海上风电氢能耦合应用

近年来,我国陆上风电的技术日趋成熟,风电发展逐渐向海上风电倾斜。为了实现碳中和背景下风电装机容量新目标,丰富的海上风电资源的开发利用是必然趋势。海上风电与氢能耦合可以提高海洋能源的综合利用效率,为海上风电消纳与输送提供新的思路。

交通领域的应用

交通领域走在氢能应用的前沿，目前主要以氢燃料电池汽车为主，同时在铁路、海事、航天领域不断探索发展。

以氢燃料电池乘用车为例，当前全球多个国家积极布局氢燃料电池汽车产业链，2021年全球主要国家共销售氢能源汽车16,313台，同比增长68%，其中中国全年氢能源汽车销量为1,586台，同比增长35%。根据中国氢能联盟预测，到2050年氢能需求量有望达到6000万吨，在终端能源体系中占比为10%，预计产业链年产值将达12万亿元，其中交通运输领域用氢2458万吨，约占该领域用能19%。

在国家“双碳”目标下，氢燃料电池汽车正成为新的发展趋势，因其动力充足、加注时间短、续航里程长等优势逐渐延伸至重卡、应急救援车、平衡车、观光车等应用场景。

工业领域的应用

在工业领域，氢能应用广泛，当前主要应用于炼油、炼钢等。以钢铁行业为例，现生产钢铁大多以焦炭作为铁矿石还原剂，导致碳排放过多，无法进行深度脱碳。因此以氢能炼钢、用氢代替焦炭作为还原剂的新工艺，降低了炼钢过程绝大部分碳排放，如果实现可再生能源电解水制氢，在轧铸环节使用可再生能源发电，最后基本可以实现钢铁生产的近零排放。

在技术方面，燃料电池系统、电堆、空压机等已基本实现国产化，质子交换膜、气体扩散层等正在进行小批量验证，对于氢能应用技术的自主化，在氢燃料电池方面国家主要关注催化剂、膜电极、质子交换膜、双极板、扩散层、电堆，在系统方面关注空压机和氢循环系统。就目前来看，氢燃料电池六方面技术的国产化进展良好，已初步掌握氢能制备储运加注、燃料电池等关键技术。

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