多场景应用，氢能主要应用领域浅析

氢能的应用场景十分广泛，目前氢能主要应用于交通领域、工业领域、储能领域以及建筑领域。9月21日，河北省科技厅等举办了河北省氢能产业创新应用场景专场发布会，发布了氢燃料电池轨道车辆研应用、氢气液化存储及长距离管道运输、燃料电池固定式发电系统及技术、高压氢气储运装备及技术等应用场景，覆盖氢能全产业链。
作为传统的工业原料和新兴的燃料能源，随着政策的支持和技术的发展，氢能有望在交通、能源、工业、建筑等领域“多点开花”。

交通领域  应用场景
在交通领域，氢能主要应用在商用车、乘用车、有轨电车、船舶、飞机上，是推进交通领域多元化发展的动力源。
氢能在交通领域的两种应用方向，一是氢内燃机，通过直接烧氢来获取动力，目前大部分的氢能汽车都是汽油和氢气混合同时燃烧的掺氢汽车，但是由于储氢系统的限制，在实际运用当中，氢内燃机不管是对比燃料电池还是传统燃油汽车和锂电车型目前都没有里程优势。

而另一应用方向是氢燃料电池，自《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》发布以来，氢燃料电池就备受关注，我国氢燃料电池汽多是商用车，秉承着氢燃料电池商用车先于乘用车发展的理念，在政策和补贴的支持下，氢燃料电池汽商用车和客车在技术上和应用上要领先于乘用车。据预测到2035年，我国燃料电池汽车保有量将达到100万辆左右。2050年燃料电池汽车保有量将达到1000万辆。

但国内氢燃料电池依然存在技术限制。

工业领域  应用场景
在工业领域，氢能将广泛应用于钢铁、化工、石化等行业，替代煤炭、石油等化石能源。在我国“双碳”政策下，钢铁、石化、化工等领域的脱碳正备受关注。
氢冶金应用场景。作为支撑我国国民经济发展的基础性行业之一，钢铁行业是“双碳”目标下工业绿色发展的重要领域，其碳排放总量占全国的15%左右，是占比最高的制造业。
氢冶金工艺目前主要有富氢还原高炉与气基直接还原竖炉两类工艺。富氢还原高炉工艺是对现有长流程工艺的改进，减碳幅度为10%-20%；气基直接还原竖炉工艺是直接还原技术，不需要炼焦、烧结、炼铁等环节，能够从源头控制碳排放，减碳幅度可达50%以上，。
氢化工场景。化工场景中，甲醇和合成氨是氢气应用规模最大的两个领域，全球每年有超过10%的氢气用于生产甲醇的工艺流程，超过37%的氢气用于合成氨工艺，发展绿氢代替灰氢生产绿色化工产品，将有效降低相关领域的碳排放。
在工业领域中，氢能还有很多其他应用，如炼油过程中，使用氢气对油品进行加氢裂化、加氢精制等，在水泥煅烧以及陶瓷产业中使用氢替代化石燃料。

储能领域  应用场景
在储能领域中，氢储能技术被认为是极具潜力的新型大规模储能技术，适用于极短或极长时间能量储备的技术方式。
风力发电、光伏发电等可再生能源发电是我国发展的重要领域，但风力、光伏等发电方式具有随机性、间歇性及低能量密度特点，大规模可再生能源发电并网加剧了电力系统供需双重波动性与不确定性。基于“电‒氢‒电”的转换过程，可以实现可再生能源与能源消费终端的有效连接，保障可再生能源大规模、可持续开发利用。

建筑领域  应用场景
在建筑领域中，氢能也是作为燃料，在包括天然气管网掺氢、家庭热电联供、集中式冷热电三联供等方面提供能量。将大规模风电、光伏制造的氢按一定比例掺入天然气，并依托现有天然气管网进行输送，掺氢天然气可被直接利用，可以有效解决大规模可再生能源消纳问题。
燃料电池热电联供是指利用燃料电池发电技术实现向用户供给电能和热能的一种能源供给技术，能源综合利用效率一般高达90%以上，且目前已有多个示范项目落地。如安徽六安国内首座兆瓦级氢能综合利用示范站，陕西榆林科创新城零碳分布式智慧能源中心示范项目等。
氢能多领域发展扩宽了氢能产业的发展前景，氢能为一些传统行业注入了新活力的同时，传统行业的发展也促进了氢能产业的进步，从长远来看，未来氢能的发展离不开政策的支持和技术的进步，同时也需要各领域共同推进氢能产业的发展。