绿色氢能如何支撑中国的能源转型与深度脱碳

根据国家能源局数据，截至2025年10月底，全国可再生能源装机容量已达21.7TW，占总装机容量的58%。其中，风电和太阳能发电装机容量同比分别增长21.4%和43.8%。

在此基础上，中国已明确2035年能源发展目标：非化石能源消费占比超过30%，风电和太阳能发电总装机容量力争达到36TW。这一发展路径为氢能产业奠定了坚实基础。作为由可再生能源制取的氢能，绿色氢能因其全生命周期近零碳排放特性，正成为重要发展方向，被视为能源体系升级的核心支柱和终端用能脱碳的重要驱动力。

绿色氢能在能源转型、双碳目标和产业升级中发挥着关键作用，能够有效应对可再生能源发展中的结构性挑战。

风电和光伏发电具有间歇性和波动性，容易导致弃风弃光和电网稳定性问题。绿色氢能通过电解将富余可再生电力转化为可储存的化学能，实现跨区域、跨时间的能源调配。与传统储能方式不同，氢储能不受地理条件限制，储能周期可从数月延伸至数年，显著超过锂电池的储能时长。

钢铁、化工、水泥以及重型交通等行业在直接电气化方面存在明显限制，高炉炼铁、化工原料合成和长距离货运等环节难以完全被电力替代。绿色氢能因其近零生命周期碳排放，可在化工生产中替代灰氢，并作为冶金和重型动力燃料，为“难减排”行业提供可行的脱碳解决方案。

可再生能源转型的长期目标是构建“源-网-荷-储”一体化系统。绿色氢能作为连接电、热、燃料的关键枢纽，推动能源系统从以电为中心向“电-氢协同”演进，提升系统韧性与运行效率。“电转氢”将富余可再生电力转化为氢能，“氢转电”和“氢供热”则在用能高峰期释放能量，叠加氢储能体系，有效增强电网灵活性，实现风、光、氢、储能与电网的协同运行。

截至2024年底，通过可再生能源电解制氢形成的绿色制氢产能已超过12万吨/年，约占全球总产能的一半。产业布局呈现多区域发展格局，长三角、珠三角和京津冀为核心应用区域，内蒙古、新疆和吉林等地作为重要制氢基地，支撑规模化、集群化发展。

政策协同进一步加速了产业成长。从中央到地方，已形成覆盖全产业链的政策体系。2022年发布的《氢能产业发展中长期规划（2021–2035）》明确了氢能在能源转型中的战略定位；《“十五五”规划建议》（2025年）将氢能纳入前瞻性未来产业布局。区域层面，海南、内蒙古、上海等地相继出台项目灵活性、可再生制氢部署及认证体系等配套政策。

绿色氢能应用主要集中在四大领域：工业脱碳、交通运输、能源储存和建筑能源供应，并在航空与航运领域具备长期潜力。

在工业领域，绿色氢能可替代化工生产中的传统氢源，并支撑氢基直接还原铁等钢铁冶炼技术，同时在半导体制造、玻璃生产和食品加工等方面具有应用前景。

在交通领域，氢燃料电池汽车具备零排放、高能量密度和快速补能优势，公共交通和长途物流是近期重点应用场景，航运和航空仍处于研发与示范阶段。

在能源系统中，绿色氢能通过“电-氢-电”路径实现大规模储能与调峰，分布式氢能系统还能为偏远地区或离网场景提供稳定电力。

在建筑领域，通过天然气掺氢和基于氢能的冷热电联供系统，可有效降低供热和用能过程中的碳排放。

中国绿色氢能已在多地实现示范应用，包括新疆光伏制氢项目、内蒙古风电制氢用于钢铁生产，以及吉林风-光-氢-氨-甲醇一体化项目，体现了跨行业融合和可再生能源高效利用。

但大规模商业化仍受制于技术成熟度、成本压力和产业生态完善程度。主要挑战包括对质子交换膜、催化剂等关键材料的进口依赖，设备和运输成本较高，以及标准体系和下游市场尚不完善。

随着技术持续进步、成本不断下降和产业生态逐步成熟，绿色氢能有望在构建清洁低碳能源体系中发挥更加重要的支撑作用，推动产业转型升级，助力实现双碳目标。