Là nhà vận chuyển trung tâm của quá trình chuyển đổi năng lượng, sự phát triển của ngành công nghiệp năng lượng hydro phụ thuộc vào sự thúc đẩy sâu rộng của đổi mới công nghệ và sự mở rộng rộng lớn của hợp tác toàn cầu. Gần đây, Cục Quản lý Năng lượng Quốc gia đã công bố "Báo cáo phát triển năng lượng hydro Trung Quốc (2025)", trong đó nhấn mạnh rằng vào năm 2024, ngành công nghiệp năng lượng hydro Trung Quốc đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong các đột phá công nghệ và hợp tác quốc tế, bước vào giai đoạn quan trọng của đổi mới công nghệ bền vững, tăng cường các dự án thí điểm và đột phá về quy mô công nghiệp.
I. Đổi mới công nghệ: Từ những đột phá trong toàn bộ chuỗi giá trị đến xây dựng năng lực cạnh tranh công nghiệp
(I) Công nghệ sản xuất hydro: Từ "Thống trị của hydro xám" đến "Đột phá của hydro xanh"
Trong lĩnh vực sản xuất hydro từ năng lượng tái tạo, Trung Quốc đã hình thành lợi thế cụm quy mô lớn. Đến cuối năm 2024, công suất sản xuất hydro từ năng lượng tái tạo đã vượt quá 120.000 tấn. Việc đưa vào vận hành các dự án sản xuất hydro bằng phương pháp điện phân nước ở Kuqa, Tân Cương và Ninh Đông, Ninh Hạ đã đánh dấu sự thử nghiệm và chứng minh công nghiệp dần dần của công nghệ điện phân nước bằng điện cực kiềm. Đồng thời, đã đạt được những đột phá đáng kể trong các công nghệ then chốt của điện phân nước bằng màng trao đổi proton (PEM), và các đơn vị sản xuất hydro bằng điện phân nước biển quy mô thí điểm đã được đưa vào vận hành thử nghiệm, cung cấp các giải pháp sáng tạo cho việc cung cấp hydro xanh ngoài khơi ở các khu vực ven biển. Các công nghệ liên quan dự kiến sẽ tiếp tục giảm chi phí sản xuất hydro xanh, dần dần tiếp cận điểm uốn kinh tế để cạnh tranh với hydro xám.
(II) Công nghệ lưu trữ và vận chuyển: Xây dựng hệ thống lưu trữ và vận chuyển đa phương thức "khí - lỏng - rắn"
Trong lĩnh vực lưu trữ và vận chuyển hydro khí áp suất cao, các bình chứa hydro loại IV 70 MPa đã đạt được sản xuất hàng loạt. Các đường ống dẫn khí tự nhiên trộn hydro đã trải qua các hoạt động thí điểm ở Nội Mông và Ninh Hạ, xác minh tính khả thi của việc nâng cấp các đường ống dẫn khí tự nhiên hiện có để trộn hydro. Trong lĩnh vực lưu trữ và vận chuyển hydro lỏng, một hệ thống hóa lỏng hydro 5 tấn/ngày đã được đưa vào vận hành thành công, với các chỉ số kỹ thuật tiếp cận trình độ tiên tiến quốc tế. Công nghệ lưu trữ và vận chuyển hydro rắn đang cùng tiến bộ, với mật độ lưu trữ hydro của vật liệu lưu trữ hydro dựa trên magiê không ngừng được cải thiện, và các ứng dụng trình diễn đã được thực hiện trong các kịch bản như xe nâng và máy bay không người lái. Những đột phá này đã hình thành nên một hệ thống công nghệ lưu trữ và vận chuyển đa hình thức “khí - lỏng - rắn”, sẽ giúp giảm hiệu quả chi phí vận chuyển hydro và đặt nền tảng cho việc tối ưu hóa điều phối năng lượng hydro khu vực trong ngắn hạn và phân bổ tài nguyên liên vùng trong dài hạn.
(III) Công nghệ ứng dụng: Các kịch bản đa dạng thúc đẩy đổi mới mô hình kinh doanh
Trong lĩnh vực công nghiệp, công nghệ luyện gang trực tiếp bằng lò hơi hydro đã giảm hơn 70% lượng phát thải CO2 trên mỗi tấn thép. Dự án Ningdong Green Hydrogen Coupled Coal-to-Synthetic Ammonia (Ningdong Hydro xanh kết hợp Than - Ammoniac tổng hợp) tại Ninh Hạ đã đạt được 100% hydro được cung cấp bởi điện xanh. Trong lĩnh vực giao thông vận tải, phạm vi hoạt động của xe tải hạng nặng chạy bằng pin nhiên liệu đã vượt quá 1.000 km, và một đầu máy xe lửa chuyển hướng chạy bằng hydro công suất 2.400 kW đã hoàn thành thử nghiệm tải trọng 10.000 tấn, đánh dấu sự trưởng thành của công nghệ trong lĩnh vực vận tải hàng hóa nặng. Trong lĩnh vực năng lượng, các tua bin khí hydro nguyên chất công suất megawatt đã hoàn thành thử nghiệm toàn máy, và hiệu quả của các hệ thống đồng phát pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC) tiếp tục được cải thiện, cung cấp các giải pháp hiệu quả cho năng lượng phân tán và điều chỉnh công suất đỉnh của lưới điện. Những đổi mới trong các ứng dụng liên quan không chỉ mở rộng không gian thị trường cho năng lượng hydro mà còn thúc đẩy quá trình chuyển đổi từ nguyên liệu công nghiệp thành vật chất năng lượng đa dạng.
(IV) Hệ sinh thái đổi mới: Được thúc đẩy kép bởi nâng cao năng lực nền tảng và bố trí bằng sáng chế
Ở cấp quốc gia, dựa vào các nền tảng như dự án trọng điểm “Công nghệ năng lượng hydro” và Liên minh đổi mới về sản xuất, lưu trữ và vận chuyển hydro xanh của doanh nghiệp, Trung Quốc đã không ngừng tăng đầu tư vào nghiên cứu khoa học, thúc đẩy các đột phá trong các công nghệ then chốt như tiêu thụ năng lượng tái tạo với tỷ lệ cao, hoạt động ngoài lưới và biến động của các bộ điện phân, chuyển đổi hiệu quả hydro xanh và đốt cháy hydro - ammoniac. Trong thực tiễn địa phương, các đơn vị đổi mới sáng tạo ở các khu vực như Bắc Kinh - Thiên Tân - Hà Bắc, Đồng bằng sông Dương Tử và Đồng bằng sông Châu Giang đã đẩy nhanh quá trình thương mại hóa công nghệ, đạt được những đột phá trong bố trí bằng sáng chế trong các lĩnh vực như thiết bị sản xuất hydro và pin nhiên liệu. Các nỗ lực tiêu chuẩn hóa cũng đã được thúc đẩy song song, với việc ban hành nhiều tiêu chuẩn ngành năng lượng, từng bước thiết lập một vòng đóng đổi mới sáng tạo "nghiên cứu và phát triển công nghệ - ứng dụng thử nghiệm quy mô lớn - chứng nhận tiêu chuẩn".
II. Hợp tác quốc tế: Từ "Nhập khẩu và Hấp thụ" sang "Mở rộng Hợp tác"
(I) Hợp tác dự án: Xây dựng Chuỗi cung ứng Hydro Xanh Toàn cầu
Dọc theo Sáng kiến "Vành đai và Con đường", các doanh nghiệp Trung Quốc đã thực hiện thiết kế kỹ thuật và cung cấp thiết bị cho nhiều dự án năng lượng hydro mang tính bước ngoặt, không ngừng mở rộng thị trường thiết bị điện phân. Trong hợp tác khu vực, Trung Quốc và Pháp đã lên kế hoạch cùng xây dựng một dự án trình diễn cho một hòn đảo năng lượng thông minh ngoài khơi tích hợp năng lượng xanh với đặc điểm "gió, mặt trời, hydro và lưu trữ" tại Đông Đài, tỉnh Giang Tô. Các tổ chức Trung Quốc và Đức, dựa vào dự án trọng điểm "Hợp tác Đổi mới Khoa học và Công nghệ Quốc tế giữa Chính phủ" thuộc Chương trình Nghiên cứu và Phát triển Trọng điểm Quốc gia, đã khám phá phát triển carbon thấp của năng lượng xanh và công nhận lẫn nhau về tiêu chuẩn. Những dự án này không chỉ tạo điều kiện cho xuất khẩu công nghệ và thiết bị mà còn thúc đẩy việc thiết lập một chuỗi cung ứng năng lượng hydro toàn cầu.
(II) Hiệu quả công nghệ: Phá vỡ các nút thắt công nghệ chung toàn cầu
Về những đột phá công nghệ cốt lõi, Trung Quốc và Pháp đã cùng nhau tiến hành nghiên cứu về công nghệ an toàn cho vận chuyển hydro lỏng xuyên đại dương, giải quyết những thách thức trong kiểm soát quy trình và nhận diện rủi ro đối với vận chuyển đường biển của các container chứa hydro lỏng. Trung Quốc và Đức đã hợp tác phát triển công nghệ phát điện động cơ đốt trong hydro, cung cấp một con đường mới cho năng lượng phân tán. Các doanh nghiệp có liên quan từ Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc đã đạt được hợp tác trong lĩnh vực pin nhiên liệu, thúc đẩy sự hội nhập sâu rộng của chuỗi công nghiệp và chuỗi cung ứng. Trong việc xây dựng các tiêu chuẩn quốc tế, Trung Quốc đã đóng góp "giải pháp Trung Quốc" cho nhiều tiêu chuẩn quốc tế, bao gồm "Phương pháp thử nghiệm hiệu suất năng lượng của xe điện pin nhiên liệu", thúc đẩy sự chuyển dịch quyền lực thảo luận công nghệ từ "theo sau" sang "bắt kịp". "
(III) Thương mại thiết bị: Xây dựng Trung tâm sản xuất toàn cầu
Với chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh, Trung Quốc đã trở thành nước xuất khẩu máy điện phân lớn nhất thế giới, chiếm gần một nửa thị phần quốc tế. Trong lĩnh vực thiết bị trạm tiếp nhiên liệu hydro, các máy bơm hydro 70MPa sản xuất trong nước đã vượt qua các chứng nhận liên quan của EU và đưa vào thị trường. Các bình chứa hydro đã cung cấp thiết bị quan trọng cho các dự án năng lượng hydro ở các nước như Úc và Chile. Đáng chú ý hơn, các doanh nghiệp Trung Quốc đang chuyển từ xuất khẩu thiết bị đơn lẻ sang mô hình tổng thầu "công nghệ + kỹ thuật + dịch vụ", cung cấp các giải pháp toàn chuỗi cho "sản xuất, lưu trữ, vận chuyển và sử dụng", thúc đẩy các nỗ lực toàn cầu hóa tích hợp của các dịch vụ thiết bị, vật liệu và kỹ thuật trong nước, và xây dựng thương hiệu quốc tế "sản xuất năng lượng hydro của Trung Quốc".
III. Đối phó với thách thức: Mấu chốt chiến lược cho sự phát triển trong tương lai
Đổi mới công nghệ là động lực cốt lõi cho sự phát triển của ngành năng lượng hydro, và hợp tác quốc tế là con đường tất yếu để mở rộng không gian phát triển. Ngành năng lượng hydro đang ở thời điểm then chốt lịch sử của "bước đột phá công nghệ" và "bố trí toàn cầu". Tuy nhiên, về tổng thể, ngành năng lượng hydro toàn cầu vẫn chưa trưởng thành. Trung Quốc cần vượt qua các trở ngại như thương mại hóa các thành tựu công nghệ năng lượng hydro, sự phối hợp của các nguồn lực đổi mới và sự phối hợp của chính sách và thị trường để hỗ trợ đổi mới công nghệ năng lượng hydro và phát triển công nghiệp chất lượng cao.
Thứ nhất, tăng cường các bước đột phá công nghệ "theo kịch bản". Nhắm vào ba chiến trường chính là công nghiệp, giao thông và năng lượng, thực hiện nghiên cứu và phát triển (R&D) có mục tiêu để liên tục giảm chi phí ứng dụng. Thúc đẩy đổi mới công nghệ thông qua nhu cầu kịch bản và hình thành một vòng tròn lành mạnh của "R&D - trình diễn - lặp lại".
Thứ hai, xây dựng mô hình hợp tác "lưu thông kép". Về mặt "thu hút", đổi mới cơ chế nhân tài năng lượng hydro quốc tế và giới thiệu các đội ngũ hàng đầu ở nước ngoài. Về mặt "toàn cầu hóa", dựa vào Sáng kiến Vành đai và Con đường để thiết lập mạng lưới quan hệ đối tác năng lượng hydro, xuất khẩu các tiêu chuẩn kỹ thuật và kinh nghiệm quản lý dự án của Trung Quốc, thành lập các trung tâm R&D ở nước ngoài và đạt được đổi mới công nghệ tại địa phương.
Thứ ba, cải thiện cơ chế trao quyền chính sách và cơ chế phối hợp thị trường. Đưa năng lượng hydro vào quy hoạch của "hệ thống năng lượng mới", đổi mới cơ chế tiêu thụ ưu tiên cho hydro xanh và thúc đẩy hiện thực hóa giá trị xanh. Tối ưu hóa cơ chế tiếp cận thị trường và thúc đẩy cải thiện các chính sách quản lý dự án năng lượng hydro ở các khu vực. Thông qua trao quyền chính sách chính xác, giảm thiểu rủi ro cho các thực thể thị trường và đẩy nhanh quá trình mở rộng quy mô công nghiệp.
Thông qua những đột phá trong đổi mới công nghệ và mở rộng hợp tác quốc tế, ngành công nghiệp năng lượng hydro của Trung Quốc đã bước vào giai đoạn phát triển quan trọng. Trong tương lai, cần thúc đẩy công nghệ bằng các kịch bản và trao quyền cho thị trường bằng các chính sách để thúc đẩy năng lượng hydro trở thành trụ cột cốt lõi của chuyển đổi năng lượng và đóng góp trí tuệ và giải pháp của Trung Quốc cho chuyển đổi năng lượng toàn cầu.
