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为什么氢能、核聚变能列席同座?

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01-十五五规划怎么说?

10月24日国家有关部门举行了新闻发布会,介绍了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》,文件提出打造新兴支柱产业,加快新能源、新材料、航空航天、低空经济等战略性新兴产业集群发展,将催生数个万亿元级甚至更大规模的市场。《建议》还提出前确布局未来产业,推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点,这些产业蓄势发力,未来10年将再造一个中国高技术产业。

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对于氢能而言,官方表述有点意思:量子科技、生物制造、脑机接口、具身智能、第六代移动通信均是单一的技术名词,唯独将氢能和核聚变能组合在了一起,形成一个叫“氢能和核聚变能” 的产业。中央政府发文一向讲究严谨,那么,氢能为什么要跟核聚变能组合在一起呢?有什么考量?

02-到底什么是终极能源?

一个广泛流传的说法是“氢能被誉为21世纪的终极能源”;这个说法未查询到明确的出处,但最早可见于日本政府发布的各类能源政策白皮书、技术路线图以及企业的宣传材料中;“氢能社会”和“终极能源”的概念被反复强调,并在上世纪末、本世纪初,通过媒体传播到全球。该说法出现的背景是日本在经历了两次石油危机后,开始寻求能源独立和多样化;可以说,既是日本的愿景式口号,也是战略构想。

那能源结构今非昔比的今天,我们再回头看,氢能能否成为终极能源呢?在小鱼看来,终极能源要满足两个条件:一是使用过程中清洁无污染;二是源源不断、无穷无尽。

氢能作为二次能源,足够清洁,但它的存在依附于上级能源,可以是电、可以是化石能源、甚至可以是生物质;说它源源不断、无穷无尽,虽也没错,但总让人觉得论据不够充足。所以我更倾向于将氢能称为能源调控或调度的手段,而非真正的能源”。

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现阶段看,满足终极能源的要求,似乎只有两种:

来源于太阳的光:最容易获取的,往往也是最珍贵的,来自太阳的光就是这样的物质。太阳能无处不在,世界万物运转的能量追溯到源头,似乎都和太阳能紧密相关。除此之外,地球由于受到太阳光的不均匀辐射,不同区域的冷热不均,导致大气层气流传递,这就形成了风,所以风本质上也是太阳能的一种形式;我们把太阳能、风能等称为可再生能源。阳光来源于太阳自身的核聚变,从物理上来讲,是核聚变产生的能量。

人类主导的核能:这里的核能主要是指核聚变。核裂变的问题在于一是存在核泄漏和链式反应失控风险(如切尔诺贝利、福岛事故);二是放射性废料半衰期长达数万年,处理难度大;三是用于核裂变的铀-235、钚-239等重金属资源有限;而核聚变因其燃料近乎取之不尽(如‌海水中富含的‌氘可供人类使用上百亿年)、能量释放效率极高(1克燃料相当于8吨石油),且反应过程清洁安全,不产生长期放射性污染或失控风险‌,可能是最适合人类生存和发展的理想能源;但目前也存在技术难度大的问题,产业仍处于漫长的攻关期。

所以到这里,我们看到,人类真正的终极能源是核聚变能源只是在能源获取形式上分为两种:即由太阳等赋予的可再生能源和未来人类主导的核聚变能源。这两种能源形式正是我们国家目前重金投入的领域。

03-氢能的必要性

虽然上文分析,氢能并非终极能源,但氢能作为二次能源是服务于终极能源的重要手段,可再生能源、甚至未来的核聚变能源的调控和调度,离不开氢能。

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2025年6月5日,国家能源局副局长宋宏坤在发布会上表示:截至今年4月底,我国可再生能源发电装机达到了20.17亿千瓦,同比增长58%;风电光伏合计装机达到15.3亿千瓦,历史性超过了火电装机。风光虽好,可也有一些问题亟待解决。

2025年10月31日,能源局发布《国家能源局关于促进新能源集成融合发展的指导意见》,明确指出:随着新能源规模越来越大、电量占比越来越高,系统消纳压力持续加大。提出来:

(1)着力提升风光氢储协同发展水平。优化风光配比,合理配置储电、储氢设施,研发新能源发电与制氢储氢设施、用氢负荷的一体化自适应自调节系统,提升风光氢储一体化协同优化控制水平和自平衡能力。推动新能源弱并网、离网制氢模式发展。

(2)稳步建设绿色氢氨醇(氢基能源)综合产业基地。支持各地结合绿色发展需求和资源条件,规划建设绿色氢氨醇、可持续航空燃料等氢基能源产业。

可以看到,当氢能介入到可再生能源后,作为能源载体,具备协助电进行可再生能源在空间和时间尺度上的调度;而实际上,这也是目前国家层面在积极推进的事情。我们用八个字总结电和氢的关系、氢的重要性:能电则电,非电则氢!

04-为什么氢能、核聚变能列席同坐?

随着人类生活方式的转变,AI大模型等快速发展,电力的需求仍然会持续上涨。当前,虽然可再生能源占据了相当高的比例,但是火力发电仍然是稳住基本盘的压舱石,既能够保证能源的稳定供应,又能够用火力发电来平抑可再生能源的波动性。但从追求双碳目标的达成,降低化石能源的依赖性,当前的能源结构仍然需要进一步改善。

如何改善,我们大胆推测两个重要的方向:一是发展可控核聚变,采用这种高密度供能方式,可复制地逐步替代火力发电;二是大力发展氢能,即参与平抑可再生能源的波动性,又能够实现地区之间的能源调控和调度。这两种技术手段是未来能源体系不可缺少的部分。

更进一步的,风光可再生能源+氢能+核聚变代表的是终极能源体系,既有能源的生产方,又有能源的调度方(氢和电)。只是风光可再生能源产业已经逐步培育起来,未来的投资重点也将向氢能和核聚变倾斜,因此撇开了风光可再生能源,单独提出了“氢能和核聚变能”列席同座的说法。

“氢能和核聚变能”列为未来可能的万亿产业,也从侧面说明:一是氢能的存在将依附于风光可再生能源、核聚变能等,重要且必要;二是氢能目前还有很多技术待突破,有一段路要走。但氢能产业的发展从大的宏观角度来讲,依然是:道路是曲折的,前途是光明的。

转自微信公众号:八月行云  氢能小鱼