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氫能是一種清潔高效的二次能源；發(fā)展氫能技術(shù)對于構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，保障國家能源安全，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，促進能源產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。
技術(shù)層面
中國在氫能基礎(chǔ)研究方面持續(xù)投入，但起步較晚，積累較少。20年來，在科技部和中科院相關(guān)項目的資助下，中國在氫能領(lǐng)域取得了一些領(lǐng)先世界的重要成果。
尤為突出的是中科院大連化學(xué)物理研究所李燦院士團隊開發(fā)的人工光合太陽能燃料技術(shù)，提出利用太陽能等可再生能源生產(chǎn)“綠色”氫能，二氧化碳加氫成甲醇等液體燃料的“液體陽光”合成技術(shù)路線。2020年1月，該技術(shù)示范項目順利試車成功，預(yù)示著這一世界領(lǐng)先的研發(fā)技術(shù)或?qū)⒃谥袊贾泻瓦M程中發(fā)揮重要作用。
在太陽能微藻制氫領(lǐng)域，中國科學(xué)院植物研究所黃芳研究員團隊開發(fā)了太陽能光生物轉(zhuǎn)化制氫創(chuàng)新技術(shù)，技術(shù)利用自主研發(fā)的、產(chǎn)氫量居微藻光合產(chǎn)氫領(lǐng)域之首的微藻材料，建立了實驗室規(guī)模的、以微藻光合作用為基礎(chǔ)的“綠色藻氫”種質(zhì)創(chuàng)制—氫氣生產(chǎn)—氫氣收集儲存—氫燃料電池應(yīng)用的完整技術(shù)體系，為進一步面向國家碳中和目標(biāo)的相關(guān)研發(fā)奠定了重要基礎(chǔ)。
政策層面
2019年，國家發(fā)改委發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》，鼓勵發(fā)展高效制氫/氫氣運輸和高密度儲氫技術(shù)開發(fā)應(yīng)用與裝備制造、加氫站、新能源汽車的關(guān)鍵零部件。2021年，科學(xué)技術(shù)部印發(fā)“氫能技術(shù)重點專項”，支持氫能綠色生產(chǎn)和規(guī)模轉(zhuǎn)移體系、氫能安全儲存和快速輸配體系、便捷升級氫能及高效電力系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)。
2019年，廣東、山西等10個省份將發(fā)展氫能列入政府工作報告，北京、上海、蘇州、佛山、嘉興等17個省份的22個城市引入了當(dāng)?shù)貧淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃或行動計劃在產(chǎn)值規(guī)劃、加氫站建設(shè)、示范車輛推廣、企業(yè)扶持等方面進行了較為細致的規(guī)劃，加快布局氫能源和燃料電池產(chǎn)業(yè)通過人才、資金、示范運營等多種手段。
戰(zhàn)略層面
我國氫能技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用存在缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、關(guān)鍵核心技術(shù)未突破、總成本過高、技術(shù)專利壁壘嚴(yán)重等問題。迫切需要打破相關(guān)技術(shù)壁壘，提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)進步問題，以增強中國氫能及相關(guān)應(yīng)用鏈的國際戰(zhàn)略優(yōu)勢。與美國的藍氫、綠氫等氫能技術(shù)路線相比，我國急需研究判斷藍氫與綠氫技術(shù)路線的關(guān)系，以及氫電作為終端能源的互補性。
技術(shù)挑戰(zhàn)
與美國藍氫、綠氫等氫能技術(shù)路線相比，藍氫和綠氫在中國的成本和未來下降潛力有很大不同。
例如，中國規(guī)模意義上的“光伏+電解”技術(shù)制氫全鏈條的能量轉(zhuǎn)換效率僅為15%左右，相應(yīng)的成本為12-18美元/公斤。是天然氣重整制氫成本接近10倍。除了需要提高制氫效率和降低成本外，氫氣的儲運也存在一些技術(shù)問題。氫氣儲存方式可以分為物理儲氫（包括高壓氣態(tài)儲氫、低溫液氫技術(shù)、吸附儲氫等）和化學(xué)儲氫（利用儲氫介質(zhì)與氫氣反應(yīng)生成穩(wěn)定化合物，再通過改變條件實現(xiàn)放氫的技術(shù)，主要包括有機液體儲氫、液氨儲氫、配位氫化物儲氫、無機物儲氫和甲醇儲氫等）。
國內(nèi)物理儲氫技術(shù)發(fā)展相對落后。以高壓氣態(tài)儲氫為例，儲罐關(guān)鍵材料仍依賴進口，儲氫能力較低。與物理儲氫相比，化學(xué)儲氫具有能量密度高、相對安全的特點。未來有望取代物理儲氫成為主流技術(shù)。但大部分化學(xué)儲氫技術(shù)仍處于研發(fā)階段，成本較高。
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