吉林省正積極規(guī)劃氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,合理布局氫能各項(xiàng)環(huán)節(jié),貫通綠氫產(chǎn)業(yè)鏈條,為打造“北方氫谷”做出不懈努力。以下從上游制氫技術(shù)、中游儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)及下游應(yīng)用場(chǎng)景三個(gè)方面系統(tǒng)梳理吉林省綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀:
上游制氫技術(shù):堿性電解槽主導(dǎo),國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速
電解水制氫技術(shù)主要分為堿性電解水制氫(ALK)、質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)、高溫固體氧化物電解水制氫(SOEC)、陰離子交換膜電解水制氫(AEM),四種電解水制氫技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)也各有其合適的應(yīng)用場(chǎng)景。
堿性電解水制氫技術(shù)(ALK)是以一定濃度(20%-30%)的液態(tài)堿性水溶液(KOH或NaOH)為電解質(zhì),通過(guò)鎳基電極和隔膜實(shí)現(xiàn)水電解,生成氫氣和氧氣。相對(duì)于其他幾種電解水制氫技術(shù),堿性電解工藝更為成熟、成本優(yōu)勢(shì)顯著。目前,堿性電解水制氫技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于化工合成、鋼鐵冶金、工業(yè)生產(chǎn)等大型重工業(yè)領(lǐng)域。
質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)(PEM)采用全氟磺酸質(zhì)子交換膜作為固態(tài)電解質(zhì),允許質(zhì)子傳導(dǎo),通過(guò)貴金屬催化劑實(shí)現(xiàn)高效水電解。質(zhì)子交換膜電解效率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、氫氣純度高,能夠適應(yīng)風(fēng)光資源波動(dòng)性電源耦合,但是由于材料昂貴,使其成本較高,推廣較為困難。質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)可應(yīng)用于分布式制氫、加氫站現(xiàn)場(chǎng)制氫,也可應(yīng)用于可再生能源制氫項(xiàng)目中,提高項(xiàng)目產(chǎn)氫效率。
高溫固體氧化物電解水制氫技術(shù)(SOEC)是在高溫(700-850℃)環(huán)境中,利用氧離子傳導(dǎo)型固體氧化物(如氧化釔穩(wěn)定氧化鋯YSZ)作為電解質(zhì)進(jìn)行水電解,析出氫氣。由于這種方式需要高溫,從理論上看能夠顯著提高電解效率,但同時(shí)也帶來(lái)了材料衰減等問(wèn)題,目前還處于示范階段。
陰離子交換膜電解水制氫技術(shù)(AEM)結(jié)合了堿性電解和PEM電解兩種技術(shù)路線優(yōu)勢(shì),使用陰離子交換膜作為隔膜材料傳導(dǎo)氫氧根離子,采用非貴金屬催化劑,材料可選性更廣,消除了材料腐蝕性以及材料成本過(guò)高的問(wèn)題,動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度更快。陰離子交換膜制氫工藝適用于中小規(guī)模制氫場(chǎng)景,與可再生能源耦合實(shí)現(xiàn)低成本制氫,如工業(yè)園區(qū)、分布式能源系統(tǒng)等。
目前,吉林省四種電解水制氫技術(shù)相關(guān)情況如下:

吉林省綠氫生產(chǎn)以堿性電解水制氫(ALK)技術(shù)為主導(dǎo),兼具經(jīng)濟(jì)性與規(guī)模化優(yōu)勢(shì)。2023年12月,堯景新能源1000標(biāo)方堿性電解槽正式下線,這是東三省首臺(tái)(套)1000標(biāo)方堿性電解槽,采用自主研發(fā)的高效電極材料和模塊化設(shè)計(jì),電解效率達(dá) 75% 以上,填補(bǔ)了吉林省在大標(biāo)方堿性電解槽研究、設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域的空白。截至 2025 年,全省已建成投產(chǎn)的堿性電解槽項(xiàng)目覆蓋白城、洮南、松原等重點(diǎn)區(qū)域,單槽產(chǎn)氫規(guī)模從 1000 標(biāo)方到 1200 標(biāo)方不等,技術(shù)成熟度和穩(wěn)定性處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
在大規(guī)模制氫項(xiàng)目上,吉林省已有多個(gè)項(xiàng)目落地開(kāi)工,吉電股份大安風(fēng)光制氫合成氨一體化項(xiàng)目建設(shè)50套200標(biāo)方PEM電解槽和39套1000標(biāo)方堿性電解槽,中國(guó)能建松原氫能產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目應(yīng)用64套1000標(biāo)方堿性電解槽,成為國(guó)內(nèi)首個(gè)實(shí)現(xiàn)千標(biāo)方級(jí)電解槽批量化應(yīng)用的項(xiàng)目,標(biāo)志著吉林在堿性電解槽技術(shù)上的規(guī)模化突破。

吉林省正在實(shí)現(xiàn)從電解槽系統(tǒng)設(shè)備到關(guān)鍵零部件的全鏈條制造能力。在核心設(shè)備國(guó)產(chǎn)化方面,堯景新能源通過(guò)引進(jìn)日本技術(shù)團(tuán)隊(duì)并實(shí)現(xiàn)本地化生產(chǎn),其堿性電解槽的電極、隔膜等核心部件國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)80%,關(guān)鍵密封材料和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主可控。吉電股份與國(guó)家電投集團(tuán)合作研發(fā)的兆瓦級(jí)質(zhì)子交換膜(PEM)電解槽,其膜電極組件(MEA)采用長(zhǎng)春應(yīng)化所研發(fā)的低鉑催化劑,鉑載量降至 0.15mg/cm2,成本較進(jìn)口產(chǎn)品降低 40%,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高端電解槽領(lǐng)域的空白。此外,雙良集團(tuán)與閎揚(yáng)新能源合作開(kāi)發(fā)的 5000 標(biāo)方超級(jí)堿性電解槽,單槽產(chǎn)氫量創(chuàng)全球紀(jì)錄,核心部件國(guó)產(chǎn)化率達(dá) 95%,進(jìn)一步鞏固了吉林在綠氫裝備制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
中游儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié):技術(shù)不斷突破,力求建設(shè)高水平的氫儲(chǔ)運(yùn)體系
在氫能儲(chǔ)運(yùn)方面,《“氫動(dòng)吉林”中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》中明確:“形成省內(nèi)網(wǎng)格化氣氫儲(chǔ)運(yùn)體系,提高儲(chǔ)運(yùn)靈活性”、“建設(shè)高水平液氫、液氨儲(chǔ)運(yùn)項(xiàng)目,打造多元化輸運(yùn)”。吉林省一直不斷尋求技術(shù)創(chuàng)新與項(xiàng)目落地,探索構(gòu)建省級(jí)氫能儲(chǔ)運(yùn)體系,推動(dòng)氫能儲(chǔ)運(yùn)向規(guī)模化、多元化方向落地。
當(dāng)前,吉林省氫能儲(chǔ)運(yùn)方式主要以高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)為主,利用長(zhǎng)管拖車和管束式集裝箱構(gòu)成輸氫網(wǎng)絡(luò)。中韓示范區(qū)制氫加氫一體化站采用35MPa 高壓儲(chǔ)氫技術(shù),通過(guò)長(zhǎng)管拖車向長(zhǎng)春市 6 條氫能示范線路供應(yīng)氫氣,日供氫能力達(dá) 500 公斤,運(yùn)輸半徑覆蓋周邊 100 公里范圍。為降低儲(chǔ)運(yùn)成本,吉林正推動(dòng)高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)向 45MPa 及以上壓力等級(jí)升級(jí),吉電股份大安風(fēng)光制氫合成氨一體化項(xiàng)目配套建設(shè)的 45MPa 高壓儲(chǔ)氫罐組,可將單車運(yùn)氫量提升至 300 公斤,運(yùn)輸成本降低 25%。
除氣態(tài)儲(chǔ)氫方式外,吉林省也在探索液氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),為大規(guī)模氫儲(chǔ)運(yùn)提供技術(shù)儲(chǔ)備和商業(yè)化路徑。中國(guó)能建松原氫能產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目在去年(2024年)公布儲(chǔ)氫設(shè)備中標(biāo)結(jié)果,中集氫能成功中標(biāo)該項(xiàng)目總承包項(xiàng)目中儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)裝備,包括氨氫事業(yè)部提供的15臺(tái)液氫球罐以及氣氫事業(yè)部提供的8套壓縮機(jī)緩沖罐設(shè)備。據(jù)悉,松原市發(fā)改委《綠色氫能一體化及儲(chǔ)氫裝置裝備制造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》明確提出:“項(xiàng)目將建設(shè)液氫生產(chǎn)及充裝系統(tǒng),年產(chǎn)液氫2萬(wàn)噸,儲(chǔ)氫密度達(dá)70.8kg/m3”。該報(bào)告已通過(guò)專家評(píng)審,并納入吉林省“十四五”能源發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目庫(kù)。該項(xiàng)目通過(guò)“綠電-液氫-氫能重卡”閉環(huán)模式,將液氫運(yùn)輸至長(zhǎng)春國(guó)際汽車城,為一汽解放氫能重卡提供燃料,推動(dòng)液氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的商業(yè)化驗(yàn)證。此外,中能建松原氫能產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目配套建設(shè)的液氫儲(chǔ)罐群,采用“真空多層絕熱 + 液氮保冷”技術(shù),容積達(dá)50立方米,日蒸發(fā)率(BOG)控制在 0.3% 以下,2 萬(wàn)噸/年液氫產(chǎn)能對(duì)應(yīng)運(yùn)輸成本約 8 元/kg(長(zhǎng)春-松原干線),較氣態(tài)長(zhǎng)管拖車(15元/kg)降低 47%。這套液氫儲(chǔ)罐群可滿足園區(qū)內(nèi)綠氨、綠甲醇生產(chǎn)的液態(tài)氫需求,為大規(guī)模液氫儲(chǔ)運(yùn)積累經(jīng)驗(yàn)。
在以上儲(chǔ)氫方式基礎(chǔ)上,吉林省大型綠氫項(xiàng)目也在嘗試固態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù),并且正在實(shí)地驗(yàn)證中,成本優(yōu)勢(shì)也在逐漸凸顯。據(jù)了解,吉電股份大安風(fēng)光制氫合成氨一體化項(xiàng)目采用“鎂基合金儲(chǔ)氫”技術(shù),儲(chǔ)氫密度達(dá)150kg/m3,48000標(biāo)方儲(chǔ)氫裝置可緩沖2小時(shí)風(fēng)光波動(dòng),儲(chǔ)氫成本約2000元/kWh(含材料與設(shè)備折舊),較高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫降低15%。此外,吉電股份大安風(fēng)光制氫合成氨一體化項(xiàng)目配套15000 標(biāo)方甲苯儲(chǔ)氫裝置,氫容量 6.1wt%,脫氫能耗 8kWh/kg,適用于跨區(qū)域長(zhǎng)距離運(yùn)輸(如至上海港全程 1800 公里,綜合成本 25 元 /kg)。
下游應(yīng)用場(chǎng)景:化工、交通、航運(yùn)多點(diǎn)開(kāi)花
經(jīng)過(guò)七年時(shí)間的努力,吉林省成功使“北方氫谷”初具雛形。氫能產(chǎn)業(yè)正在逐漸鋪開(kāi)并展開(kāi)落地示范,也開(kāi)始從實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證進(jìn)入到應(yīng)用階段。
氫能應(yīng)用場(chǎng)景眾多,隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,氫能應(yīng)用場(chǎng)景正在從單一的交通領(lǐng)域擴(kuò)張至多個(gè)方面。目前,吉林省氫能應(yīng)用主要集中在化工、交通及航運(yùn)等領(lǐng)域。
化工領(lǐng)域:綠氫、綠氨、綠色甲醇爆發(fā)
《“氫動(dòng)吉林”中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》中明確:吉林省將“建設(shè)國(guó)際領(lǐng)先氫基化工產(chǎn)業(yè)基地,打造可再生能源制氫高價(jià)值應(yīng)用。”吉林省當(dāng)前多數(shù)氫能項(xiàng)目與化工領(lǐng)域相關(guān),吉林市、松原市等地已逐步開(kāi)展綠氫合成氨、綠氫與綠色甲醇以及氫化工煉化等項(xiàng)目,實(shí)施可再生能源制氫替代,助力化工產(chǎn)業(yè)深度脫碳。規(guī)劃還提到:“在白城市、松原市、延邊州等地推動(dòng)醫(yī)藥制劑、食品加工等涉氫精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)落地。在我省西部大型糧食基地、果蔬種植基地積極拓展氫基化工相關(guān)產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)種植等領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用。”
吉林省依托豐富的風(fēng)光資源和化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),在氫能與化工融合領(lǐng)域形成了鮮明的應(yīng)用實(shí)踐,通過(guò)“綠電-綠氫-綠色化工”一體化模式,推動(dòng)傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)向低碳化、高端化轉(zhuǎn)型。
關(guān)于氫基能源化工項(xiàng)目,吉林省打造出了國(guó)內(nèi)氫能規(guī)模化替代化石能源的標(biāo)桿工程。例如,吉電股份大安風(fēng)光制氫合成氨一體化項(xiàng)目總投資59.56億元,配套80萬(wàn)千瓦風(fēng)光發(fā)電及40兆瓦儲(chǔ)能系統(tǒng),年產(chǎn)綠氫3.2萬(wàn)噸、綠氨18萬(wàn)噸,年減碳排放65萬(wàn)噸,產(chǎn)品通過(guò)鐵路運(yùn)輸至吉林石化等企業(yè),用于化肥生產(chǎn)和化工原料替代。該項(xiàng)目創(chuàng)新采用“荷隨源動(dòng)”柔性控制技術(shù),通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電解槽負(fù)荷匹配風(fēng)光波動(dòng),使合成氨裝置運(yùn)行穩(wěn)定性提升30%,噸氨電耗降至32kWh以下,成本較傳統(tǒng)工藝降低15%。
交通領(lǐng)域:氫能高速免費(fèi)、氫能列車先行
交通領(lǐng)域是氫能最廣泛也最常見(jiàn)的示范應(yīng)用場(chǎng)景。吉林省大力發(fā)展氫能交通,為全力支持氫能車輛在吉林省大規(guī)模推廣使用,在政策端,吉林省于2024年8月發(fā)布《關(guān)于對(duì)氫能車輛行駛吉林省高速公路實(shí)施優(yōu)惠的通知》,明確表示:2024年9月1日0時(shí)至2026年8月31日24時(shí),安裝ETC套裝設(shè)備的吉林省籍氫能車輛,可在吉林省高速公路收費(fèi)站間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)免費(fèi)通行。
在應(yīng)用端,吉林省依托一汽集團(tuán)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),推動(dòng)氫能重卡在物流、城建等領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用。截至2025年,一汽解放已向北京、上海、山西等地交付300輛氫能重卡,覆蓋城市物流、渣土運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)景,單車?yán)m(xù)航里程達(dá)500公里,加氫時(shí)間縮短至15分鐘。中韓示范區(qū)氫能交通示范線路投入運(yùn)營(yíng)6條氫能公交,采用吉電股份生產(chǎn)的綠氫作為燃料,日均運(yùn)營(yíng)里程超72公里,累計(jì)安全運(yùn)行超2年,單車百公里氫耗降至7.5kg,成本通過(guò)補(bǔ)貼后降至40元/kg以下。
吉林省正以氫能列車為支點(diǎn),撬動(dòng)高端裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)。中車長(zhǎng)客自主研制的全國(guó)首列氫能源市域列車在長(zhǎng)春完成試驗(yàn),首創(chuàng)“氫燃料電池+超級(jí)電容”混合動(dòng)力架構(gòu),最高時(shí)速160公里,每公里能耗僅5千瓦時(shí),續(xù)航超1000公里,可滿足東北地區(qū)極寒環(huán)境下的城際交通需求。
航運(yùn)領(lǐng)域:保供綠色燃料,開(kāi)啟全球征程
今年(2025年)7月份,上海電氣洮南風(fēng)電耦合生物質(zhì)綠色甲醇一體化示范項(xiàng)目正式投產(chǎn),成功產(chǎn)出第一桶綠色甲醇產(chǎn)品。按照計(jì)劃,該項(xiàng)目生產(chǎn)出的這批綠色甲醇產(chǎn)品將通過(guò)陸海聯(lián)運(yùn)抵達(dá)上海港,隨后登上法國(guó)達(dá)飛集裝箱班輪,開(kāi)啟中國(guó)零碳燃料的全球應(yīng)用征程。
甲醇是重要的大宗基礎(chǔ)化工產(chǎn)品,只有碳排放量低于閾值的甲醇才可以被認(rèn)定為綠色甲醇或可再生甲醇。根據(jù)測(cè)算,上海電氣洮南風(fēng)電耦合生物質(zhì)綠色甲醇一體化示范項(xiàng)目所生產(chǎn)的甲醇滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)ISCC EU,全生命周期碳排放低于32.9gCO2eq/MJ,較化石甲醇碳減排量減少超過(guò)65%。
這是國(guó)內(nèi)首個(gè)規(guī)模化商業(yè)運(yùn)行的綠色甲醇項(xiàng)目,成功實(shí)現(xiàn)了綠色甲醇從研發(fā)、生產(chǎn)到應(yīng)用的經(jīng)典閉環(huán),推動(dòng)了綠色燃料在航運(yùn)、航空、化工等領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。同時(shí),這個(gè)項(xiàng)目也是吉林省百億級(jí)重點(diǎn)工程之一,為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模綠電綠氫消納提供了新的技術(shù)路線和商業(yè)模式。
整體來(lái)看,吉林省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展已走在國(guó)內(nèi)前列,這不僅得益于多個(gè)大型風(fēng)光制氫項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和落地,更與吉林省天然的資源優(yōu)勢(shì)密不可分。吉林省風(fēng)光資源產(chǎn)能基礎(chǔ)較好,制氫成本明顯低于全國(guó)平均水平,借此優(yōu)勢(shì),吉林省開(kāi)創(chuàng)性地打通了新能源與傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)的連接通道,為全國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)樹立新標(biāo)桿,繪就可再生能源“碧海藍(lán)天”的吉林名片,為吉林省高質(zhì)量發(fā)展注入“澎湃動(dòng)能”。
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