未来氢能应用的发展趋势和动态（上）

在工业生产过程中，氢气是重要的清洁低碳工业原料，应用场景丰富。氢可作为还原剂，在冶金行业替代焦炭，作为富氢原料，在合成氨、合成甲醇、炼化、煤制油气等工艺流程替代化石能源，实现由高碳工艺向低碳工艺的转变，推进高耗能行业脱碳生产。彭博新能源财经预计，2022年，钢铁、制氨、甲醇、化工和炼油五大行业的清洁氢使用量将超过全球5.1万辆氢能汽车的总耗氢量。

世界钢铁协会近期发布的《2022年世界钢铁统计数据》显示，2021年全球粗钢产量同比增长3.8%至19.51亿吨。据了解，全球75%炼钢所用的能源直接或间接来自煤炭，钢铁碳排放量占全球能源系统排放量的7%左右。钢铁行业是低碳化的关键领域，在该领域氢气有望在十年内成为具有成本竞争力的替代品。

2021年，全球首个使用无化石电力和氢气的炼钢示范项目在瑞典钢铁公司HYBRIT启动。除HYBRIT以外，瑞典另一家绿钢企业H2 Green Steel以可再生能源生成的绿电和绿氢代替煤炭完成钢铁冶炼，从2025年到2032年，H2 Green Steel位于瑞典北部的工厂将向德国采埃孚公司供应钢材25万吨/年，减少二氧化碳排放约47.5万吨/年。

中国多家钢铁公司都在大力布局氢能冶金，河钢集团的氢冶金示范工程已启动建设，山西晋南钢铁集团已经形成钢-焦-化-氢全闭环低碳生产链条。从全球发展形势看，氢冶金等新一代钢铁冶炼技术刚刚起步，其代替传统技术的开发周期长，大规模应用还需时间和资金。

此外，氢气也可作为替代燃料用于玻璃、水泥和陶瓷制造等行业，以取代化石燃料的使用。如，2021年，英国玻璃企业皮尔金顿（Pilkington）启动了全球首个使用100%氢气生产浮法（片）玻璃的试验，该试验项目是英国“HyNet工业燃料转换”项目的一部分，证明了使用氢气安全有效运营浮法玻璃工厂的可行性，预计到2030年将减少二氧化碳排放1000万吨/年，相当于减少400万辆汽车上路。未来英国“HyNet工业燃料转换”项目还将在食品、饮料、电力和废物等领域大规模使用氢气。

2022年北京冬奥会期间，共有1200多辆氢燃料电池汽车投运，并配备30多个加氢站，这是全球最大的一次燃料电池汽车示范。据统计，2021年，全球氢燃料电池汽车总销量1.6万辆以上，增长幅度达到六倍以上。受强劲补贴政策驱动，韩国市场延续了2020年的增长势头，全年共售出超8000辆氢燃料电池汽车，约占全球总销量的一半。

过去几十年，日美欧等国一直在探索氢燃料电池汽车的产业化之路。丰田、现代、通用等全球主要汽车公司对氢燃料电池汽车的布局也逐步提速。其中，丰田推出第二代MIRAI氢燃料电池汽车，并在北京冬奥会上大量使用。其2021款氢燃料电池汽车Mirai续航再突破，一次加氢可行驶1000千米以上。

现代汽车方面则表示，其氢燃料电池汽车NEXO中国版在国内开放道路首试，预计将于今年上市。与此同时，法国雷诺推出最新款氢混合动力概念车ScenicVision，采用氢燃料作为内燃机的动力来源，续航里程可达497英里，预计2024年实现量产。值得一提的是，ScenicVision使用的材料70%可回收，包括电池。同时，作为混合动力汽车，该车的碳排放比传统电动汽车低75%。

中国燃料汽车销量仍保持领先。2023年海外各国燃料电池汽车销量相对低迷。2023年1月至12月，全球(中国、日韩、美国、欧洲等主要市场，下同)燃料电池汽车销量约1.46万辆，同比下降约21.1%;若不含中国部分，海外燃料电池汽车(日韩、美国、欧洲)销量约8820辆，同比下降约41.9%。

氢能在交通领域的应用并不局限于燃料电池汽车，还推广至重型卡车、轮船、飞机等领域。韩国现代汽车的氢燃料电池重型卡车XCIENT Fuel Cel在欧洲正式商用化，以批量出口瑞士的氢燃料重卡为开端，截至2021年6月，在瑞士总行驶里程已经超过100万千米。新西兰首辆现代Xcient FCEV氢燃料电池卡车已投运。近期新西兰还与美国氢能商用车开发商Hyzon Motor签署了20辆氢燃料电池卡车的交付协议。

2022年，多种氢动力船舶也取得积极进展。中国首艘氢燃料电池动力工作船“三峡氢舟1号”正式动工建造；荷兰航运公司Van Dam Shipping与印度钢铁公司Tata Steel合作，计划推出首艘氢动力短途船。挪威清洁技术公司TECO 2030与其合作伙伴推出了氢动力概念油轮“Hy-Ekotank”号。概念油轮通过在现有Ekotank船上使用压缩氢或液态氢储存装置对燃料电池进行改装，实现航行期间温室气体零排放，以及泊位零排放。德国将建造世界上第一艘氢动力零排放拖船。

氢基燃料船舶开始进入应用阶段。2023年甲醇船舶已成为国际航运领域主流替代燃料船舶路线之一。根据国际海工领域机构克拉克森的数据，2023年1月至12月，全球共下单甲醇燃料船130艘，同比增长202.3%。从2023年订单占比来看，在全部燃料船型的新增订单中，甲醇船舶约占13%(按船舶吨位);在替代燃料船型的新增订单中，甲醇船舶约占28%(按船舶吨位),仅次于LNG燃料船(56%)。2023年国际氨燃料船舶开始进入订造阶段。中国以及日、韩的多家船舶企业，如中国船舶、日本造船等均在布局氨燃料船舶技术，在氨燃料供应、氨内燃机等方面的技术基本打通。2023年比利时海事集团向中船集团旗下北海造船订造了8艘氨燃料动力21万吨散货船，为全球大型氨燃料动力船舶领域首个订单，计划于2025年起陆续交付。