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近年來化石能源的大量使用帶來了碳排放急劇上升、環境污染、極端天氣頻發、全球變暖等一系列問題，加之化石能源儲量日益減少，各國不得不考慮重構能源體系，尋找化石能源的替代方案，努力降低碳排放。 在此背景下，氫能成為全球主要國家和經濟體的共同選擇。氫能被譽為21世紀終極能源，不僅像石油一樣可以同時滿足熱能、電能、交通燃料三大能源層次的需求，而且氫能燃燒產物只有水，清潔無污染，可以實現零碳排放。 與此同時，氫能還有諸多優勢：燃燒值是石油的3倍、煤炭的4.5倍，能量密度遠勝化石能源；可跨季長時間儲能；制備原料來源非常廣泛；可承接風能、光伏棄電等。 我國自十三五以來，逐漸加大了對氫能的重視。2020年，我國提出碳中和、碳達峰雙碳目標，其中就提到統籌推進氫能“制儲輸用”全鏈條發展，同年發布的《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》，首次從法律上將氫能列入能源范疇。2022年頒布《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》，氫能上升至國家戰略。 我國是全球最大的氫氣生產國，2022年氫氣產量達3781萬噸。據中國氫能聯盟預測，2026~2035年，我國氫能產業產值可達5萬億元，2050年氫能將占我國能源比重的10%以上，氫能產業鏈前景非常廣闊。目前氫能產業鏈主要分為制氫、儲運、加氫、用氫等環節，每個環節都是一條大賽道。 制氫：制氫方式主要有化石燃料制氫、電解水制氫，其中通過化石燃料（包括石油、煤、天然氣等）制取的氫氣，因制備過程碳排放量大，被稱為灰氫；化石燃料制氫過程中如果采用了碳捕捉技術（CCUS、BECCS、DACCS），則被稱為藍氫；通過光伏、風能等清潔電力電解水（ALK、PEM、SOEC、AEM）制取的氫氣，過程中基本不產生碳排放，被稱為綠氫。不同制氫方式將長期并存，但綠氫最符合綠色低碳發展需要，是制氫“終極路線”。 儲運：氫氣的儲運可以分為儲氫和輸氫。高壓氣態儲氫短途一般采用長管拖車，長途則采用管道，可以是純氫氣形式，也可以天然氣摻氫輸送；低溫液態儲氫一般用液氫罐車、液氫駁船；固體材料儲氫一般采用金屬氫化物材料（LaNi5H6、MgH2等）儲存氫氣，駁船、大型槽車運輸；有機液體儲氫（LOHC）借助某些烯烴、炔烴或芳香烴等不飽和液體有機物和氫氣的可逆反應、加氫反應儲氫，可實現常溫、常壓運輸。 加氫：加氫站是給氫燃料電池車提供氫氣的場所。目前主要有站外制氫型、站內制氫型。其中站內制氫型就是直接在站內實現電解水制氫、儲氫、加氫一體化運作的加氫站。截止2022年底，我國已建成358座加氫站，居世界第一，據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》預測，到2050年，全國加氫站將達10000座。 用氫：氫氣用途非常廣泛，不僅可用于鋼鐵、化工、發電、建筑等領域，還可用于交通運輸領域。近年來以氫燃料電池為動力來源的交通工具越來越多，不僅是乘用車，還有自行車、公交、卡車、叉車、物流車、飛機、火箭、輪船等等。截止今年4月，我國氫燃料電池車保有量超1.4萬輛。《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》計劃到2025年增至5萬輛，發展潛力巨大。 目前氫能發展尚屬初級階段，氫能產業鏈整體成本偏高，但據國際能源署與國際氫能委員會研究顯示，隨著氫能規模的不斷擴大，氫能制取成本將以每年20%～30%左右的速度下降，到2030年氫能產業鏈整體成本至少會下降50%。可見成本不是問題，實際上，氫能的真正命門是安全問題。 氫氣泄漏爆炸。氫能產業鏈任何環節的氫氣泄漏都非常危險，氫氣密度低、易燃，燃燒時呈現淡藍色火焰，在日光下難以察覺，且比汽油、液化天然氣更容易發生爆炸。 氫脆問題。天然氣摻氫運輸時，由于氫脆問題，可能導致金屬管道、螺栓、鉚釘等性能惡化甚至斷裂，進而引發泄漏、爆炸，因此需要控制好氫氣與天然氣的濃度比例。 總之，在氫能產業鏈大規模崛起之前，必須先解決產業鏈各環節的安全問題。 今年8月初，我國多部門聯合印發《氫能產業標準體系建設指南（2023版）》，系統構建了氫能制、儲、輸、用全產業鏈標準體系，涵蓋基礎與安全、氫制備、氫儲存和輸運、氫加注、氫能應用5個子體系。安全被放在首要位置，且貫穿各子體系的標準之中。 據悉，國內氣體傳感器龍頭、智能儀器儀表制造商、物聯網解決方案提供商，漢威科技集團，深耕氣體傳感器領域，推出了一系列覆蓋制氫、儲運、加氫、用氫各環節的氫氣傳感器、儀器儀表產品及相關解決方案。 在氫氣傳感器方面，漢威半導體氫氣傳感器MQ-8對氫氣靈敏度高，對其他干擾氣體有很好的抑制性，是一款適合多應用場景的低成本傳感器；催化氫氣傳感器CMV-2021D可廣泛用于氫燃料電池車、氫能源制備、氫能源存儲、氫能源輸運及使用等場景中的氫氣檢測；電化學氫氣傳感器ME2-H2廣泛適用于商業領域，特別是民用領域的氫氣濃度檢測；車規級氫氣泄漏傳感器采用先進的MEMS敏感元件，加上車規級芯片電路，內置高精度算法單元，可自調整適應當前環境，濾除環境干擾，有效檢測氫氣濃度信號，可應用于氫燃料電池發動機和氫氣供氣管路系統之中。 在氫氣探測器方面，漢威BS系列氫氣探測器（BS01/BS02/BS03）抗干擾能力強，反應靈敏，微小氫氣泄漏也能迅速檢測出來，并進行數字聲光報警，設置、校準采用屏顯紅外遙控器，可遠距離一鍵操作。 在氫氣智慧化監測方面，漢威氫氣在線監測預警系統可對制氫、儲運、加氫、用氫等場景進行環境實時監測、預警報警處理、設備智能管理；漢威危化品企業安全風險智能化管控平臺以氫氣等各類探測器為底層感知設備，引入區域風險研判模型算法和精準報警智能過濾誤報等算法，可對制氫、儲氫、輸氫管道、運氫車輛等進行全域智能監控監管，應急指揮調度，以及風險智能評估、風險精準預警，掃除氫氣安全監管盲區。 氫能產業鏈正處于蓬勃發展期，氫能安全事關整個產業的發展與未來，漢威科技集團已經推出了覆蓋傳感器、儀器儀表、物聯網解決方案的氫能安全產品矩陣，將為氫能產業鏈的崛起守好安全根基。 |
