В качестве основного носителя энергетического перехода развитие водородной энергетики зависит от глубокого продвижения технологических инноваций и широкого расширения глобального сотрудничества. Недавно Национальное энергетическое управление Китая опубликовало «Отчет о развитии водородной энергетики Китая (2025 год)», в котором подчеркивается, что в 2024 году китайская водородная энергетика достигла значительного прогресса в технологических прорывах и международном сотрудничестве, вступив в критическую фазу устойчивых технологических инноваций, укрепления пилотных демонстрационных проектов и прорывов в промышленных масштабах.
I. Технологические инновации: от прорывов по всей цепочке создания стоимости к формированию промышленной конкурентоспособности
(I) Технологии производства водорода: от «преобладания серого водорода» к «прорыву зеленого водорода»
В области производства водорода из возобновляемых источников энергии Китай сформировал крупномасштабное кластерное преимущество. К концу 2024 года мощность производства водорода из возобновляемых источников энергии превысила 120 000 тонн. Ввод в эксплуатацию проектов по производству водорода путем электролиза воды в Куче (Синьцзян) и Ниндун (Нинся) ознаменовал постепенную промышленную демонстрацию и верификацию технологии щелочного электролизера. В то же время были достигнуты существенные прорывы в ключевых технологиях электролизеров с протонно-обменной мембраной (PEM), а пилотные установки по производству водорода путем электролиза морской воды были введены в опытную эксплуатацию, предоставив инновационные решения для поставок морского зеленого водорода в прибрежных районах. Ожидается, что соответствующие технологии будут способствовать постоянному снижению производственных затрат на зеленый водород, постепенно приближаясь к экономической точке перелома для конкуренции с серым водородом.
(II) Технологии хранения и транспортировки: создание мультимодальной системы хранения и транспортировки «газ-жидкость-твердое тело»
В области хранения и транспортировки высокодавленного газообразного водорода 70-мегапаскальные водородные баллоны IV типа достигли массового производства. Трубопроводы для смешанного газа водорода и природного газа прошли демонстрационные испытания в Внутренней Монголии и Нинся, подтвердив возможность модернизации существующих газопроводов для смешивания с водородом. В области хранения и транспортировки жидкого водорода была успешно запущена система сжижения водорода мощностью 5 тонн в день, технические показатели которой приближаются к международным передовым уровням. Технологии хранения и транспортировки твердого водорода развиваются параллельно: плотность хранения водорода в магниевых водородоаккумулирующих материалах постоянно повышается, и демонстрационные применения уже осуществляются в таких сценариях, как погрузчики и беспилотные летательные аппараты. Эти прорывы сформировали многоформатную систему технологий хранения и транспортировки «газ-жидкость-твердое тело», которая позволит эффективно снизить затраты на транспортировку водорода и заложить основу для оптимизации региональной диспетчеризации водородной энергии в краткосрочной перспективе и межрегионального распределения ресурсов в долгосрочной перспективе.
(III) Прикладные технологии: разнообразные сценарии стимулируют инновации в бизнес-моделях
В промышленном секторе технология производства прямого восстановленного железа (DRI) на водородной основе позволила сократить выбросы CO2 более чем на 70% на тонну стали. В рамках проекта «Ниндунский проект по производству зеленого водорода и его использованию для производства синтетического аммиака из угля» в Нинся достигнуто 100%-ное использование водорода, полученного из зеленой электроэнергии. В транспортном секторе запас хода грузовых автомобилей с топливными элементами превысил 1000 километров, а маневровый локомотив с водородным двигателем мощностью 2400 кВт прошел испытания с грузом в 10 000 тонн, что свидетельствует о зрелости технологии в секторе тяжелых грузовых перевозок. В энергетическом секторе мегаваттные газовые турбины, работающие на чистом водороде, прошли полномасштабные испытания, а эффективность когенерационных систем на твердооксидных топливных элементах (SOFC) продолжает повышаться, обеспечивая эффективные решения для распределенной энергетики и регулирования пиковых нагрузок в электросети. Инновации в соответствующих областях применения не только расширили рыночный потенциал водородной энергии, но и способствовали ее трансформации из промышленного сырья в разнообразный энергоноситель.
(IV) Инновационная экосистема: двойное воздействие со стороны платформенного развития и патентного потенциала
На национальном уровне, опираясь на такие платформы, как ключевой проект «Технологии водородной энергии» и Инновационный консорциум предприятий по производству, хранению и транспортировке зеленого водорода, Китай постоянно увеличивает инвестиции в научные исследования, содействуя прорывам в таких ключевых технологиях, как высокопроцентное потребление возобновляемых источников энергии, автономная и переменная работа электролизеров, эффективное преобразование зеленого водорода и сжигание водорода с аммиаком. В местной практике инновационные носители в таких регионах, как Пекин-Тяньцзинь-Хэбэй, дельта реки Янцзы и дельта Жемчужной реки, ускорили коммерциализацию технологий, добившись прорыва в патентных размещениях в таких областях, как оборудование для производства водорода и топливные элементы. Усилия по стандартизации также продвинулись параллельно, с выпуском нескольких стандартов энергетической отрасли, постепенно создавая инновационный замкнутый цикл «исследования и разработки технологий — опытно-промышленное созревание — стандартизация и сертификация».
II. Международное сотрудничество: от «импорта и усвоения» к «совместному развитию»
(I) Сотрудничество по проектам: создание глобальной цепочки поставок зеленого водорода
В рамках инициативы «Пояс и путь» китайские предприятия взяли на себя инженерное проектирование и поставку оборудования для нескольких знаковых проектов в области водородной энергетики, постоянно расширяя рынок электролизерного оборудования. В рамках регионального сотрудничества Китай и Франция запланировали совместное строительство демонстрационного проекта морского интеллектуального энергетического острова с интегрированной зеленой энергией, включающего «ветер, солнце, водород и хранение», в Дунтае, провинция Цзянсу. Китайские и немецкие учреждения, опираясь на ключевой проект «Правительственное международное научно-техническое инновационное сотрудничество» в рамках Национальной ключевой программы НИОКР, изучают низкоуглеродное развитие зеленой энергетики и взаимное признание стандартов. Эти проекты не только способствовали экспорту технологий и оборудования, но и содействовали созданию глобальной цепочки поставок водородной энергии.
(II) Технологическое взаимодействие: преодоление глобальных общих технологических узловых проблем
В области прорывов в основных технологиях Китай и Франция совместно провели исследования в области технологий безопасности трансокеанской перевозки жидкого водорода, решив проблемы в области управления процессом и выявления рисков при морской перевозке контейнеров с жидким водородом. Китай и Германия сотрудничают в разработке технологии генерации электроэнергии с использованием водородных двигателей внутреннего сгорания, предоставляя новый путь для распределенной энергетики. Соответствующие предприятия из Китая, Японии и Южной Кореи достигли сотрудничества в области топливных элементов, способствуя глубокой интеграции промышленных и поставочных цепочек. В области разработки международных стандартов Китай внес «китайские решения» в ряд международных стандартов, включая «Методы испытаний для определения энергетических характеристик электромобилей с топливными элементами», способствуя сдвигу технологической дискурсивной власти от «следования» к «равному темпу». «
(III) Торговля оборудованием: создание глобального производственного центра
Благодаря наличию полной производственной цепочки Китай стал крупнейшим в мире экспортером электролизеров, на долю которого приходится почти половина международного рынка. В области оборудования для водородных заправочных станций отечественные водородные заправочные колонки давлением 70 МПа прошли соответствующие сертификации ЕС и вышли на рынок. Емкости для хранения водорода поставляют ключевое оборудование для проектов водородной энергетики в таких странах, как Австралия и Чили. Что еще более важно, китайские предприятия переходят от экспорта отдельного оборудования к генеральному подряду по модели «технологии + инжиниринг + услуги», предоставляя полноценные решения для «производства, хранения, транспортировки и использования», содействуя комплексным усилиям по выходу на международный рынок отечественного оборудования, материалов и инжиниринговых услуг и создавая международный бренд «китайского водородного производства».
III. Реагирование на вызовы: стратегические ориентиры для будущего развития
Технологические инновации являются основной движущей силой развития водородной энергетики, а международное сотрудничество — неизбежным путем расширения пространства для развития. Водородная энергетика находится на историческом рубеже «технологических прорывов» и «глобального развертывания». Однако в целом глобальная водородная энергетическая отрасль все еще находится на незрелом этапе. Китаю необходимо преодолеть такие препятствия, как коммерциализация достижений в области технологий водородной энергетики, синергия инновационных ресурсов и координация политики и рынка, чтобы поддержать технологические инновации в области водородной энергетики и высококачественное промышленное развитие.
Во-первых, укреплять «ориентированные на сценарии» технологические прорывы. Сосредоточившись на трех основных направлениях — промышленности, транспорте и энергетике, проводить целенаправленные НИОКР для постоянного снижения затрат на применение. Стимулировать технологические инновации за счет потребностей в конкретных сценариях и формировать благоприятный цикл «НИОКР — демонстрация — итерация».
Во-вторых, создать модель сотрудничества «двойного цикла». В рамках «привлечения» инновационных ресурсов необходимо внедрить международный механизм по привлечению талантов в области водородной энергетики и привлечь лучшие зарубежные команды. В рамках «выхода на международный рынок» следует опираться на инициативу «Пояс и путь» для создания сети партнерства в области водородной энергетики, экспортировать китайские технические стандарты и опыт управления проектами, создавать зарубежные научно-исследовательские центры и добиваться локализации технологических инноваций.
В-третьих, совершенствовать механизмы расширения возможностей политики и синергии рынка. Включить водородную энергетику в планирование «новой энергетической системы», внедрить механизм приоритетного потребления зеленого водорода и содействовать реализации его экологической ценности. Оптимизировать механизм доступа на рынок и содействовать совершенствованию политики управления водородными энергетическими проектами в различных регионах. За счет точного расширения возможностей политики снизить риски для рыночных субъектов и ускорить процесс масштабирования отрасли.
Благодаря прорывам в технологических инновациях и расширению международного сотрудничества водородная энергетика Китая вступила в критический этап развития. В будущем необходимо продвигать технологии с помощью сценариев и расширять возможности рынка с помощью политики, чтобы сделать водородную энергетику основным столпом энергетической трансформации и внести вклад китайской мудростью и решениями в глобальную энергетическую трансформацию.
