来源:《中国石化》杂志2025年第12期 时间:2025-12-19 08:48
陈 宁
※俄罗斯氢能发展顶层战略设计清晰,政府已出台一系列战略文件,为氢能产业发展绘制了清晰的路线图;具体目标包括到2030年建设1000座加氢站,到2035年实现电动汽车(包括燃料电池汽车)年产量约60万辆,其中氢能汽车占据一定份额
※俄罗斯氢能发展呈现明显的“国家主导、大企业牵头”特点,俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)被赋予核心角色,不仅负责利用核能(尤其是未来高温气冷堆技术)生产低碳氢,还牵头开展电解槽、燃料电池、储氢系统等关键设备的研发
※俄罗斯在制氢领域采取多条腿走路的策略,同时通过一系列试点项目验证技术并探索商业模式
※俄罗斯氢能产业面临技术欠缺、成本高、基础设施不足、政策和市场障碍、人才短缺等挑战,其氢能产业的发展前景取决于能否成功地将技术示范转化为具有市场竞争力的商业产品,并构建起完整的产业生态
当下,全球正迎来氢能投资的爆发式增长。俄罗斯凭借雄厚的工业基础、核能优势与政策布局,在氢能技术研发与试点应用方面取得显著进展,展现了成为全球氢能领域重要参与者的雄心,但仍需在基础设施建设、成本控制、标准制定与人才培养等方面持续努力,方能在未来全球氢能市场中占据重要位置。
全球氢能发展趋势
全球范围内,氢能已被视为实现碳中和目标的关键路径之一,投资热情空前高涨。根据氢能洞察报告,全球2024年已宣布的氢能项目总投资额预计超过6800亿美元。2020年仅为900亿美元,4年间实现了指数级增长,表明资本和市场对氢能的信心日益增强。
从项目数量看,2020~2024年,全球宣布的氢能项目数量增长7倍。在地域分布上,早期欧洲是氢能项目的领导者,但近年来格局发生变化,欧洲份额下降至约40%,而北美(约20%)、中国(约10%)和拉丁美洲(约10%)等迅速崛起,成为新的增长极。
技术层面,电解水制氢能力快速提升。截至2024年,全球已投运的电解槽总容量达到1.75吉瓦,其中约650兆瓦是在2023年新增的。更为可观的是,目前全球处于前端工程设计阶段的电解槽项目总容量高达26吉瓦,预示着未来几年绿氢的产能将实现巨大飞跃。
在应用端,氢能正从示范走向商业化,特别是在交通领域。2024年,全球道路运行的燃料电池汽车数量已超过9万辆。此外,航运业也开始转向氢基燃料,目前已订购超过200艘使用甲醇的船舶,其中9艘已投入使用。
俄罗斯氢能发展战略与政策框架
1.顶层战略设计清晰
俄罗斯政府已出台一系列战略文件,为氢能产业发展绘制了清晰的路线图。核心政策包括:《俄罗斯联邦氢能源发展构想》,明确了发展氢能产业的基本原则、目标和主要方向;《俄罗斯联邦至2050年前低碳社会经济发展战略》,将氢能视为实现低碳转型的重要工具;《电动汽车和氢能汽车发展倡议》及《汽车工业发展战略至2035》,确定了具体目标,到2030年建设1000座加氢站,到2035年实现电动汽车(包括燃料电池汽车)年产量约60万辆,其中氢能汽车占据一定份额;联邦项目“清洁能源”,为氢能技术研发和试点项目提供资金支持。这些共同构成了俄罗斯氢能发展的政策基石,旨在减少对传统化石燃料出口的依赖,抢占新兴能源技术制高点,并实现经济结构多元化。
2.国家主导与企业协同的推进模式
俄罗斯氢能发展呈现明显的“国家主导、大企业牵头”特点。俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)被赋予核心角色,不仅负责利用核能(尤其是未来高温气冷堆技术)生产低碳氢,还牵头开展电解槽、燃料电池、储氢系统等关键设备的研发。此外,俄罗斯国家技术集团(Rostec)、卡玛斯(KAMAZ)、俄罗斯科学院等大型国有企业和科研机构也是关键参与者,形成产学研协同推进格局。
俄罗斯氢能关键技术研发与本土化进展
1.氢气生产:多元化技术路径俄罗斯在制氢领域采取多条腿走路的策略。核电制氢:Rosatom正研发高温气冷堆(HTGR)技术,利用其产生的热能和电能进行低碳氢和氨生产。目前已在普里亚特尼市建成一个试验性制氢装置,产能为150标准立方米/小时。
电解槽制造:Ro satom旗下企业及Polikom公司等已开发出国产电解槽系列。
2.氢气储存与运输:高压与材料技术并进
储氢容器:NPO“Real-Shtorm”和AO“NIIgrafit”等机构已开发并认证了工作压力达400大气压的III型复合储氢瓶,并正在向700大气压的IV型瓶技术迈进。金属氢化物储氢技术也处于研发和示范阶段。
运输安全:俄罗斯联邦核中心(RFYaTsVNIIEF)建立了专门的实验中心,用于研究氢气的燃烧、爆炸特性及安全防护,为基础设施和交通工具的安全标准制定提供科学依据。
3.氢气应用:聚焦交通与发电
燃料电池技术:NAMI、InEnergy、NTI中心等机构致力于质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池的研发。
氢燃料电池车辆:KAMAZ已规划包括城市巴士、商用卡车和干线牵引车在内的全系列氢燃料电池车型,目标续航里程从400公里至800公里以上。NAMI成功研制基于AURUSSenat平台的氢燃料电池轿车,展示了俄罗斯在高端氢能乘用车领域的能力。TMX正在开发氢燃料电池旅客列车,计划于2027年启动量产,用于非电气化铁路线路,实现零排放和低噪声运行。阿克巴尔斯造船公司建造了“Ecobalt”号氢燃料电池观光船,并配套建设了移动式加氢站,应用于贝加尔湖等生态敏感水域。
4.加氢站基础设施
Polikom公司是俄罗斯加氢站建设的领先者,提供了从氢气生成、压缩、存储到加注的一体化解决方案。其加氢站符合国际SAEJ2601-2协议,可为车辆提供快速加注服务。
试点项目与区域布局
俄罗斯通过一系列试点项目,验证技术并探索商业模式。
萨哈林氢能试验场作为俄罗斯首个大型氢能综合试验区,于2024年启动。项目涵盖绿色氢生产、储存、运输,以及在海运、轨道交通和公共汽车上的应用,旨在打造一个完整的区域氢能生态系统。
“氢能走廊”项目(圣彼得堡—莫斯科—喀山—叶卡捷琳堡)旨在建立一条长达2500公里的氢能货运走廊,部署超过100辆氢燃料电池卡车和9座加氢站,最终实现无人驾驶货运。
贝加尔湖生态交通项目由伊尔库茨克州政府牵头,计划在贝加尔湖地区引入氢燃料电池巴士和船舶,以保护该地的脆弱生态环境。
氢能矿用卡车项目由“自主能源”工程中心与Rostec合作,开发220吨级氢燃料电池矿用自卸车及其配套的移动式大容量加氢站,目标是在2028年前实现商业化应用。
面临的主要挑战与发展建议
尽管取得了显著进展,但俄罗斯氢能产业仍面临诸多挑战,主要为:
1.技术与成本挑战。燃料电池的寿命、效率和成本仍需优化。关键材料(如高性能催化剂、专用离子膜)依赖进口,本土供应链尚未形成。氢气的储存与长途运输技术经济性仍需验证。
2.基础设施不足。加氢站网络极度匮乏,是制约氢燃料电池汽车推广的首要瓶颈。全国性的氢气管网和大型储存设施缺失。
3.政策与市场障碍。现有的国家支持措施(如补贴)较为零散,缺乏针对氢能交通与基础设施的系统性、持续性激励政策。市场需求尚未被有效激发,投资意愿不强。技术标准、认证和安全监管体系尚不完善,特别是在欧亚经济联盟层面缺乏统一的法规。
4.人才短缺。跨学科的氢能专业人才(涵盖电化学、材料科学、自动化控制等)短缺。
对此,业界也提出有针对性的发展建议:一是强化系统性政策支持,制定专门的氢能交通与基础设施补贴法案,通过税收减免、碳交易机制等手段刺激市场需求。二是加速核心技术本土化,集中力量攻关关键材料与部件,降低产业链成本和对进口的依赖。三是优先基础设施建设,以试点城市和交通走廊为重点,加快布局加氢网络,并探索氢气管网建设的可行性。四是完善标准与安全体系,参与国际标准制定,并牵头建立欧亚经济联盟内的统一氢能技术法规。五是构建人才生态系统,扩大高校氢能专业招生规模,加强与企业的联合培养,建立职业资格认证体系。
综上所述,俄罗斯凭借其国家意志、工业基础和科技潜力,已经在氢能经济的起跑线上占据了有利位置。其在核能制氢、燃料电池重型车辆、储氢系统等领域的研发与试点项目,展现了成为全球氢能领域重要参与者的雄心。
展望未来,俄罗斯氢能产业的发展前景取决于能否成功地将技术示范转化为具有市场竞争力的商业产品,并构建起完整的产业生态。如果能够有效解决基础设施、成本、政策和人才等关键问题,俄罗斯有望在2030~2035年期间,实现氢能在特定交通和工业领域的规模化应用,同时有可能凭借能源出口的传统优势转型为全球低碳氢及其衍生物(如氨)的重要供应国,在全球新一轮能源变革中赢得主动。
作者系中国石化集团俄罗斯中亚代表处副总代表