美国氢能产业的发展现状及优势

美国是全球最早将氢能及燃料电池作为能源战略的国家。早在1970年,美国便提出了“氢经济“。

美国是全球氢能应用较为成熟、且拥有世界上最多氢燃料电池叉车的国家，美国曾经是氢能产业最大的推动者。

美国是全球较早提出氢能研究和应用的国家，美国政府自1990年至今颁布了多项推动氢能发展的政策和行动计划。

2014年美国发布《全面能源战略》，将“发展低碳技术、为清洁能源奠基”作为放眼长远的战略支点，并明确提出，氢能作为替代性能源将在交通业转型中起到引领作用。

当前，美国已经形成了“制氢—运氢—储氢—用氢”的全技术链能力。

近年来，美国在氢能源基础设施建设、政策扶持和科研投入方面均走在世界前列。

当前，美国的氢气主要来源于天然气重整和水电解，其中天然气重整占据主导地位。然而，水电解技术正在快速发展，预计未来将逐渐成为主流制备方式。

目前，美国的氢能源行业已进入快速成长期。据统计，截至2022年底，美国共有270个正在运营的氢气生产设施，另有130个在建或规划中。这些设施主要分布在加利福尼亚、纽约、宾夕法尼亚等州。

此外，美国有超过25家专注于氢能源研发与制造的上市公司，其中包括多家全球领先的氢能源技术企业。

在储存和运输方面，美国已在多个城市建立了氢气储存和配送网络，以确保氢能源的稳定供应。

目前，美国已有数万辆氢燃料电池汽车上路，另有数百座加氢站为这些车辆提供补给。此外，氢能源在发电、冶金、化工等领域也有广泛应用。

据预测，到2030年，美国氢能源市场规模将达到500亿美元，到2050年将达到2.5万亿美元。

2023年，美国发布其首个国家氢能发展战略——《美国国家清洁氢战略和路线图》，希望由此建立清洁能源经济、加速本土制造业繁荣、创造更多就业。

《美国国家清洁氢战略和路线图》确定了3项关键战略并提出清洁氢生产目标：到2030年，每年生产1000万吨清洁氢；到2040年，每年生产2000万吨；到2050年，每年生产5000万吨。

第一个关键战略旨在确保清洁氢的战略性用途，尤其是在工业部门、重型运输、长期储能等替代领域，推升清洁氢效益最大化。

第二个关键战略旨在推动创新和扩大规模、刺激私营部门投资和发展清洁氢供应链来降低清洁氢成本。

第三个关键战略关注具有大规模清洁氢生产和终端使用的区域网络，实现基础设施投资效益最大化，推动规模化应用从而促进清洁氢市场价值提升。

值得关注的是，《美国国家清洁氢战略和路线图》还明确了2022至2036年分阶段的关键性能指标，涵盖制氢、基础设施及供应链、终端应用和支撑技术等领域，并提出了8个指导原则。

美国还将在全国范围内建立7个地区性清洁氢气中心，这些中心将获得《两党基础设施法案》提供的70亿美元资金，作为启动资金。

这些被选中的7个地区性清洁氢气中心将扮演催化剂的角色，吸引超过400亿美元的私人投资，并创造数以万计的高薪工作岗位，从而使氢气中心的公共和私人投资总额达到近500亿美元。

这将进一步推动美国清洁氢气市场的发展，并为经济增长注入新的活力。

美国初创企业也在开发新技术/概念，以生产创新且低成本的电解槽。

EvolOH公司宣布将于2025年在马萨诸塞州开设一家新工厂，其中包括一条产能为3.75-GW/年的生产线，用于生产阴离子交换膜电解槽。EvolOH表示，其成本和规模将是同类PEM或碱性电解槽工厂的四分之一。Electric Hydrogen(EH2)将在马萨诸塞州新建一个产能为1.2-GW/年的超级工厂，开始建造100MW电解槽，这是迄今为止世界上最大的电解槽。

总部位于威斯康星州的Advanced Ionics开发了一种电解槽，仅需要35kWh/kgH2的电力。总部位于洛杉矶的初创公司H2U Technologies展示了一种新的PEM电解槽堆，它用“廉价且丰富的催化剂材?”取代了标准的铱催化剂。替代催化剂的开发具有重要意义，因为铂族金属材料的来源高度受限，例如因为铱是PEM电解槽的主要催化剂，这可能会导致供应链短缺和价格上涨。

在相对于其他地区的低廉价格、强大的创新技术能力、位于沿海的氢枢纽和港口、世界一流的储存二氧化碳的地质条件，以及对清洁氢强有力的政策加持下，美国有能力成为清洁氢及其衍生物的主要出口国。

根据预测，美国可能会在2027年开始以氨的形式出口清洁氢，并可能在2030年成为最大的出口国之一。