命中把握氢能这一战略机遇,为零碳能源体系建设贡献中国方案。


七、结语

氢能被列为"十五五"未来产业,是国家基于能源安全、气候承诺与科技竞争深思熟虑的战略抉择。它并非单一技术,而是一个连接能源、工业、交通的复杂生态系统。从人民日报的权威解读中,我们看到的不仅是一种清洁能源的兴起,更是一场以科技创新为驱动、以绿氢为核心抓手的能源产业革命。当"氢腾"电池在南极的极夜里稳定供电,当纯氢燃气轮机将绿电转化为清洁动力,一个由氢能深度赋能的零碳未来,正从蓝图加速走进现实。