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氢能行业专属词,看看你知道几个

氢能圈里最常见的术语

01  制氢端

绿氢

用可再生能源(风电、光伏)发出来的电,通过电解水制出来的氢气。

现在是行业最高频词,几乎所有项目都要往绿氢上靠。实际情况:成本比灰氢贵2到3倍,目前真正大规模商业化的项目极少,大部分还在示范阶段。

灰氢

用天然气、煤炭等化石燃料制出来的氢,制氢过程有碳排放。

现在供应量最大、成本最低的氢气就是灰氢,占全球氢气总产量的95%以上。

行业内说"灰氢"有时候带贬义,但实际上工业用氢目前基本都是它。

蓝氢

灰氢的升级版,制氢过程加上了CCUS(碳捕集)技术,把排出来的CO₂回收存起来。

理论上低碳,实际上CCUS本身也有成本和技术难度,规模化落地还在路上。

电解槽

把水电解成氢气和氧气的核心设备。目前市场主流是碱性(ALK)和质子交换膜(PEM)两类。

ALK便宜但响应慢,PEM响应快但贵。谈绿氢项目,电解槽的成本和效率是核心指标。

ALK(碱性电解槽)

全称Alkaline Water Electrolysis。用氢氧化钾溶液做电解质,技术成熟,单台规模可以做大,成本低。缺点是不能频繁启停,跟风光的波动性匹配起来比较难。

PEM(质子交换膜电解槽)

用固态聚合物膜做电解质,可以快速启停,适合配合波动电源。缺点是贵,膜材料目前主要依赖进口,国产化还在追赶。

制氢成本

行业内用"元/公斤"来衡量制氢成本。当前绿氢大约30到40元/公斤,灰氢大约8到15元/公斤。

政策目标是把绿氢推到15元/公斤以内,现在还有距离。

离网制氢

电解槽不接入公共电网,直接用风光发的电制氢。好处是不用交输配电费,成本低;坏处是电源不稳定,对设备要求高。

制氢效率

每度电能制出多少公斤氢气,或者反过来说制1公斤氢要耗多少度电。目前主流电解槽大约需要48到55度电才能制1公斤氢。

02  储运端

高压气态储氢

把氢气压缩到高压(一般是35MPa或70MPa)储存在钢瓶或碳纤维瓶里。

技术最成熟,加氢站和氢燃料车用的最多。缺点是储氢密度低,体积大,运输成本高。

液态储氢

把氢气冷却到零下253摄氏度,变成液态储存。储氢密度大很多,但液化能耗高(大约是氢气能量的30%),储罐保温要求极高,有蒸发损耗。目前主要用于航天领域,民用商业化还早。

固态储氢

氢气吸附到固体材料里储存。安全性好,但吸放氢速度慢,重量重,目前还在研发阶段,商业化产品很少。

长管拖车

把高压氢气装在一组长管里,用拖车运输。现在最主流的氢气运输方式,便宜,但运量有限,一车大概运200到500公斤。适合短距离、小规模供氢。

管道输氢

用专用管道输送氢气,适合大规模、长距离运输,成本低。但管道建设投资大,国内专用输氢管道极少,现在多数是"掺氢"路线——把氢气混进天然气管道。

掺氢

把一定比例的氢气混入天然气管道输送,利用现有管网基础设施。掺氢比例一般不超过20%,超过了会对管道材料和燃烧设备有影响。这是现阶段扩大氢气利用规模的过渡方案。

加氢站

给氢燃料电池车辆加注氢气的站点,类似加油站。分为外供氢和站内制氢两类。

建设成本高,目前国内约1000座左右,大部分分布在示范城市群。

35MPa / 70MPa

加氢站给车辆加注氢气的压力等级。乘用车普遍用70MPa,商用车(大巴、重卡)多数用35MPa。

70MPa的技术难度更高,核心零部件对国产化挑战更大。

03  燃料电池端

PEMFC(质子交换膜燃料电池)

目前最主流的氢燃料电池技术路线,用于交通领域。以氢气为燃料,通过电化学反应发电,排放只有水。效率比内燃机高,没有机械摩擦,理论寿命长。

电堆

燃料电池的核心部件,多个单体电池叠在一起。电堆的功率、寿命、成本是燃料电池系统性能的核心。国内电堆水平进步很快,但和头部相比还有差距。

膜电极(MEA)

电堆里的核心材料,由质子交换膜、催化层、气体扩散层组成。制造难度高,决定了燃料电池的效率和寿命,目前高端MEA主要还是依赖进口。

双极板

电堆里分隔相邻单体电池、同时传导电子和气体的板状零件。分金属双极板和石墨双极板,金属双极板轻、薄,更适合乘用车;石墨双极板耐腐蚀,适合对寿命要求高的场景。

质子交换膜

燃料电池里只允许质子(H⁺)通过、阻隔电子和气体的核心薄膜材料。

目前高端产品被外资品牌主导,国产替代是卡脖子问题之一。

催化剂(铂催化剂)

燃料电池里驱动化学反应的材料,主要是铂。铂价格高,是燃料电池降本的核心障碍。降低铂用量、或者找替代催化剂是行业研发热点。

寿命

燃料电池系统的使用寿命,单位是小时。商用车目标是2万小时以上,乘用车一般要求1万小时以上。

目前部分主流产品已经能达到这个指标,但真实工况下的长期可靠性还需要更多数据验证。

冷启动

氢燃料电池在低温(零下30摄氏度以下)环境下能否顺利启动的能力。东北、西北等地的商业化推广要看这个指标。

系统集成商

把电堆、氢气系统、空气系统、冷却系统等组装在一起,做成一套完整燃料电池发动机的公司。

04  应用端

氢燃料电池汽车(FCEV)

以氢为燃料通过燃料电池发电驱动的车,区别于纯电动车(BEV)。补能快,续航长,适合重载、长途场景。

政策支持力度强,但推广速度慢于预期,主要卡在氢气供应和成本上。

氢重卡

氢燃料电池重型卡车,是目前商业化落地最快的应用场景之一。续航可达400到600公里,加氢时间10到20分钟。主要在示范城市群的固定线路上运营。

示范城市群

国家层面推选出的氢燃料电池汽车示范推广城市群,共5个:京津冀、上海、广东、河南郑州、河北张家口。政策补贴和推广指标都围绕这5个城市群。

奖励积分

示范城市群政策里的核心激励机制。车辆跑一定里程、氢气达到一定规格、装备技术达标,才能拿到奖励积分,积分换算成补贴金额。这套逻辑决定了很多项目的商业逻辑。

分布式发电

把燃料电池放在工厂、数据中心、园区,本地发电供电,不需要从大电网取电。适合对供电可靠性要求高的场所,是绿色能源供给的思路之一。

氢冶金

用氢气代替焦炭还原铁矿石,减少钢铁生产过程的CO₂排放。这是工业用氢最被看好的场景之一,如果大规模落地,氢气需求量非常大。

绿氨

用绿氢和氮气合成的氨,氨可以作为氢的载体进行远距离运输,到目的地再裂解还原成氢气。绿氨是解决绿氢跨洋运输难题的主要方案之一。

05  政策与商务口

氢能产业发展中长期规划

国家发改委2022年发布的氢能顶层规划文件,定了2025、2030、2035年的目标。这是整个行业政策的基础文件,很多地方政策都以它为依据拓展。

CCUS

Carbon Capture, Utilization and Storage,碳捕集、利用与封存。把制氢过程中产生的CO₂捕集起来并储存或再利用,是蓝氢技术的核心配套。CCUS本身也有成本和技术挑战,不是加上就能完全低碳。

绿证(绿色电力证书)

证明某度电来自可再生能源的凭证。绿氢认定标准之一就是制氢用电必须有绿证支撑。目前绿证和碳市场的联动机制还在建立中。

氢能认证

氢气从制取到使用全过程的碳强度核查与认证。现在国内还没有统一标准,国际上有CertifHy等框架,正在推进中。有了认证,绿氢才能卖出溢价,也才能进入国际贸易。

制氢指标

地方政府批准项目制氢规模的额度,以吨/年为单位。目前绿氢项目要落地,需要先拿到地方发改委的制氢指标,这是很多项目的核心卡点。

EPC总包

Engineering, Procurement, Construction,设计-采购-施工总承包。甲方把整个项目交给一家单位负责,从设计到建设完成。大型制氢、加氢站项目常见的合同模式。