6月26日中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》（簡稱“白皮書”）中乾貨很多，傳遞了大量重要信息。為了讓大家有更加清晰的認識和理解，聯盟小氫帶你解讀白皮書。本期，我們將對標全球，探究我國氫能技術發展現狀和問題，並結合其他國家先進經驗，展望我國未來氫能技術發展路線。
來源：氫能聯盟CHA
隨著能源轉型、生態環境改善的日趨緊迫，氫能在全球範圍內的能源地位也越來越明晰。廣泛使用氫能不僅有助於減少碳排放，同時有助於能源安全和可持續利用。近年來，世界各國政府都致力於研究氫能及燃料電池技術，從而實現雄心勃勃的減排目標。
白皮書系統介紹了國際上氫能及燃料電池產業鏈各環節的最新技術現狀：制氫方面，目前化石能源重整仍是全球主流的制氫方法，電解水制氫技術不斷進步；儲運方面，現階段以高壓氣態儲氫和長管拖車運氫為主；加氫站方面，以35MPa和70MPa氣氫加氫站佔70%，液氫加氫站數量緊隨其後；燃料電池汽車方面，國際先進水平電堆功率密度已達到3.1KW/L。
制氫：氫氣的脫碳之路
我國已經是世界第一大制氫國，2018年，中國氫氣產量就有約2,100萬噸。然而伴隨高產量的還有高碳排放。
從歷史上看，我國一直以來都貧油少氣富煤，能源稟賦決定著我國的制氫來源也是以煤炭和天然氣等化石能源為主，其中原料煤是煤制氫中的主要消耗原料。據國際能源署（IEA）報告預測：全球氫氣產量來自煤炭的佔比約20%，大多集中在我國。
根據白皮書研究，目前國外主流的制氫方式是天然氣重整制氫。
"6月26日中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》（簡稱“白皮書”）中乾貨很多，傳遞了大量重要信息。為了讓大家有更加清晰的認識和理解，聯盟小氫帶你解讀白皮書。本期，我們將對標全球，探究我國氫能技術發展現狀和問題，並結合其他國家先進經驗，展望我國未來氫能技術發展路線。
來源：氫能聯盟CHA
隨著能源轉型、生態環境改善的日趨緊迫，氫能在全球範圍內的能源地位也越來越明晰。廣泛使用氫能不僅有助於減少碳排放，同時有助於能源安全和可持續利用。近年來，世界各國政府都致力於研究氫能及燃料電池技術，從而實現雄心勃勃的減排目標。
白皮書系統介紹了國際上氫能及燃料電池產業鏈各環節的最新技術現狀：制氫方面，目前化石能源重整仍是全球主流的制氫方法，電解水制氫技術不斷進步；儲運方面，現階段以高壓氣態儲氫和長管拖車運氫為主；加氫站方面，以35MPa和70MPa氣氫加氫站佔70%，液氫加氫站數量緊隨其後；燃料電池汽車方面，國際先進水平電堆功率密度已達到3.1KW/L。
制氫：氫氣的脫碳之路
我國已經是世界第一大制氫國，2018年，中國氫氣產量就有約2,100萬噸。然而伴隨高產量的還有高碳排放。
從歷史上看，我國一直以來都貧油少氣富煤，能源稟賦決定著我國的制氫來源也是以煤炭和天然氣等化石能源為主，其中原料煤是煤制氫中的主要消耗原料。據國際能源署（IEA）報告預測：全球氫氣產量來自煤炭的佔比約20%，大多集中在我國。
根據白皮書研究，目前國外主流的制氫方式是天然氣重整制氫。
我國煤制氫與天然氣制氫比較（來自白皮書）
"6月26日中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》（簡稱“白皮書”）中乾貨很多，傳遞了大量重要信息。為了讓大家有更加清晰的認識和理解，聯盟小氫帶你解讀白皮書。本期，我們將對標全球，探究我國氫能技術發展現狀和問題，並結合其他國家先進經驗，展望我國未來氫能技術發展路線。
來源：氫能聯盟CHA
隨著能源轉型、生態環境改善的日趨緊迫，氫能在全球範圍內的能源地位也越來越明晰。廣泛使用氫能不僅有助於減少碳排放，同時有助於能源安全和可持續利用。近年來，世界各國政府都致力於研究氫能及燃料電池技術，從而實現雄心勃勃的減排目標。
白皮書系統介紹了國際上氫能及燃料電池產業鏈各環節的最新技術現狀：制氫方面，目前化石能源重整仍是全球主流的制氫方法，電解水制氫技術不斷進步；儲運方面，現階段以高壓氣態儲氫和長管拖車運氫為主；加氫站方面，以35MPa和70MPa氣氫加氫站佔70%，液氫加氫站數量緊隨其後；燃料電池汽車方面，國際先進水平電堆功率密度已達到3.1KW/L。
制氫：氫氣的脫碳之路
我國已經是世界第一大制氫國，2018年，中國氫氣產量就有約2,100萬噸。然而伴隨高產量的還有高碳排放。
從歷史上看，我國一直以來都貧油少氣富煤，能源稟賦決定著我國的制氫來源也是以煤炭和天然氣等化石能源為主，其中原料煤是煤制氫中的主要消耗原料。據國際能源署（IEA）報告預測：全球氫氣產量來自煤炭的佔比約20%，大多集中在我國。
根據白皮書研究，目前國外主流的制氫方式是天然氣重整制氫。
我國煤制氫與天然氣制氫比較（來自白皮書）
2018年不同地區天然氣制氫成本（來自IEA）
但是不論煤制氫或天然氣制氫，都屬於化石能源制氫，都需結合碳捕集與封存技術（CCS）以降低碳的排放，改善環境汙染問題。
白皮書指出，CCS作為一項有望實現化石能源大規模低碳利用的新技術，是中國未來減少二氧化碳排放、保障能源安全和實現可持續發展的重要手段。當前，國內CCS技術尚處於探索和示範階段，需要通過進一步開發技術來推動能耗和成本的下降，並拓展二氧化碳的利用渠道。
另一方面，我國是全球最大的焦炭生產國，工業副產氫氣也被廣泛應用在鋼鐵、化工等行業，但該路線同樣面臨碳捕捉封存問題。
而電解水制氫因其綠色環保、生產靈活、純度高以及副產高價值氧氣等特點，被認為是理想的制氫方法。但其製取成本受電價影響大，若採用市電生產，制氫成本較高且考慮火電佔比較大，依舊面臨碳排放問題。
白皮書認為，未來，我國可再生能源發電制氫的潛力很大。首先我國可再生能源資源十分豐富；其次可再生能源制氫本質雖然也是水電解制氫，但使用的卻是棄風、棄光、棄水和棄核產生的富餘電力，既降低成本，也更為環保。
減少氫氣生產的碳排放是一項挑戰，也是增加清潔氫氣利用規模的機會。白皮書預計，氫能市場發展遠期（2050年左右），我國能源結構將從傳統化石能源為主轉向以可再生能源為主的多元格局，整體氫能供給充裕，可實現千萬噸級綠色氫氣出口。
儲運氫：成本與技術的平衡
氫的儲存和運輸是氫能產業鏈中的重要一環，高度依賴技術進步和基礎設施建設，是產業發展的難點。我國目前高壓氣態儲運氫技術相對成熟，但實現大規模、長距離儲運技術的商業化仍需要解決成本與技術的平衡問題。整體技術發展與國際先進水平也有一定距離。
高壓氣態儲運氫具有充放氫速度快、容器結構簡單等優點，是現階段主要的儲運方式。目前，70MPa碳纖維纏繞Ⅳ型瓶已是國外燃料電池乘用車車載儲氫的主流技術，而35MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶仍是我國燃料電池商用車的車載儲氫方式，70 MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶只是少量用於我國燃料電池乘用車中。
液氫儲運通常適用於距離較遠、運輸量較大的場合。採用液氫儲運能夠減少車輛運輸頻次，提高加氫站單站供應能力。日本、美國已將液氫罐車作為加氫站運氫的重要方式之一。我國尚無民用液氫輸運案例。
"6月26日中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》（簡稱“白皮書”）中乾貨很多，傳遞了大量重要信息。為了讓大家有更加清晰的認識和理解，聯盟小氫帶你解讀白皮書。本期，我們將對標全球，探究我國氫能技術發展現狀和問題，並結合其他國家先進經驗，展望我國未來氫能技術發展路線。
來源：氫能聯盟CHA
隨著能源轉型、生態環境改善的日趨緊迫，氫能在全球範圍內的能源地位也越來越明晰。廣泛使用氫能不僅有助於減少碳排放，同時有助於能源安全和可持續利用。近年來，世界各國政府都致力於研究氫能及燃料電池技術，從而實現雄心勃勃的減排目標。
白皮書系統介紹了國際上氫能及燃料電池產業鏈各環節的最新技術現狀：制氫方面，目前化石能源重整仍是全球主流的制氫方法，電解水制氫技術不斷進步；儲運方面，現階段以高壓氣態儲氫和長管拖車運氫為主；加氫站方面，以35MPa和70MPa氣氫加氫站佔70%，液氫加氫站數量緊隨其後；燃料電池汽車方面，國際先進水平電堆功率密度已達到3.1KW/L。
制氫：氫氣的脫碳之路
我國已經是世界第一大制氫國，2018年，中國氫氣產量就有約2,100萬噸。然而伴隨高產量的還有高碳排放。
從歷史上看，我國一直以來都貧油少氣富煤，能源稟賦決定著我國的制氫來源也是以煤炭和天然氣等化石能源為主，其中原料煤是煤制氫中的主要消耗原料。據國際能源署（IEA）報告預測：全球氫氣產量來自煤炭的佔比約20%，大多集中在我國。
根據白皮書研究，目前國外主流的制氫方式是天然氣重整制氫。
我國煤制氫與天然氣制氫比較（來自白皮書）
2018年不同地區天然氣制氫成本（來自IEA）
但是不論煤制氫或天然氣制氫，都屬於化石能源制氫，都需結合碳捕集與封存技術（CCS）以降低碳的排放，改善環境汙染問題。
白皮書指出，CCS作為一項有望實現化石能源大規模低碳利用的新技術，是中國未來減少二氧化碳排放、保障能源安全和實現可持續發展的重要手段。當前，國內CCS技術尚處於探索和示範階段，需要通過進一步開發技術來推動能耗和成本的下降，並拓展二氧化碳的利用渠道。
另一方面，我國是全球最大的焦炭生產國，工業副產氫氣也被廣泛應用在鋼鐵、化工等行業，但該路線同樣面臨碳捕捉封存問題。
而電解水制氫因其綠色環保、生產靈活、純度高以及副產高價值氧氣等特點，被認為是理想的制氫方法。但其製取成本受電價影響大，若採用市電生產，制氫成本較高且考慮火電佔比較大，依舊面臨碳排放問題。
白皮書認為，未來，我國可再生能源發電制氫的潛力很大。首先我國可再生能源資源十分豐富；其次可再生能源制氫本質雖然也是水電解制氫，但使用的卻是棄風、棄光、棄水和棄核產生的富餘電力，既降低成本，也更為環保。
減少氫氣生產的碳排放是一項挑戰，也是增加清潔氫氣利用規模的機會。白皮書預計，氫能市場發展遠期（2050年左右），我國能源結構將從傳統化石能源為主轉向以可再生能源為主的多元格局，整體氫能供給充裕，可實現千萬噸級綠色氫氣出口。
儲運氫：成本與技術的平衡
氫的儲存和運輸是氫能產業鏈中的重要一環，高度依賴技術進步和基礎設施建設，是產業發展的難點。我國目前高壓氣態儲運氫技術相對成熟，但實現大規模、長距離儲運技術的商業化仍需要解決成本與技術的平衡問題。整體技術發展與國際先進水平也有一定距離。
高壓氣態儲運氫具有充放氫速度快、容器結構簡單等優點，是現階段主要的儲運方式。目前，70MPa碳纖維纏繞Ⅳ型瓶已是國外燃料電池乘用車車載儲氫的主流技術，而35MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶仍是我國燃料電池商用車的車載儲氫方式，70 MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶只是少量用於我國燃料電池乘用車中。
液氫儲運通常適用於距離較遠、運輸量較大的場合。採用液氫儲運能夠減少車輛運輸頻次，提高加氫站單站供應能力。日本、美國已將液氫罐車作為加氫站運氫的重要方式之一。我國尚無民用液氫輸運案例。
多種儲運技術對比（來自白皮書）
運氫方面，管道輸運是實現氫氣大規模、長距離運輸的重要方式，具有輸氫量大、能耗小和成本低等優勢，但建造管道一次性投資較大。白皮書統計，美國已有2500公里的輸氫管道，歐洲已有1598公里的輸氫管道，我國則僅有100公里的輸氫管道。關於國內外氫氣管道建設造價的研究尚未有權威統計，其中管道氫氣價格是影響加氫站內部收益率的首要因素。
因此，白皮書認為，要突破成本制約，除建設純氫管道運輸之外，還可在初期積極探索摻氫天然氣等新的技術方式，以充分利用現有管道設施。
燃料電池：走向自主化
進入21世紀以來，美國、日本、韓國等國家作為全球燃料電池倡導者和領跑者，高度重視燃料電池技術的開發，燃料電池在發電和供熱站、便攜式移動電源、汽車、航天、潛艇等領域得到廣泛應用。
我國主要集中在質子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池領域開展研發和產業化。其中，質子交換膜燃料電池由於其工作溫度低、啟動快、比功率高等優點，非常適合應用於交通和固定式電源領域，逐步成為現階段國內外主流應用技術。我國在質子交換膜方面已具有國產化能力，但生產規模較小，固體氧化物燃料電池整體技術水平則與國外先進水平存在一定差距。
總體來看，我國燃料電池技術還需加強基礎研發，引導提升自主創新能力。
"6月26日中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》（簡稱“白皮書”）中乾貨很多，傳遞了大量重要信息。為了讓大家有更加清晰的認識和理解，聯盟小氫帶你解讀白皮書。本期，我們將對標全球，探究我國氫能技術發展現狀和問題，並結合其他國家先進經驗，展望我國未來氫能技術發展路線。
來源：氫能聯盟CHA
隨著能源轉型、生態環境改善的日趨緊迫，氫能在全球範圍內的能源地位也越來越明晰。廣泛使用氫能不僅有助於減少碳排放，同時有助於能源安全和可持續利用。近年來，世界各國政府都致力於研究氫能及燃料電池技術，從而實現雄心勃勃的減排目標。
白皮書系統介紹了國際上氫能及燃料電池產業鏈各環節的最新技術現狀：制氫方面，目前化石能源重整仍是全球主流的制氫方法，電解水制氫技術不斷進步；儲運方面，現階段以高壓氣態儲氫和長管拖車運氫為主；加氫站方面，以35MPa和70MPa氣氫加氫站佔70%，液氫加氫站數量緊隨其後；燃料電池汽車方面，國際先進水平電堆功率密度已達到3.1KW/L。
制氫：氫氣的脫碳之路
我國已經是世界第一大制氫國，2018年，中國氫氣產量就有約2,100萬噸。然而伴隨高產量的還有高碳排放。
從歷史上看，我國一直以來都貧油少氣富煤，能源稟賦決定著我國的制氫來源也是以煤炭和天然氣等化石能源為主，其中原料煤是煤制氫中的主要消耗原料。據國際能源署（IEA）報告預測：全球氫氣產量來自煤炭的佔比約20%，大多集中在我國。
根據白皮書研究，目前國外主流的制氫方式是天然氣重整制氫。
我國煤制氫與天然氣制氫比較（來自白皮書）
2018年不同地區天然氣制氫成本（來自IEA）
但是不論煤制氫或天然氣制氫，都屬於化石能源制氫，都需結合碳捕集與封存技術（CCS）以降低碳的排放，改善環境汙染問題。
白皮書指出，CCS作為一項有望實現化石能源大規模低碳利用的新技術，是中國未來減少二氧化碳排放、保障能源安全和實現可持續發展的重要手段。當前，國內CCS技術尚處於探索和示範階段，需要通過進一步開發技術來推動能耗和成本的下降，並拓展二氧化碳的利用渠道。
另一方面，我國是全球最大的焦炭生產國，工業副產氫氣也被廣泛應用在鋼鐵、化工等行業，但該路線同樣面臨碳捕捉封存問題。
而電解水制氫因其綠色環保、生產靈活、純度高以及副產高價值氧氣等特點，被認為是理想的制氫方法。但其製取成本受電價影響大，若採用市電生產，制氫成本較高且考慮火電佔比較大，依舊面臨碳排放問題。
白皮書認為，未來，我國可再生能源發電制氫的潛力很大。首先我國可再生能源資源十分豐富；其次可再生能源制氫本質雖然也是水電解制氫，但使用的卻是棄風、棄光、棄水和棄核產生的富餘電力，既降低成本，也更為環保。
減少氫氣生產的碳排放是一項挑戰，也是增加清潔氫氣利用規模的機會。白皮書預計，氫能市場發展遠期（2050年左右），我國能源結構將從傳統化石能源為主轉向以可再生能源為主的多元格局，整體氫能供給充裕，可實現千萬噸級綠色氫氣出口。
儲運氫：成本與技術的平衡
氫的儲存和運輸是氫能產業鏈中的重要一環，高度依賴技術進步和基礎設施建設，是產業發展的難點。我國目前高壓氣態儲運氫技術相對成熟，但實現大規模、長距離儲運技術的商業化仍需要解決成本與技術的平衡問題。整體技術發展與國際先進水平也有一定距離。
高壓氣態儲運氫具有充放氫速度快、容器結構簡單等優點，是現階段主要的儲運方式。目前，70MPa碳纖維纏繞Ⅳ型瓶已是國外燃料電池乘用車車載儲氫的主流技術，而35MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶仍是我國燃料電池商用車的車載儲氫方式，70 MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶只是少量用於我國燃料電池乘用車中。
液氫儲運通常適用於距離較遠、運輸量較大的場合。採用液氫儲運能夠減少車輛運輸頻次，提高加氫站單站供應能力。日本、美國已將液氫罐車作為加氫站運氫的重要方式之一。我國尚無民用液氫輸運案例。
多種儲運技術對比（來自白皮書）
運氫方面，管道輸運是實現氫氣大規模、長距離運輸的重要方式，具有輸氫量大、能耗小和成本低等優勢，但建造管道一次性投資較大。白皮書統計，美國已有2500公里的輸氫管道，歐洲已有1598公里的輸氫管道，我國則僅有100公里的輸氫管道。關於國內外氫氣管道建設造價的研究尚未有權威統計，其中管道氫氣價格是影響加氫站內部收益率的首要因素。
因此，白皮書認為，要突破成本制約，除建設純氫管道運輸之外，還可在初期積極探索摻氫天然氣等新的技術方式，以充分利用現有管道設施。
燃料電池：走向自主化
進入21世紀以來，美國、日本、韓國等國家作為全球燃料電池倡導者和領跑者，高度重視燃料電池技術的開發，燃料電池在發電和供熱站、便攜式移動電源、汽車、航天、潛艇等領域得到廣泛應用。
我國主要集中在質子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池領域開展研發和產業化。其中，質子交換膜燃料電池由於其工作溫度低、啟動快、比功率高等優點，非常適合應用於交通和固定式電源領域，逐步成為現階段國內外主流應用技術。我國在質子交換膜方面已具有國產化能力，但生產規模較小，固體氧化物燃料電池整體技術水平則與國外先進水平存在一定差距。
總體來看，我國燃料電池技術還需加強基礎研發，引導提升自主創新能力。
國內外質子交換膜燃料電池系統技術指標對比
（來自白皮書）
"6月26日中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》（簡稱“白皮書”）中乾貨很多，傳遞了大量重要信息。為了讓大家有更加清晰的認識和理解，聯盟小氫帶你解讀白皮書。本期，我們將對標全球，探究我國氫能技術發展現狀和問題，並結合其他國家先進經驗，展望我國未來氫能技術發展路線。
來源：氫能聯盟CHA
隨著能源轉型、生態環境改善的日趨緊迫，氫能在全球範圍內的能源地位也越來越明晰。廣泛使用氫能不僅有助於減少碳排放，同時有助於能源安全和可持續利用。近年來，世界各國政府都致力於研究氫能及燃料電池技術，從而實現雄心勃勃的減排目標。
白皮書系統介紹了國際上氫能及燃料電池產業鏈各環節的最新技術現狀：制氫方面，目前化石能源重整仍是全球主流的制氫方法，電解水制氫技術不斷進步；儲運方面，現階段以高壓氣態儲氫和長管拖車運氫為主；加氫站方面，以35MPa和70MPa氣氫加氫站佔70%，液氫加氫站數量緊隨其後；燃料電池汽車方面，國際先進水平電堆功率密度已達到3.1KW/L。
制氫：氫氣的脫碳之路
我國已經是世界第一大制氫國，2018年，中國氫氣產量就有約2,100萬噸。然而伴隨高產量的還有高碳排放。
從歷史上看，我國一直以來都貧油少氣富煤，能源稟賦決定著我國的制氫來源也是以煤炭和天然氣等化石能源為主，其中原料煤是煤制氫中的主要消耗原料。據國際能源署（IEA）報告預測：全球氫氣產量來自煤炭的佔比約20%，大多集中在我國。
根據白皮書研究，目前國外主流的制氫方式是天然氣重整制氫。
我國煤制氫與天然氣制氫比較（來自白皮書）
2018年不同地區天然氣制氫成本（來自IEA）
但是不論煤制氫或天然氣制氫，都屬於化石能源制氫，都需結合碳捕集與封存技術（CCS）以降低碳的排放，改善環境汙染問題。
白皮書指出，CCS作為一項有望實現化石能源大規模低碳利用的新技術，是中國未來減少二氧化碳排放、保障能源安全和實現可持續發展的重要手段。當前，國內CCS技術尚處於探索和示範階段，需要通過進一步開發技術來推動能耗和成本的下降，並拓展二氧化碳的利用渠道。
另一方面，我國是全球最大的焦炭生產國，工業副產氫氣也被廣泛應用在鋼鐵、化工等行業，但該路線同樣面臨碳捕捉封存問題。
而電解水制氫因其綠色環保、生產靈活、純度高以及副產高價值氧氣等特點，被認為是理想的制氫方法。但其製取成本受電價影響大，若採用市電生產，制氫成本較高且考慮火電佔比較大，依舊面臨碳排放問題。
白皮書認為，未來，我國可再生能源發電制氫的潛力很大。首先我國可再生能源資源十分豐富；其次可再生能源制氫本質雖然也是水電解制氫，但使用的卻是棄風、棄光、棄水和棄核產生的富餘電力，既降低成本，也更為環保。
減少氫氣生產的碳排放是一項挑戰，也是增加清潔氫氣利用規模的機會。白皮書預計，氫能市場發展遠期（2050年左右），我國能源結構將從傳統化石能源為主轉向以可再生能源為主的多元格局，整體氫能供給充裕，可實現千萬噸級綠色氫氣出口。
儲運氫：成本與技術的平衡
氫的儲存和運輸是氫能產業鏈中的重要一環，高度依賴技術進步和基礎設施建設，是產業發展的難點。我國目前高壓氣態儲運氫技術相對成熟，但實現大規模、長距離儲運技術的商業化仍需要解決成本與技術的平衡問題。整體技術發展與國際先進水平也有一定距離。
高壓氣態儲運氫具有充放氫速度快、容器結構簡單等優點，是現階段主要的儲運方式。目前，70MPa碳纖維纏繞Ⅳ型瓶已是國外燃料電池乘用車車載儲氫的主流技術，而35MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶仍是我國燃料電池商用車的車載儲氫方式，70 MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶只是少量用於我國燃料電池乘用車中。
液氫儲運通常適用於距離較遠、運輸量較大的場合。採用液氫儲運能夠減少車輛運輸頻次，提高加氫站單站供應能力。日本、美國已將液氫罐車作為加氫站運氫的重要方式之一。我國尚無民用液氫輸運案例。
多種儲運技術對比（來自白皮書）
運氫方面，管道輸運是實現氫氣大規模、長距離運輸的重要方式，具有輸氫量大、能耗小和成本低等優勢，但建造管道一次性投資較大。白皮書統計，美國已有2500公里的輸氫管道，歐洲已有1598公里的輸氫管道，我國則僅有100公里的輸氫管道。關於國內外氫氣管道建設造價的研究尚未有權威統計，其中管道氫氣價格是影響加氫站內部收益率的首要因素。
因此，白皮書認為，要突破成本制約，除建設純氫管道運輸之外，還可在初期積極探索摻氫天然氣等新的技術方式，以充分利用現有管道設施。
燃料電池：走向自主化
進入21世紀以來，美國、日本、韓國等國家作為全球燃料電池倡導者和領跑者，高度重視燃料電池技術的開發，燃料電池在發電和供熱站、便攜式移動電源、汽車、航天、潛艇等領域得到廣泛應用。
我國主要集中在質子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池領域開展研發和產業化。其中，質子交換膜燃料電池由於其工作溫度低、啟動快、比功率高等優點，非常適合應用於交通和固定式電源領域，逐步成為現階段國內外主流應用技術。我國在質子交換膜方面已具有國產化能力，但生產規模較小，固體氧化物燃料電池整體技術水平則與國外先進水平存在一定差距。
總體來看，我國燃料電池技術還需加強基礎研發，引導提升自主創新能力。
國內外質子交換膜燃料電池系統技術指標對比
（來自白皮書）
國內外碳基固體氧化物燃料電池主要技術指標對比
（來自白皮書）
在燃料電池應用最廣泛的燃料電池汽車上，我國已經基本掌握了車用燃料電池核心技術，具備進行大規模示範運行的條件。但與國際上具有領先水平的豐田“Mirai”、本田“Clarity”和現代“NEXO”相比，我國燃料電池車在動力性能、綜合效率、電堆功率以及耐久性等基本性能指標方面仍有不小的差距。
據白皮書研究，國際先進水平電堆功率密度已達到3.1KW/L，乘用車系統使用壽命普遍達到5,000h，商用車達到20,000h；車用燃料電池系統發動機成本相比於21世紀初下降80%-95%，價格在49美元/KW（按年產50萬臺計算），接近內燃機的30美元/KW。
"6月26日中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》（簡稱“白皮書”）中乾貨很多，傳遞了大量重要信息。為了讓大家有更加清晰的認識和理解，聯盟小氫帶你解讀白皮書。本期，我們將對標全球，探究我國氫能技術發展現狀和問題，並結合其他國家先進經驗，展望我國未來氫能技術發展路線。
來源：氫能聯盟CHA
隨著能源轉型、生態環境改善的日趨緊迫，氫能在全球範圍內的能源地位也越來越明晰。廣泛使用氫能不僅有助於減少碳排放，同時有助於能源安全和可持續利用。近年來，世界各國政府都致力於研究氫能及燃料電池技術，從而實現雄心勃勃的減排目標。
白皮書系統介紹了國際上氫能及燃料電池產業鏈各環節的最新技術現狀：制氫方面，目前化石能源重整仍是全球主流的制氫方法，電解水制氫技術不斷進步；儲運方面，現階段以高壓氣態儲氫和長管拖車運氫為主；加氫站方面，以35MPa和70MPa氣氫加氫站佔70%，液氫加氫站數量緊隨其後；燃料電池汽車方面，國際先進水平電堆功率密度已達到3.1KW/L。
制氫：氫氣的脫碳之路
我國已經是世界第一大制氫國，2018年，中國氫氣產量就有約2,100萬噸。然而伴隨高產量的還有高碳排放。
從歷史上看，我國一直以來都貧油少氣富煤，能源稟賦決定著我國的制氫來源也是以煤炭和天然氣等化石能源為主，其中原料煤是煤制氫中的主要消耗原料。據國際能源署（IEA）報告預測：全球氫氣產量來自煤炭的佔比約20%，大多集中在我國。
根據白皮書研究，目前國外主流的制氫方式是天然氣重整制氫。
我國煤制氫與天然氣制氫比較（來自白皮書）
2018年不同地區天然氣制氫成本（來自IEA）
但是不論煤制氫或天然氣制氫，都屬於化石能源制氫，都需結合碳捕集與封存技術（CCS）以降低碳的排放，改善環境汙染問題。
白皮書指出，CCS作為一項有望實現化石能源大規模低碳利用的新技術，是中國未來減少二氧化碳排放、保障能源安全和實現可持續發展的重要手段。當前，國內CCS技術尚處於探索和示範階段，需要通過進一步開發技術來推動能耗和成本的下降，並拓展二氧化碳的利用渠道。
另一方面，我國是全球最大的焦炭生產國，工業副產氫氣也被廣泛應用在鋼鐵、化工等行業，但該路線同樣面臨碳捕捉封存問題。
而電解水制氫因其綠色環保、生產靈活、純度高以及副產高價值氧氣等特點，被認為是理想的制氫方法。但其製取成本受電價影響大，若採用市電生產，制氫成本較高且考慮火電佔比較大，依舊面臨碳排放問題。
白皮書認為，未來，我國可再生能源發電制氫的潛力很大。首先我國可再生能源資源十分豐富；其次可再生能源制氫本質雖然也是水電解制氫，但使用的卻是棄風、棄光、棄水和棄核產生的富餘電力，既降低成本，也更為環保。
減少氫氣生產的碳排放是一項挑戰，也是增加清潔氫氣利用規模的機會。白皮書預計，氫能市場發展遠期（2050年左右），我國能源結構將從傳統化石能源為主轉向以可再生能源為主的多元格局，整體氫能供給充裕，可實現千萬噸級綠色氫氣出口。
儲運氫：成本與技術的平衡
氫的儲存和運輸是氫能產業鏈中的重要一環，高度依賴技術進步和基礎設施建設，是產業發展的難點。我國目前高壓氣態儲運氫技術相對成熟，但實現大規模、長距離儲運技術的商業化仍需要解決成本與技術的平衡問題。整體技術發展與國際先進水平也有一定距離。
高壓氣態儲運氫具有充放氫速度快、容器結構簡單等優點，是現階段主要的儲運方式。目前，70MPa碳纖維纏繞Ⅳ型瓶已是國外燃料電池乘用車車載儲氫的主流技術，而35MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶仍是我國燃料電池商用車的車載儲氫方式，70 MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶只是少量用於我國燃料電池乘用車中。
液氫儲運通常適用於距離較遠、運輸量較大的場合。採用液氫儲運能夠減少車輛運輸頻次，提高加氫站單站供應能力。日本、美國已將液氫罐車作為加氫站運氫的重要方式之一。我國尚無民用液氫輸運案例。
多種儲運技術對比（來自白皮書）
運氫方面，管道輸運是實現氫氣大規模、長距離運輸的重要方式，具有輸氫量大、能耗小和成本低等優勢，但建造管道一次性投資較大。白皮書統計，美國已有2500公里的輸氫管道，歐洲已有1598公里的輸氫管道，我國則僅有100公里的輸氫管道。關於國內外氫氣管道建設造價的研究尚未有權威統計，其中管道氫氣價格是影響加氫站內部收益率的首要因素。
因此，白皮書認為，要突破成本制約，除建設純氫管道運輸之外，還可在初期積極探索摻氫天然氣等新的技術方式，以充分利用現有管道設施。
燃料電池：走向自主化
進入21世紀以來，美國、日本、韓國等國家作為全球燃料電池倡導者和領跑者，高度重視燃料電池技術的開發，燃料電池在發電和供熱站、便攜式移動電源、汽車、航天、潛艇等領域得到廣泛應用。
我國主要集中在質子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池領域開展研發和產業化。其中，質子交換膜燃料電池由於其工作溫度低、啟動快、比功率高等優點，非常適合應用於交通和固定式電源領域，逐步成為現階段國內外主流應用技術。我國在質子交換膜方面已具有國產化能力，但生產規模較小，固體氧化物燃料電池整體技術水平則與國外先進水平存在一定差距。
總體來看，我國燃料電池技術還需加強基礎研發，引導提升自主創新能力。
國內外質子交換膜燃料電池系統技術指標對比
（來自白皮書）
國內外碳基固體氧化物燃料電池主要技術指標對比
（來自白皮書）
在燃料電池應用最廣泛的燃料電池汽車上，我國已經基本掌握了車用燃料電池核心技術，具備進行大規模示範運行的條件。但與國際上具有領先水平的豐田“Mirai”、本田“Clarity”和現代“NEXO”相比，我國燃料電池車在動力性能、綜合效率、電堆功率以及耐久性等基本性能指標方面仍有不小的差距。
據白皮書研究，國際先進水平電堆功率密度已達到3.1KW/L，乘用車系統使用壽命普遍達到5,000h，商用車達到20,000h；車用燃料電池系統發動機成本相比於21世紀初下降80%-95%，價格在49美元/KW（按年產50萬臺計算），接近內燃機的30美元/KW。
國內外主要新能源乘用車比較（來自白皮書）
另一方面，由於加氫站等基礎設施建設的薄弱，燃料電池汽車暫時更適於集中加氫和固定線路運行，因此結合我國實際國情，我國燃料電池商用車會率先規模化推廣。
隨著氫能及燃料電池技術自主化和規模產業化，用氫成本和製造成本將不斷下降，全生命週期的成本優勢將持續擴大。燃料電池在我國多領域的商業化應用也將快速發展。
未來：技術路線展望
通過對我國及全球氫能及燃料電池產業和技術發展的系統研究，白皮書做出了我國氫能近中遠期的技術路線展望。
1
在制氫方面，氫能產業發展初期，將以工業副產氫就近供給為主，積極推動可再生能源制氫規模化、生物制氫等多種技術研發示範；中期，將以可再生能源制氫、煤制氫等大規模集中穩定供氫為主，工業副產氫為補充手段；遠期，將以可再生能源發電制氫為主，煤制氫配合CCS技術、生物制氫和太陽能光催化分解水制氫等技術成為有效補充。白皮書預計，到2050年平均制氫成本將不高於10元/公斤。
2
在儲運氫方面，氫能儲運將按照“低壓到高壓”、“氣態到多相態”的技術發展方向，逐步提升氫氣的儲存和運輸能力，預計2050年儲氫密度達到6.5wt%。
3
在燃料電池方面，燃料電池系統技術未來發展將會有四個方向：持續開發高功率系統產品、通過系統結構設計優化以提高產品性能、通過策略優化提高產品壽命、通過零部件優化以及規模化效應持續降低成本。白皮書預計，到2050年系統的體積功率密度將達到6.5千瓦/升，乘用車系統壽命將超過10,000小時，商用車將達到30,000小時。
氫能及燃料電池產業鏈條長，技術含量高，白皮書認為，有必要系統梳理我國氫能及燃料電池在基礎研究、核心材料和零部件的研發創新方面的短板，加大投入、超前部署，提升核心技術和系統集成能力。
每個零件創新的一小步，都是我國氫能及燃料電池技術發展的一大步，與國際先進水平的距離也將被逐漸縮短。
氫能技術，未來可期！
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