行业应用 - 35MPa氢能系统行业解决方案

氢能的开发和应用可以从多个领域极大地减少CO₂排放，具有优良性能，对促进节能减排、保障能源安全具有战略意义

氢能是一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源。发展氢能是我国摆脱化石能源依赖、保障能源安全的理想选择，是助力实现“碳达峰、碳中和”目标、推动高质量发展的有效途径，是顺应世界能源变革趋势、主导全球能源市场的战略先手。

应用场景

Application Scenarios

氢燃料电池汽车适用于中长途、高载重、固定路线货运场景。其中，中长途指行驶里程在 400-800 公里左右，燃料电池相比纯电动技术的续航优势更加明显；高载重指燃料电池及储氢系统重量能量密度远高于电动汽车动力电池，大提升了重型货车载货能力。

清洁环保

氢能源燃烧后的产物是水，不会产生二氧化碳、氮氧化物、颗粒物等污染物，对环境十分友好，有助于减少空气污染和温室气体排放

能量密度高

与传统的电池相比，氢能源的能量密度较高，能让车辆行驶更长的距离

适用性广

氢能源可以应用于多种交通工具，如汽车、公交车、火车、飞机等，能满足不同交通领域的需求，具有广泛的应用前景

适用性广

氢能源可以应用于多种交通工具，如汽车、公交车、火车、飞机等，能满足不同交通领域的需求，具有广泛的应用前景

在化工行业，氢气是合成氨、甲醇等物质的关键原料。合成氨则是农业化肥生产的重要基础，甲醇则广泛应用于化工原料、燃料等领域，制有机氢工厂的产品能为这些生产过程提供稳定的氢源，确保化工产品的质量和产量。在金属冶炼中，氢气充当着还原剂的角色。与传统还原剂相比，氢气具有更高的还原效率和更低的污染排放，能够有效提高金属的纯度和质量，同时减少对环境的影响，满足现代金属冶炼行业对绿色、高效生产的需求。

来源广泛

氢可以通过多种方式制取，包括化石燃料重整、水电解以及生物质气化等。其中，水电解制氢以水为原料，水在地球上的储量丰富，且可再生，为氢能源的大规模应用提供了充足的原料基础

燃烧性能好

氢气燃点低，火焰传播速度高，燃烧效率高。在工业燃烧设备中，能够实现更充分的燃烧，提高能源利用率，减少不完全燃烧产物的生成

安全性较高

氢气相对分子质量小，密度低，泄漏后会迅速向上扩散，在大气中不易积聚形成爆炸性混合物。只要在储存、运输和使用过程中采取适当的安全措施，就可以有效降低安全风险，确保工业生产的安全进行

促进产业升级

一方面，推动了制氢、储氢、运氢以及氢燃料电池等技术的研发和创新，促进了新能源装备制造业的发展；另一方面，也为传统工业企业提供了转型发展的机遇，促使其采用更清洁、高效的生产技术和能源系统，提高企业的竞争力和可持续发展能力

氢储能是解决可再生能源消纳问题的重要途径。2021年，国家发改委、国家能源局印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，将氢能纳入“新型储能”范畴，未来以可再生能源为主体的电力系统，不仅需要太阳能、风电等一次能源，也需要氢能作为能源的载体和储能与之配合。
“氢进万家”是根据国家“十四五”重点研发计划安排，在国家科技部“氢能技术”重点专项中明确实施的科技示范工程主要为带动氢能供应体系建设，为氢能关联产业发展打下基础。

可长期存储

与一些化学电池储能相比，氢能源存储时间长，不会因长期存储而出现明显的自放电或性能衰退问题，可在需要时稳定供应能源

可靠性高

分布式的氢能源系统相互独立，单个系统故障不会影响整体能源供应，增强了能源系统的稳定性和可靠性，在电网故障或自然灾害等情况下，能作为独立的能源供应源保障关键设施的运行

促进能源自给自足

在一些偏远地区、海岛或独立的工业园区，利用当地资源制取氢气，通过分布式应用满足自身能源需求，减少对外部能源的依赖，提高能源自给率和安全性

存储方式多样

可通过高压气态、低温液态、金属氢化物等多种方式存储。高压气态存储技术成熟、成本较低；低温液态存储能量密度高，占用空间小；金属氢化物存储安全性好，能在常温常压下进行

灵活高效

可根据不同用户的需求灵活调整功率和规模，安装在靠近能源消费终端的地方，减少电力传输损耗，提高能源利用效率，快速响应能源需求变化

与可再生能源互补

可与太阳能、风能等分布式可再生能源发电结合，将过剩电力转化为氢能存储，解决可再生能源间歇性和不稳定性问题，实现能源的稳定供应

氢海能源集团35MPa高压PEM电解槽无需额外氢气压缩机，建设周期可缩短约30%，单辆车加氢时间缩短5-10分钟，500kg/d，占地面积仅5-10平米。其与太阳能、风能结合时，从电能到氢气再到电能的循环转换效率可达60%。在社区、工业园区等分布式能源场景中，可实现能源的本地化生产与消纳，减少传输损耗约25%-30%。

物理储氢技术改进

优化高压气态储氢瓶的结构和材料，提高其压力等级和安全性；发展液态储氢的主动绝热技术，降低液氢的蒸发率，研究浆氢技术以提高氢的密度

供电持续稳定

能在较长时间内稳定供电，不受电网故障或用电高峰影响，保障家庭用电的可靠性

燃料电池技术升级

进一步提高质子交换膜燃料电池的功率密度，降低铂载量；发展高温燃料电池，如固体氧化物燃料电池和质子陶瓷燃料电池，提高其热电联供效率

材料基储氢技术突破

研发高性能的金属氢化物、纳米限域镁等储氢材料，提高储氢量并降低脱氢温度；探索化学储氢技术，如改进氨裂解催化剂和甲酸脱氢催化剂，提高反应效率