2025-08-08
在全球积极推进能源转型、努力实现碳中和目标的大背景下,氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源载体,正逐渐成为能源领域的焦点。而氢能设备作为实现氢能从生产到应用全链条的关键支撑,其重要性不言而喻。
丰富多样的氢能设备家族
制氢设备是氢能产业链的起点。水电解制氢设备通过将电能转化为化学能,把水分解为氢气和氧气,其中碱性电解槽技术较为成熟,成本相对较低,在当前市场占据主导地位;PEM 电解槽则具有更高的电流密度和动态响应能力,适用于可再生能源波动较大的场景 。此外,还有煤气化制氢、生物质制氢等不同技术路线的设备,各自在特定领域发挥作用。
储氢设备直接关系到氢能能否安全、高效地储存与运输。高压气态储氢是目前应用最广泛的方式,通过将氢气压缩至高压储存于特制气瓶中,如车载高压储氢瓶是氢燃料电池汽车的关键储能部件。液态储氢则能大幅提高储氢密度,但对设备的低温绝热性能要求极高。固态储氢利用金属氢化物等材料吸附氢气,具有较高的安全性和储氢容量潜力,不过目前还面临成本和技术优化的挑战。
加氢设备是将储存的氢气加注到用氢设备中的终端设施。加氢机如同加油站的加油机,其技术指标决定了加氢的速度和效率,快速加氢机可在几分钟内为车辆加满氢气,极大提升了氢燃料电池汽车的使用便利性。此外,还有撬装压缩机、卸气操作柱等配套设备,共同构成加氢站的核心装备体系。
蓬勃发展的现状
近年来,全球氢能设备市场呈现出蓬勃发展的态势。随着各国对可再生能源制氢项目的大力投入,制氢设备产能迅速扩张。2024 年全球可再生能源制氢项目累计建成产能超 25 万吨 / 年,我国占比超 50% 。储氢和加氢设备方面同样进展显著,我国车载高压供氢系统和储氢瓶市场在企业的积极研发与推广下,技术不断突破,市场份额逐步扩大。国际上,众多企业也在持续加大研发力度,如博世力士乐为液态氢和气态氢的压缩提供创新解决方案,推动加氢站和测试系统技术升级 。
亟待突破的挑战
尽管氢能设备取得了长足进步,但仍面临诸多挑战。成本居高不下是首要难题,制氢、储氢和加氢设备的投资与运营成本使得氢气终端价格难以与传统能源竞争,限制了氢能的大规模普及。技术层面,部分关键技术如高效低成本的电解水制氢催化剂、长寿命高安全的固态储氢材料等尚未完全成熟,需要进一步研发突破。此外,行业标准和规范体系尚不完善,不同设备间的兼容性和通用性存在问题,也制约着产业的健康快速发展。
展望未来,随着技术创新的持续推进、政策支持的不断加强以及市场需求的逐步释放,氢能设备必将迎来新的发展机遇。通过降低成本、提升性能、完善标准,氢能设备有望在能源转型的浪潮中发挥关键作用,为构建清洁、高效、可持续的能源体系奠定坚实基础,引领我们迈向真正的氢能时代。