摘要:当美国能源部宣布向“清洁氢能枢纽”计划注入10亿美元资金,试图打造贯穿德州、加州的氢能高速公路时,太平洋彼岸的中国,已在长三角、粤港澳大湾区建成多条氢能示范走廊,加氢站数量占全球40%。这场围绕“未来清洁能源”的布局竞赛,不仅关乎交通与工业的低碳转型,更暗藏着
当美国能源部宣布向“清洁氢能枢纽”计划注入10亿美元资金,试图打造贯穿德州、加州的氢能高速公路时,太平洋彼岸的中国,已在长三角、粤港澳大湾区建成多条氢能示范走廊,加氢站数量占全球40%。这场围绕“未来清洁能源”的布局竞赛,不仅关乎交通与工业的低碳转型,更暗藏着绿氢技术、基础设施建设的实力比拼——美国以“枢纽网络”破局,中国凭“全产业链”加速,氢能时代的全球格局正悄然重塑。
一、美国10亿美元押注:氢能高速如何改写能源版图?
美国的氢能野心,藏在“清洁氢能枢纽”(Clean Hydrogen Hubs)计划的细节里。这项总投资70亿美元的国家级工程,此次划拨的10亿美元专门用于打造“氢能高速公路走廊”——以四大区域为核心,串联起加氢站、制氢厂、运输管道,形成覆盖卡车运输、工业供热的能源网络。
加州ARCHES项目是其中的“标杆样本”。这个拿到12亿美元联邦资金的枢纽,计划3年内建成50座加氢站,覆盖洛杉矶到旧金山的101号高速公路,以及加州主要港口。其目标明确:解决重型卡车的“零排放难题”。要知道,美国货运卡车仅占车辆总量的4%,却贡献了23%的交通领域碳排放,而氢能卡车加满氢只需15分钟,续航可达1000公里,完全适配长途运输需求。目前,特斯拉Semi电动卡车因充电时间长、载重受限,在长途货运领域推进缓慢,氢能卡车被视为更现实的替代方案。
德州与墨西哥湾沿岸则走“资源依托”路线。这里是美国传统能源重镇,天然气储量丰富,计划以“蓝氢”(天然气制氢+碳捕获)为起点,先快速搭建氢能供应网络。美国能源部测算,墨西哥湾的蓝氢生产成本可低至2美元/公斤,比加州的绿氢(电解水制氢)便宜近一半。但这一选择也引发争议:环境组织指出,蓝氢依赖化石燃料,碳捕获率难以达到100%,本质是“换汤不换药的化石能源延续”。
项目的“考核指标”透着务实:加氢站建成数量、氢气年产量、碳排放削减量、就业岗位数,每一项都与资金拨付挂钩。美国能源部长格兰霍姆在发布会上强调:“这不是实验室里的概念,而是要让氢能从‘示范’走向‘商用’。”按照规划,到2030年,这些氢能走廊将满足美国15%的重型卡车能源需求,削减8000万吨碳排放——相当于减少1700万辆燃油车的年排放量。
二、中国氢能走廊:从“示范”到“商用”的提前布局
当美国还在规划氢能高速时,中国的氢能基础设施已形成“多走廊联动”格局。截至2025年6月,中国已建成加氢站超过450座,占全球总量的40%,其中长三角、粤港澳、环渤海三大氢能走廊最为成熟,早已脱离“试点”阶段,进入商业化运营。
长三角氢能走廊的“车-站-厂”联动模式堪称典范。以上海为核心,苏州、杭州、南通等城市串联起120座加氢站,覆盖G60高速、京沪高速等货运干线。在这里,上汽大通的氢能重卡每天往返于港口与工业园区,每辆卡车年行驶里程超15万公里,碳排放较柴油车减少90%。更关键的是,长三角已形成“制氢-储氢-运氢-加氢”全链条:宁波的绿氢工厂利用光伏电力电解水制氢,通过高压氢气运输车送往各地加氢站,每公斤绿氢成本已降至35元,比2020年下降40%。
粤港澳大湾区则聚焦“港口与公交场景”。深圳盐田港部署了200辆氢能集装箱卡车,配套5座加氢站,单站日加氢能力达1000公斤,可满足50辆卡车的补能需求;广州开通了12条氢能公交线,运营里程超300万公里,累计减少碳排放1.2万吨。值得一提的是,大湾区依托中科院广州能源所的技术,在加氢站安全监测上实现突破——通过氢泄漏激光传感器和AI预警系统,将泄漏响应时间从10秒压缩到1秒,安全性达到国际领先水平。
中国的布局不止于交通。在内蒙古、新疆等可再生能源丰富的地区,绿氢生产正加速落地:内蒙古库布其沙漠的50万千瓦光伏制氢项目,年产能达4万吨,氢气通过管道输送至附近的煤化工企业,替代煤炭作为原料;新疆的“绿氢+钢铁”项目,用绿氢还原铁矿石,吨钢碳排放减少600公斤,为工业领域低碳转型提供了范本。据《中国氢能产业发展报告2025》显示,中国氢能产业规模已突破3000亿元,绿氢产量占全球总产量的35%,成为全球最大的绿氢生产国。
三、核心之争:绿氢技术决定氢能未来
美国的氢能计划面临一个绕不开的问题:以蓝氢为主的路线能走多远? 目前,美国80%的氢能产自天然气(灰氢),蓝氢虽加入碳捕获,但成本比灰氢高30%,且碳捕获设备的能耗占制氢过程的15%-20%。更关键的是,全球碳捕获技术的平均捕获率仅为85%,仍有部分二氧化碳会泄漏到大气中,与“零排放”目标存在差距。
中国则坚定押注“绿氢”,并在核心技术上实现突破。电解槽是绿氢生产的“心脏”,其成本占制氢设备总成本的60%。此前,全球电解槽市场被挪威Nel、德国蒂森克虏伯垄断,中国企业通过技术迭代实现赶超:阳光电源的碱性电解槽电流密度提升至4000 A/m²,能耗降至4.2 kWh/Nm³(每生产1立方米氢气仅需4.2度电),达到国际领先水平;隆基绿能的PEM(质子交换膜)电解槽,在-30℃的低温环境下仍能稳定运行,适配北方寒冷地区的光伏制氢项目。
成本下降是绿氢商业化的关键。2020年,中国绿氢成本约60元/公斤,随着光伏、风电成本下降和电解槽效率提升,2025年已降至30-35元/公斤,部分光照充足地区甚至低至28元/公斤。而美国的绿氢成本因电价较高,仍维持在5美元/公斤(约36元人民币)以上。中国工程院院士彭苏萍指出:“当绿氢成本降至25元/公斤以下,将全面替代工业领域的化石能源,这一目标有望在2030年前实现。”
储能是氢能的另一大应用场景。中国在“绿氢储能”领域的探索走在世界前列:青海的“光伏-电解水-储氢-燃料电池”示范项目,将白天多余的光伏电力转化为氢气储存,夜间通过燃料电池发电,实现电网调峰。该项目的储氢罐容量达1万立方米,可储存2000公斤氢气,对应发电量4万度,能满足2000户家庭一天的用电需求。这种“电-氢-电”的循环,为可再生能源的大规模消纳提供了新路径。
四、挑战与机遇:氢能时代的全球竞赛
无论是美国的氢能高速,还是中国的氢能走廊,都面临着相似的挑战:基础设施成本高、氢气储运难度大、公众认知不足。
美国的难题在于“区域发展不平衡”。加州、德州等沿海地区资金充足、产业基础好,氢能项目推进迅速;但中部农业州对氢能接受度低,加氢站建设滞后,可能导致“走廊断裂”。此外,美国的氢能管道总长仅1600公里,不足天然气管道的0.1%,长途运氢主要依赖卡车,成本高且效率低。
中国则需突破“核心材料依赖”。虽然电解槽整体技术领先,但部分高端质子交换膜、催化剂仍依赖进口;氢气储运的高压碳纤维储氢瓶,国内企业的产能和质量虽在提升,但与日本丰田、德国林德等企业仍有差距。不过,这些差距正在快速缩小——中科院大连化物所已研发出国产质子交换膜,性能达到国际同类产品水平,成本降低50%;中复神鹰的碳纤维储氢瓶,已通过国际认证,开始批量供应市场。
从全球视角看,氢能竞赛已进入“白热化”。欧盟计划2030年建成600座加氢站,日本提出“氢能社会”目标,韩国聚焦氢能汽车和燃料电池船。但中国的优势在于“全产业链协同”——从光伏风电等可再生能源发电,到电解水制氢、加氢站建设,再到氢能汽车、工业应用,每个环节都有龙头企业引领,形成了“生产-储运-应用”的完整闭环。
当美国的氢能高速还在绘制蓝图时,中国的氢能重卡已在高速上穿梭,绿氢工厂正为工业园区供能。这场竞赛没有“赢家通吃”,但谁能在绿氢技术、基础设施、应用场景上率先实现突破,谁就能在氢能时代占据主动。正如中国氢能联盟秘书长马思明所说:“氢能不是单一的能源,而是连接可再生能源、工业、交通的纽带,谁能把这个纽带织得更密,谁就能赢得未来。”
来源:智能学院