双碳目标指引下，氢能作为一种制取便利且高效环保的优质二次能源，是能源结构优化的重要抓手。
尤其当下我国氢能应用场景较为单一，未来氢能在生活中的创新应用更是令人期待。接下来本文将围绕氢能在交通、储能、发电三个潜力赛道的发展和应用展开详述。
一、浅谈氢能
1、何为氢能
氢能是什么？是如何制取的？氢能的创新应用场景都具体指什么？通过本文的详细介绍和举例说明，相信你会对氢能和氢能的应用有一个更加全面的认知。
首先，氢能是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量，其产业链分为上游制氢、中游储运和下游终端消费三个环节，涉及的产业领域非常广泛。
2、氢能的优势
氢能是一种理想的二次能源，是全球能源转型的重要布局方向。除了大家所熟知的氢能燃烧产物是水，因而具备低碳环保的优势以外，氢能还有许多其他优势。具体来讲，可以主要分为以下四点：
1）制取方式多样：不仅可以利用化石燃料制氢，还可利用风电、太阳能等以电解水的形式制氢；
2）储运便利：氢可以气、液态存储于高压罐中，也可以固态存储于储氢材料中；
3）高效：氢气燃烧的热值能达到142KJ/g，远高于其他能源，从而能够提升效率；
4）应用广泛：既可以用作燃料电池发电，应用于汽车，船舶和航空领域；也可以单独作为燃料气体或化工原料进入生产；同时还可以在天然气管道中掺氢燃烧，应用于建筑供暖等。
3、我国氢能发展现状
氢能的发展潜力巨大。一方面，目前中国仍以化石能源为主，一次能源消费结构中煤炭、石油、天然气等化石能源的占比高达84.1%，优质清洁能源氢能未来的上升空间很大。
另一方面，中国制氢条件良好：产氢量大，每年产氢约2200万吨，占世界产量的1/3；制氢资源丰富，中国是全球第一大可再生能源发电国，拥有丰富的弃电资源作为绿氢的主要供给来源。
在我国氢能的应用场景比较单一。当前我国氢气主要作为化工原料用于生产甲醇、合成氨以及各类化工产品如化肥等。其中，仅有少量的高纯度氢气作为工业原料，如高纯度电子氢气等，而应用于燃料电池的能源用氢不足0.1%。
可以看出，目前氢气消费仍然集中于传统高能耗领域，并未能发挥其减碳效果，这一方面是由于我国目前制备高纯度氢气能力有限，另一方面也是因为相关的应用技术发展还尚未成熟。
国家政策指引了氢能在创新应用领域的应用。《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年》指出氢能在能源结构转型中起重要作用；也提到了多项氢能源的创新应用，如氢燃料电池、可再生能源制氢示范工程等。下文将选取氢能交通工具领域、氢储能领域和工业领域对氢能的创新应用进行深入探究。
二、氢能的创新应用
1、氢能交通工具
应用场景：氢能交通工具主要指使用氢燃料电池的交通运输工具，如氢原料电池用车、船舶、航空器等。在矿区、港口、工业园区等开展氢燃料电池货车运输示范应用；在城市公交车、物流配送车、环卫车等公共服务领域，试点应用燃料电池商用车；以及氢燃料电池在船舶、航空器等领域的示范应用。
优势：将氢能应用在交通运输领域，优势主要体现在：氢能作为零碳能源燃料，是对使用电力的补充；氢能用于交通运输领域，不仅可减少二氧化碳的排放，而且有利于消除空气污染，并提高能源供应的安全性；现在交通工具使用灰氢的能源成本已经低于燃油。绿氢的成本也在不断下降，不久的将来成本也会低于燃油。
2、氢储能
应用场景：氢储能本质是储氢，即将氢气以稳定形式储存。储氢技术可分为物理储氢和化学储氢两大类。物理储氢主要有高压气态储氢、低温液态储氢、活性炭吸附储氢、碳纤维和碳纳米管储氢以及地下储氢等；化学储氢主要有金属氢化物储氢、液态有机氢载体储氢、无机物储氢、液氨储氢等。
主要应用场景：在可再生能源资源富集、氢气需求量大的地区，开展集中式可再生能源制氢示范工程；在燃料电池汽车示范线路等氢气需求量集中区域，布局基于分布式可再生能源或电网低谷负荷的储能/加氢一体站，充分利用站内制氢运输成本低的优势，推动氢能分布式生产和就近利用。
优势：其他可再生能源，如太阳能、风能、水能和地热能存在时空分布不均，并网能力差等问题，而氢储能方式能量密度高，储能规模大，能量容量成本较小，可作为长时间储能或季节性储能的最优方案，从而有效提高能量利用率。
3、工业
应用场景：在工业领域，氢的主要应用领域在化工领域，包括钢铁冶金、合成氨和碳氢化合物的生产，比如在钢铁冶金领域，将氢用来替代焦炭作为冶炼铁及其它金属的还原剂和能源；以及可再生能源制氢在合成氨、甲醇、炼化、煤制油气等行业对化石能源的替代。
优势：氢能在工业领域的能源替代，是提升氢能利用经济性，拓展清洁低碳氢能在化工行业替代应用空间的探索，促进高耗能行业绿色低碳发展的催化剂。
结语
作为优质的清洁能源，氢能开发潜力大、制备条件好，且在丰富多样的创新应用上都有显著优势。
相信未来随着能源结构的进一步优化，氢能必将扮演愈加重要的角色。
张立新
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