未來能源是未來產業的重要方向之一,也是推動能源結構轉型和培育新質生產力的重要支撐。當前,新一輪科技革命和產業變革加速演進,能源體系正由傳統化石能源向清潔化、低碳化、多元化、智能化方向轉變。其中氫能來源廣泛、應用場景多元、產業鏈條長,既可作為清潔能源載體,也可作為重要工業原料和儲能介質,是未來能源體系中具有代表性的關鍵方向。我國《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》明確提出,氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,也是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向。
我市制造業基礎雄厚,港口物流體系完善,石化化工、裝備制造、新能源應用等產業積淀深厚,具備發展氫能產業的現實基礎和應用優勢。近年來,我市在加氫站建設和氫能重卡示范等方面持續推進,推動氫能從示范探索走向規模發展。面向未來,應立足自身產業基礎,把氫能作為布局未來能源產業的重要突破口,統籌推進技術攻關、基礎設施建設、場景開放和企業培育,構建制氫、儲氫、輸氫、用氫協同發展的產業生態,加快形成具有天津特色的未來能源產業高地。
立足未來能源體系,
全面把握氫能戰略價值
未來能源不是對傳統能源的簡單替代,而是構建以綠色低碳、安全高效、多能互補、智慧協同為特征的新型能源體系。氫能貫穿生產、儲存、流通和消費全過程,既可以通過工業副產、化石能源重整等方式獲得,也可以由風電、光伏等可再生能源電解水制取;既可以用于交通運輸、分布式供能等領域,也可以進入鋼鐵、化工、冶金等場景,還能夠與可再生能源結合,發揮長周期、大規模儲能作用。
從能源結構轉型看,氫能具備連接可再生能源與終端應用的基礎價值。隨著可再生能源快速發展,電力系統對削峰填谷、儲能調節和跨區域消納能力提出了更高要求。氫能可以把不穩定、間歇性的可再生電力轉化為可儲存、可運輸、可利用的化學能,從而緩解棄風棄光問題,增強能源系統整體的靈活性。特別是在長周期、跨季節調節和大規模能源轉化方面,氫能具有其他儲能方式難以替代的作用。
從產業鏈升級看,氫能不是某一個企業或某一項技術單獨推動的產業,而是覆蓋制取、儲運、加注、應用和安全管理等環節的綜合體系。它不僅帶動電解槽、儲氫裝備、燃料電池系統和控制系統等關鍵裝備發展,還可服務交通運輸、鋼鐵冶煉、園區供能等行業融合升級。隨著產業鏈條逐步貫通,氫能有望成為推動能源供給、裝備制造和終端應用協同發展的重要紐帶。
從戰略競爭看,氫能具備搶占未來能源產業制高點的重要價值。當前,主要經濟體都在加快布局氫能產業,氫能產業鏈長、技術門檻高、帶動作用強,在關鍵節點上形成優勢,就更有可能在未來能源產業格局中掌握主動。對我國而言,加快發展氫能產業,不僅有助于服務“雙碳”目標,也有助于提升能源技術的自主能力和產業鏈安全水平,為培育新質生產力提供重要支撐。
統籌氫能制儲輸用,
釋放未來能源產業綜合效能
氫制儲輸用是氫能全產業鏈的核心環節,涵蓋綠色制氫、安全儲氫、高效輸氫和多元用氫等技術體系,是推動氫能規模化、經濟化發展的關鍵支撐。制造端決定氫能的綠色屬性和成本基礎,儲藏端關系安全水平和供應穩定性,運輸端影響網絡效率和應用半徑,使用端決定市場需求和商業模式。只有推動制儲輸用四個環節相互銜接、協同發力,才能加快氫能從示范應用走向規模推廣。
在氫能制造方面,要推動制氫方式由高碳向低碳、由分散向集約化供給、由傳統灰氫向綠色制氫逐步轉變。當前,工業副產氫仍是氫能產業起步階段的重要來源,具有成本相對較低、供應較穩定等特點,可為早期示范應用提供支撐。但從長遠看,核心方向應轉向可再生能源制氫,也就是利用風電、光伏等綠電進行制氫。我市應在高效利用工業副產氫的基礎上,結合綠電資源和用氫場景需求,探索光伏制氫、海上風電制氫等路徑,逐步構建穩定、低碳、經濟的制氫供給體系。
在氫能儲藏方面,要圍繞安全、高效、低成本三個目標,推動儲氫技術持續突破。氫氣密度低、易擴散,對儲藏容器、密封材料、安全監測和運行管理要求較高。目前,高壓氣態儲氫應用較為成熟,適合車輛、加氫站和短距離供應場景;液態儲氫具有儲存密度高的優勢,但對低溫裝備和能耗控制要求較高;固態儲氫、有機液體儲氫等技術仍需進一步提升材料性能和工程化水平。
在氫能運輸方面,要根據運輸距離、用氫規模和應用場景,構建靈活多元、安全高效的輸氫體系。氫氣自身特性對運輸裝備提出了較高要求,輸氫方式不能簡單套用傳統能源物流模式。在產業發展初期,可采用長管拖車等高壓氣態氫運輸方式,滿足加氫站、示范車輛和園區用氫等場景需求;隨著用氫規模擴大和空間布局優化,可逐步探索管道輸氫、液氫運輸等方式。未來,應推動氣源、儲運、加氫和用氫場景協同布局,提升輸氫網絡的穩定性和經濟性。
在氫能利用方面,要堅持場景牽引,推動氫能加快落地。交通領域是氫能應用的重要突破口,可覆蓋乘用車和商用車等多類場景,其中商用車是當前更具示范基礎和推廣潛力的重點方向。特別是在重卡、公交、物流車等長距離、高強度場景中,氫燃料電池具有響應速度快、續航能力強、排放物無污染等優勢。工業領域是氫能減碳潛力較大的方向,鋼鐵、化工等行業可逐步探索以氫替代部分化石燃料或作為綠色原料。電力領域可重點拓展固定式燃料電池發電和園區綜合供能等場景,利用氫能參與調峰、儲能和冷熱電聯供,提高能源系統韌性。
未來能源產業效能的釋放,關鍵不在于單項技術孤立突破,而在于全鏈條協同。只有把制造、儲藏、運輸、使用貫通起來,推動技術、場景和基礎設施相互支撐,才能形成穩定需求、降低綜合成本、提升產業競爭力。天津港保稅區已在氫能重卡和加氫站建設等方面開展實踐,也為未來能源產業從單點示范走向鏈條化、規模化應用提供了現實支撐。
發揮天津地域優勢,
打造未來能源產業新高地
在明確氫能發展價值和制儲輸用路徑的基礎上,天津更需要把未來能源產業布局落到項目建設、場景開放和企業培育上。氫能產業能否真正發展起來,關鍵取決于技術能不能走出實驗室,裝備能不能形成穩定供給,應用場景能不能持續運行,企業能不能在示范中成長壯大。為此,應以創新人才支撐技術轉化,以項目建設帶動產業集聚,加快形成具有區域帶動力和產業辨識度的未來能源產業新高地。
集聚創新人才,增強高新技術轉化能力。氫能產業涉及能源、化工、材料、機械、電氣等多個學科,對技術研發、工程放大和系統集成能力要求較高。我市應支持高校和科研院所深入探索學科交叉、科教融匯的模式,以有組織科研促進氫能領域拔尖創新人才培養與原創性科技攻關。注重引入人工智能、大數據和數字孿生等技術,提升材料篩選、裝備設計、系統運維、安全預警和調度優化能力,推動氫能產業由經驗驅動向數據驅動轉變。還應支持校企深化產教融合、開展聯合攻關,培養既懂能源技術,又懂裝備制造、數字技術和工程應用的復合型人才。以天津大學能源學院為例,學院匯聚校內跨學科頂尖教學科研資源,聚焦綠氫“規模化制備—規模化儲運—多場景利用”全鏈條技術,與天津市氫能行業領軍企業協同攻關,構建以氫能為核心的可再生能源多能互補體系,建設氫能領域拔尖創新人才培養示范區。
堅持項目牽引,推動產業布局落地見效。未來能源要通過一批基礎扎實、需求明確、帶動作用明顯的項目,把產業方向轉化為實際成效。我市應建立重點項目滾動推進機制,圍繞技術成熟度、應用需求、成本可控性和安全可行性,篩選一批氫能示范項目。例如,天津港保稅區臨港區域在氣源保障方面已形成一定基礎,高純氫產能近萬噸;同時也在加快集聚延鏈補鏈項目,推動氫氣供應、儲運加注、裝備制造和場景應用相互銜接。通過項目牽引,把企業、技術、資金和場景更加有效地組織起來,推動研發驗證、工程建設、運營管理和效果評估形成閉環,促進未來能源產業從分散式探索走向集約化發展。
融入區域協同,拓展產業創新發展空間。氫能產業發展應放在京津冀協同發展格局中統籌謀劃。北京具有科研創新和標準制定優勢,河北具有可再生能源資源和工業應用場景,天津具有港口物流、先進制造和應用轉化基礎。三地可圍繞綠氫供給、裝備制造、場景應用和安全監管等方面加強協同,形成優勢互補、聯動發展的區域氫能產業生態。從區域示范看,截至2025年年底,京津冀燃料電池汽車示范城市群累計推廣燃料電池汽車5322輛,建成加氫站50座;從本地實踐看,2025年7月,法國液化空氣集團天津氫能供應基地投產,該基地與渤化永利、大沽化工等企業合作,通過回收利用工業副產氫,為天津榮程鋼鐵、中石化及北京等地10余家半導體加工企業提供高純氫氣,年產能達到3000噸;截至2026年5月,天津榮程集團已累計投運氫燃料電池汽車1215輛、運營加氫站16座,加氫總量超7200噸,以硬核實踐領跑氫能商用車應用。這些實踐表明,我市氫能應用正逐步進入跨省物流、半導體制造等真實產業場景。在此基礎上,還應完善資金投入和風險分擔機制,支持專精特新企業發展壯大,培育一批具有成長潛力的優質企業。
面向未來,可進一步依托天津港、臨港產業園和京津冀干線運輸網絡,形成“港口場景牽引、園區企業集聚、跨區域線路拓展、數字平臺調度”的發展格局。推動氫能在制儲輸用等環節加快突破,打造區域發展引領力強、行業特征鮮明的未來能源產業高地。
(作者為天津大學講席教授、國家儲能技術產教融合創新平臺常務副主任)
責任編輯: 張磊