氢谷是由多个氢的应用组合在一起成为的集成氢生态系统，目前正以欧洲为中心推向全球。2020年7月，欧盟委员启动《欧盟氢能战略》，欧盟氢谷在战略指导下随着时间推移慢慢成熟，预计从2025到2030年间，相关项目的数量、规模和复杂度均会迎来一个大幅的上升。
本文要点
欧盟氢谷提出背景
欧盟氢谷构建框架
欧盟氢谷发展现状、重点项目与取得成果
欧盟氢谷提出
集成氢生态系统，推动氢经济发展
氢联合行动计划项目（FCH JU）提出了氢谷的概念：一种指定地理区域（城市、区域、岛屿或产业集群）的方法，在该区域中，多个氢的应用组合在一起成为一个集成的氢生态系统，该系统能够消耗大量的氢，从而改善该项目的经济效益。氢谷通常包括数百万欧元的投资，分布在一个确定的地理范围内，是一个完整的产业链——从氢的生产、储存和运输到各个部门（工业、移动、能源）的最终使用，提供了扩大规模并使该技术成为可行解决方案的途径。氢谷可以促进当地综合氢生态系统，缓解气候变化和区域经济发展。
目前，氢谷正以欧洲为中心推向全球。
欧盟氢谷构建框架
表1 欧盟氢谷构建框架
欧盟氢谷案例介绍
目前全球有35个氢谷，其中65%位于欧洲，13%位于美洲，22%位于亚太地区。欧洲地区德国氢谷数量最多，目前有5个，分别为海威未来、H2Rivers、HyBayern、eFarm和NDRL（德国北部生活实验室）。
海威未来氢气模型区位于德国西北部，该氢谷属于氢谷原型1：本地，小规模，重点关注交通部门。EWEs是海威未来项目的牵头实体，负责与项目股东和合作伙伴沟通协调资金问题，整合不同投资者在氢谷和氢价值链上的投资意愿；而项目的主要政治赞助商是联邦交通和数字基础设施部(BMVI) (NIP2)。该氢谷能源来自于当地电网电力，主要通过PEM电解水制氢，终端使用主要集中在交通方面以及工厂原料方面。目前，该项目氢谷每天可以生产3T氢气。该项目的下一步是将价值链上的不同元素组合成一个项目，如绿色氢气生产、加气站、城市公交车队、燃料电池汽车等等。
H2Rivers建立以流动性应用为重点的氢气生产和分配，子项目是莱茵-内卡都市区向二氧化碳中性转变的基石；HyBayern实施闭式氢循环生产、分配和使用零排放的“绿色氢气”；eFarm项目是德国迄今为止最大的绿色氢燃料运输项目，该项目由GP JOULE实现，解决了绿色氢燃料从生产到物流再到通过人力资源管理公司分销的整个价值链；NDRL是一个旨在测试能源系统整体转型的项目，目的是展示德国北部所有能源消费部门的快速脱碳。
欧盟氢谷发展现状及取得成果
欧盟氢谷发展现状
氢谷覆盖一个完整的产业链。几乎所有的氢谷都从事氢生产，大约85%的氢存储或转换以及后续的运输。从氢的终端使用来看，超过65%的氢谷供应不止一个终端部门，这反映了氢谷的综合性和多用途特性。目前，氢的主要终端使用方向为能源、工厂原料和用户端移动出行，移动出行占比例最大，而在其中用氢公交车、卡车、汽车占比最大。作为能源的氢主要用于分布式发电固定式燃料电池和供氢注入燃气电网建设。作为工业原料的氢主要用途是在炼油工业中作为石化产品用于加氢裂化和脱硫，其他相关用途包括甲醇及其衍生产品的生产、食品加工过程和电子部门。
图1 氢终端使用及其比例
数据来源：氢谷网络平台（H2v.eu）
图2 移动出行终端使用比例
数据来源：氢谷网络平台（H2v.eu）
图3 能源终端使用比例
数据来源：氢谷网络平台（H2v.eu）
图4 工厂原料终端使用比例
数据来源：氢谷网络平台（H2v.eu）
除此之外，一半的氢谷还通过可再生能源技术生产氢所需的主要能源。氢主要是通过电解制取，全球近80%的氢谷最常用的技术是质子交换膜(PEM)。由于应用的广泛性，氢谷中有很大一部分同时部署了额外的生产技术，如碱性电解槽（占氢谷总数的42%）或通过蒸汽甲烷重整(SMR)和碳捕获(CC(U)S)（10%的氢谷）生产蓝色氢。超过10%的氢谷也利用副产品氢，有10个项目部署了太阳能光伏电池板来提供电解所需的电力，5个项目还研究了从陆上风能发电，同时氢谷还采用了不那么普遍的水力发电和海上风力发电。
随着市场的发展，氢谷将随着时间的推移而成熟。从2025到2030年间，相关项目的数量、规模和复杂度均会迎来一个大幅的上升，氢谷也越来越多地受到私营部门（而不是公共部门）的推动，它们将特定的项目机会视为新业务领域的战略投资。在未来的几年里，目前在“使命创新氢谷平台”上的所有氢谷都将进入实施阶段并最终投入运营。
取得成果
在能源领域向碳中和转变：
用绿色气体替代化石气体在空间热、过程热和流动环节的使用。
在燃料电池中使用氢气，在移动出行领域达到碳中和。
在工业领域向碳中和转变：
用绿氢替代工业过程中的石油、煤和天然气；用绿氢替代基于石油衍生物的化学品生产和非能源使用。
定位和营销模范区域，创建国际可见的参考和使用案例。
参考资料：
[1]Weichenhain U, Kaufmann M, Anja Benz (Roland Berger) Guillermo Matute Gomez (Inycom). Hydrogen Valleys：Insights into the emerging hydrogen economies around the world[R], 2021.
[2]氢能产业投资研究. 全球进入规模化制氢时代[EB/OL]. https://xueqiu.com/7910022329/160671188.
[3]The S3H2-team. EUROPEAN HYDROGEN VALLEYS PARTNERSHIP[R] , 2020.
[4]End use applications[EB/OL]. https://h2v.eu/analysis/statistics/value-chain/end-use-applications-1-2.
[5]Hydrogen production technology[EB/OL]. https://h2v.eu/analysis/statistics/value-chain/hydrogen-production.
[6]Hydrogen Valleys in Germany[EB/OL]. https://h2v.eu/hydrogen-valleys?populate=&field_ch_1_q_10_value=DE.
