唐叔賢院士：綠氫成本是實(shí)現全場(chǎng)景綠氫自循環(huán)關(guān)鍵

近日，由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì )氫能分會(huì )、內蒙古自治區氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì )主辦的“2025氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì )暨內蒙古自治區第四屆氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)會(huì )”在包頭市召開(kāi)。

中國科學(xué)院院士、世界科學(xué)院院士唐叔賢在會(huì )上指出，包頭市憑借豐富風(fēng)光資源和雄厚工業(yè)基礎的城市，正走在綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前沿，全力打造中國首座全場(chǎng)景綠氫自循環(huán)創(chuàng )新之城。他認為，綠氫成本是實(shí)現全場(chǎng)景綠氫自循環(huán)的關(guān)鍵，隨著(zhù)技術(shù)不斷創(chuàng )新進(jìn)步，綠氫成本將趨近灰氫成本，綠氫產(chǎn)業(yè)鏈在地方政府高度重視和有效培育下，包頭市制取綠氫成本在幾年內有望降至12元/千克，一旦達成這一里程碑，氫能的市場(chǎng)需求量將迎來(lái)爆發(fā)式增長(cháng)，其規模將遠超當前行業(yè)預期。

技術(shù)創(chuàng )新

破解綠氫成本密碼

綠氫的規?；瘧?，成本是繞不開(kāi)的“坎”，但科技創(chuàng )新正在改寫(xiě)這一命題。從電解槽效率優(yōu)化到全自動(dòng)化控制系統升級，一系列突破性進(jìn)展讓綠氫成本下降路徑愈發(fā)清晰。

動(dòng)態(tài)適配的制氫邏輯成為技術(shù)創(chuàng )新的首個(gè)突破口。依托每小時(shí)甚至十分鐘級的風(fēng)光數據，建立全自動(dòng)制氫控制系統，讓波動(dòng)的綠電資源精準匹配制氫需求，使綠氫生產(chǎn)擺脫對穩定電網(wǎng)的依賴(lài)。電解槽與風(fēng)光資源的配比優(yōu)化則進(jìn)一步壓縮成本。通過(guò)組合不同類(lèi)型電解槽，結合風(fēng)光出力特性動(dòng)態(tài)調整運行模式，實(shí)現最高綠電利用率。此外，碳化硅整流器的應用打破了傳統硅基材料的效率瓶頸，無(wú)論電解槽處于滿(mǎn)載還是部分負荷狀態(tài)，均可穩定保持98%以上的轉換效率。氫能上下游管道的建設，有望大大降低氫能的輸送成本，在包頭，華電集團在達茂旗與市區的氫能管道示范項目已交出亮眼答卷。

模式創(chuàng )新

構建氫能全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)

唐叔賢院士介紹了包頭市在天然氣摻氫項目上取得的重大突破。由內蒙古華電氫能科技有限公司在包頭市達茂旗實(shí)施的工業(yè)天然氣摻燒綠氫示范項目，成功打通“風(fēng)/光電制氫+摻氫管道輸送+工業(yè)供能”流程，實(shí)現了工業(yè)天然氣與綠氫20%的最高摻燒比例，年綠氫摻燒規模達2000噸，實(shí)現了“綠電制綠氫、產(chǎn)業(yè)用綠氫”的產(chǎn)業(yè)循環(huán)發(fā)展模式，為我國工業(yè)領(lǐng)域應用綠氫提供了示范。

同時(shí)，華電氫能正推進(jìn)達茂旗—包頭純氫長(cháng)輸管道建設，應用包鋼自研抗氫脆管線(xiàn)鋼，助力內蒙古構建綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈，為包頭打造全場(chǎng)景綠氫自循環(huán)創(chuàng )新之城奠定基礎。

展望未來(lái)

綠色航油需求爆發(fā)

對于綠氫的應用前景，唐叔賢表示，綠氫不僅要在本地消納，還要運出去，實(shí)現多元化應用。唐叔賢在報告中指出，綠色航油(SAF)需求旺盛，是未來(lái)綠氫消納的重要領(lǐng)域之一，預計2027年，航油中SAF摻混比列將達到5%，對應的綠氫需求將達到61萬(wàn)噸，2030年綠氫消納需求還將進(jìn)一步增大。

在SAF合成路徑中，傳統的醇轉化法依賴(lài)玉米、甘蔗等生物質(zhì)制備乙醇，受限于原料規模難以滿(mǎn)足巨量需求。而被稱(chēng)為“碳氫液合成”(PTL)的技術(shù)路徑，憑借“空中取碳、水中取氫”的顛覆性邏輯，成為唯一可支撐規?；a(chǎn)的方案。該技術(shù)通過(guò)從空氣中捕集二氧化碳，與綠氫結合合成航油，原料來(lái)源近乎無(wú)限，其核心支撐的碳捕集創(chuàng )新成果發(fā)表于《Nature》正刊中。

唐叔賢表示，包頭市既有“一周落地院士工作站”、“三月啟動(dòng)天然氣摻氫項目”的高效政務(wù)環(huán)境，也有從制氫到用氫的全鏈條技術(shù)儲備。當碳化硅電板的效率、管道輸送的成本、碳捕集的突破形成合力，包頭不僅能超越美國能源局2031年的綠氫成本目標，更能成為全球氫能技術(shù)輸出的策源地。

唐叔賢最后表示，希望更多的企業(yè)家加入到綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展中來(lái)，將內蒙古自治區打造成為國內最大的綠氫生產(chǎn)和出口基地，為包頭市打造中國首座全場(chǎng)景綠氫自循環(huán)創(chuàng )新之城和全國重要的氫能裝備制造基地提供支撐。