氢启未来 | 制取、储运、加注、应用 一文带你走通氢能产业链！

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今年夏天的高温扑面而来，也不免让人联想到全球变暖的话题。随着世界各国对全球气候变化的逐渐重视，2020年9月，中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。提高可再生能源在总能源的占比是实现目标的必由路径之一。这其中，氢能具有完全零碳排放优势，有望成为未来的主要能源。

然而，这种能源真的安全可靠吗？氢气球、氢弹等形象让人“谈氢色变”。实际上，氢气的安全风险是完全可控的。当氢气浓度小于4%或大于75%时，即使遇到火源，也不会爆炸。在一系列安全规范的逐步完善的同时，一条由氢的制取、储运、加注和应用组成的的氢能全产业链也已经逐渐形成。

本文将带你从氢的制取、储运、加注、应用四个方面走通氢能全产业链，我们在每一个环节前设置了一道小问题，也非常欢迎你在文章末尾互动评论区中分享你对氢能产业链的理解和认知。

氢气的制取与化石能源有着很大的不同。由于地球上没有天然氢沉淀物，因此需要通过化学方法将它从化合物中提取出来，这一过程的环保程度将制备出来的氢气划分成了三类：灰氢、蓝氢和绿氢。

理论上，凡是含氢元素的物质都可以制取得到氢气，但是能提供全程无碳的技术路线是有限的。灰氢由以焦炉煤气、氯碱尾气为代表的工业副产气制取。蓝氢可由煤或天然气等化石燃料制得，并将二氧化碳副产品捕获、利用和封存，从而实现碳中和；绿氢用可再生电力或核能来生产，但依赖可再生能源发电成本的大幅下降。

虽然绿氢的制取最为理想，但受限于成本和技术上的瓶颈。目前，工业产生的氢主要还是灰氢，约近80%来源于煤制氢或焦炉煤气副产氢。对于未来的制氢方式转变的预测，主要依据是成本和技术难度等。一种思路认为灰氢同时向蓝氢和绿氢发展，最终绿氢将胜于蓝氢；另一种认为灰氢将借由蓝氢过渡最终向绿氢发展。

正如天然气需要建设运输管道或装进存储罐供百姓使用一样，氢气的使用也需要存储与运输。氢气的储存在整个氢能源产业链中至关重要，是链接上游制氢产业和下游用氢企业的关键，更是制约我国氢能产业发展的难点。根据氢气的储存状态可将其储存方式分为气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢和固态储氢四种方式。

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而目前大部分加氢站的氢气来源仍然依赖于气态储氢车的运送，送至加氢站后经过加氢体系中的压力分级，通过加氢口加入车辆。离子液式氢压缩机、液氢泵等液氢相关产品的技术研发与攻关与国外尚有较大差距。镁基固态储氢车在加氢上的配套装置仍在开发改进。

加氢站的建设主要是满足氢气在交通领域的应用，然而，这并不是氢气应用最多的领域。事实上，氢气可以用于交通、工业、电力、建筑四大领域，此外，也可以应用于氢医学、氢农业等。这其中，氢气在工业上的应用是最为广泛的。

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总而言之，氢能作为新生代的清洁能源，能够为保护地球环境做出贡献；相关产业链的发展和投入也呈现欣欣向荣的局面。然而，通过调研，我们发现很多民众对氢能源仍然存在误解和畏惧，这将对氢能产业的发展带来一定的阻力，而氢能的科普仍然任重道远。本文通过简要的介绍氢能产业链，希望帮助更多人科学的认识氢能。我们相信，随着科技的进一步发展，限制氢能发展的瓶颈将会逐渐破除，氢能也将进一步绽放其独有的光彩！

▶参考文献、网站等

[1]刘峻,赵汪,高学强,刘聪,尹立坤. 全球加氢站产业、技术及标准进展综述[J]. 太阳能学报,2022,43(06):362-372.

[2]什么是灰氢、蓝氢和绿氢[J].石油化工应用,2021,40(12):45.

[3]苏州互方得信息科技有限公司. 2022氢能产业研究报告[R/OL]. 发现报告;[2022-5-16]. 

https://www.fxbaogao.com/view?id=3174315&query=%7B%22keywords%22%3A%222022%E6%B0%A2%E8%83%BD%E4%BA%A7%E4%B8%9A%E7%A0%94%E7%A9%B6%E6%8A%A5%E5%91%8A%22%7D&index=0&pid=.

[4]SEIR新材料在线. 2022年全球氢能产业发展趋势报告[R/OL]. 百度百家号;[2022-07-08]. 

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1737690008789919990&wfr=spider&for=pc

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