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氫能作為清潔的能源載體和儲能方式，配合可再生能源形成低碳能源體系，助力工業深度脫碳。本報告梳理了全球氫能行業發展現狀和前瞻趨勢，剖析了產業鏈技術布局和未來發展，並從數字化轉型的角度，探討數字孿生技術如何以低成本、高可靠性、高利用率地賦能氫能項目落地。
氫能具有零碳、高效、可儲存、安全可控等顯著優勢，是實現碳中和目標較為理想的解決方案。在全球能源體系中，氫能正發揮著越來越重要的作用。全球氫能已經進入產業化快速發展階段，我國也出台了關於氫能發展的相關法規和政策，可以說氫能產業發展迎來窗口期。
或許你對氫能產業一直抱持著濃厚的興趣，在行外觀望卻久久不得要領？或許你正是行內中人，卻一直苦於「不識廬山真面目，只緣身在此山中」？或許你想寫份論文，卻苦於數據沒處找？
近日，機械工業信息研究院《流程工業》聯合AVEVA劍維軟體出品了《 中國氫能行業洞察與數字化發展報告》（以下簡稱「報告」），用 3大章節、21張圖表，為讀者詳盡地梳理並分析了氫能產業鏈技術與發展，並從數字化轉型角度，探討如何利用數位技術 賦能創新、敏捷性及協作，推動氫能產業邁向可持續、以人為本的未來。
01
氫能行業發展概況
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根據國際能源署預計，到2050年，氫能將滿足全球18%終端能源需求，歐洲、美國、日本等國家紛紛將氫能作為能源技術革命的重要方向和未來能源戰略儲備的重要組成部分。到2050年，全球生產能源用氫的支出將達到6.8萬億美元，另外 1800 億美元用於氫管道，5300億美元用於建設和運營氨解制氫終端。
—— 節選於《中國氫能行業洞察與數字化發展報告》
上游制氫
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目前，全國已有 22 個省市公開發布到2025年的氫能規劃，風光大基地就地消納，配套制氫項目密集開建，在地方相繼出台氫能產業支持政策後，國內能源公司紛紛布局風光一體化綠氫耦合項目，例如新疆光伏制氫、內蒙風電制氫等，為規模化生產清潔低碳氫能奠定了良好產業基礎。
—— 節選於《中國氫能行業洞察與數字化發展報告》
中游儲運
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如今，高密度、輕量化、低成本、多元化的氫儲運體系逐步建立。液態儲氫（液氫、液氨、甲醇）和管道運輸成本對距離不敏感，均適用於長距離儲運，氣氫拖車對距離較為敏感，更適用於短距離。高壓氣態儲運技術相對成熟，在成本方面具備優勢，是中國市場中短期內儲氫的主流方案，液態儲運和固體材料儲運有望逐步商業化。
—— 節選於《中國氫能行業洞察與數字化發展報告》
下游應用
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作為一項深度脫碳技術，氫能化是電氣化的最佳替代方案。儘管摻氫燃氣發電在全球尚屬前沿領域，但其代表著未來清潔低碳發電的新趨勢。此外，在發電領域，氫能可用於替代天然氣作為補償電源。氫儲能系統可以作為能源樞紐之一，在源側、荷側實現多能源互補。燃料電池車能量密度高，加註燃料便捷、續航里程較高，未來市場前景廣闊，有望與純電動汽車形成互補並存的格局。
—— 節選於《中國氫能行業洞察與數字化發展報告》
02
氫能工廠全生命周期數字化發展洞察
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氫能產業鏈條長、業務場景多、協同難度大，數據孤島多，未來必然需要通過先進的數字化技術來實現上下游協同效率、降本增效，產生新的業務組合，提升全產業鏈核心競爭力。這其中，數字孿生技術、人工智慧和大數據分析、實時監測和自動化控制等將起到核心作用。
數字化解決方案可以為氫能項目投資決策提供可見性，以端到端、一體化工程減少成本損耗並最小化碳足跡，釋放綠氫的運營與環境效益。為了克服氫轉型所帶來的挑戰，無論是新能源發電、電解制氫還是工業生產場景，工程和運營團隊都必須全面擁抱數字化轉型，從而賦能產業鏈創新和協作。
—— 節選於《中國氫能行業洞察與數字化發展報告》
具體將從以下階段來闡述數字化解決方案如何幫助氫能企業促進創新、規避風險、降低成本、提高運營韌性。
設計階段 ：低碳能源場景的流程模擬
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AVEVA工藝數字孿生平台AVEVA Process Simulation（以下簡稱 「APS」），能夠高效完成包括灰氫、藍氫、 綠氫工藝在內的全氫價值鏈的仿真和模擬計算，幫助企業實現工藝側的數字孿生。
—— 節選於《中國氫能行業洞察與數字化發展報告》
工程階段 ：新一代工程設計與項目管理思路
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為克服氫能行業數字化轉型中的重重挑戰，除了在工藝模擬層面藉助新興的數字化技術外，工程團隊還必須在 概念設計、工程設計、項目執行、開車和運營的方方面面，貫徹和全面推行數字化轉型的理念。在這一領域，AVEVA提供一攬子一體化氫能工程設計與交付解決方案，可以廣泛集成 1D&2D&3D 工程設計工具，為氫能 企業提供橫跨項目全生命周期的洞察。
—— 節選於《中國氫能行業洞察與數字化發展報告》
運營階段 ：數字化工廠的智能運營
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在這一領域，AVEVA 提供一體化氫能工廠運營解決方案，涵蓋了數據管理、生產優化、運營一體化和設備智 能運維等方面，為降低氫能工廠運營成本，提高靈活性、可靠性和利潤率。
在智能運維方面，AVEVA Predictive Analytics 預測性維護解決方案使用戶能夠在問題嚴重影響氫能工廠運營之前將其予以解決，減少如電解槽、風機等關鍵資產的意外停機，預防設備故障，降低維護成本，提高資產利用率，延長設備壽命，從而更輕鬆地實現可靠性、性能和效率目標。
——節選於《中國氫能行業洞察與數字化發展報告》
03
總結與展望
當前，我們正處在數字化與綠色化交匯的路口，伴隨人工智慧、大數據、物聯網、雲計算等新一代數字化技術的日漸成熟，氫能產業在這場沒有硝煙的「智能革命」中行。從價值鏈重塑到賦能產業轉型，從設計規劃到實施運營層面的全生命周期，在數字化技術的加持下，期待氫能產業在高質量發展的浪潮中，實現越來越多的突破，為實現「雙碳」目標激發磅礴動力。
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