中國五大發(fā)電集團中最“綠色”的國家電力投資集團有限公司與德國工業(yè)巨擘西門子股份公司之間的能源合作，延伸至氫能領域。2017年開始，國家電投的氫能布局陡然提速，“朋友圈”不斷擴圍，是除國家能源集團之外最熱衷于在該領域結盟的能源央企。之所以選擇西門子，除了雙方有燃氣輪機等領域的合作基礎外，與制氫路徑上的一致性有關。

9月6日，在中德兩國總理的共同見證下，國家電投黨組書記、董事長錢智民與西門子股份公司總裁兼首席執(zhí)行官凱颯（JoeKaeser）在北京簽署《綠色氫能發(fā)展和綜合利用合作諒解備忘錄》。根據(jù)該備忘錄，國家電投和西門子將聚焦氫能供需兩側關鍵技術的聯(lián)合研發(fā)與應用，重點圍繞氫能技術聯(lián)合創(chuàng)新研發(fā)、2022北京冬奧會綠色制氫科創(chuàng)項目、氫能產業(yè)能力培育和標準制定、第三方市場合作等領域開展高技術合作。

西門子公司發(fā)布的消息稱，雙方基于今年3月簽署的戰(zhàn)略伙伴關系框架協(xié)議（框架協(xié)議）簽署該諒解備忘錄，將既有戰(zhàn)略合作進一步拓展至綠色氫能和Power-to-X（以清潔能源為主體的能源轉化）領域。雙方也將共同建設中德綠色氫能科技創(chuàng)新示范項目，并以該項目為依托探討建設驗證中心并制定氫能相關標準。

四年前由原中國電力投資集團公司與國家核電技術公司重組組建的國家電投，同時擁有火電、水電、核電、太陽能發(fā)電、風電資產，是五大發(fā)電央企中首個清潔能源裝機占比超過50%的企業(yè)。這種發(fā)電結構決定了其在制氫路線上的側重點一——以可再生能源制氫、解決棄風棄光。在應用環(huán)節(jié)，氫燃料電池是實現(xiàn)車輛使用階段“零排放”、全生命周期“低排放”的重要技術方案，已成為各大能源央企近年來攻關的“新寵”。

2017年4月，國家電投科學技術研究院與清華大學汽車工程系簽署“北京2022冬奧氫能交通”合作意向書，雙方將在在氫能與燃料電池產業(yè)達成全產業(yè)鏈戰(zhàn)略合作。清華大學汽車工程系在該領域積累深厚，自2001年就開始了氫能燃料電池商用車的研發(fā)。緊接著，是年5月，國家電投中央研究院控股、北京市未來科技城產業(yè)發(fā)展公司參股的氫能科技發(fā)展有限公司成立，承擔以氫燃料電池為核心的氫能關鍵技術開發(fā)與產業(yè)化任務。

同年9月，國家電投與騰華氫能、博石資產簽訂協(xié)議，共同投資10億元用于氫能產業(yè)投資基金，主要投資方向為氫能產業(yè)鏈創(chuàng)新企業(yè)，電能轉換、轉化及應用技術，清潔能源領域科研成果的產業(yè)化。10月，國家電投科學技術研究院與遼寧省朝陽市舉行氫能源產業(yè)基地建設項目簽約儀式，氫能源產業(yè)基地項目一期總投資11.3億元，主要建設風電制氫應用示范及產業(yè)化項目、天然氣摻氫應用推廣示范項目、氫能交通和分布式供能示范及產業(yè)化項目。

有了上述科研、資本、示范項目等層面的儲備后，2018年7月，國家電投的氫能業(yè)務規(guī)格升級，成立了以董事長錢智民掛帥的氫能工程領導小組，以加強對氫能技術研發(fā)、示范應用等工作的組織領導。此后，國家電投又馬不停蹄，先后與巨化集團簽署氫能合作協(xié)議；設立氫能科技發(fā)展有限公司寧波辦事處，以重點推進雙極板和氫燃料電池總裝兩條中試線、氫能產業(yè)園一期建設、氫能交通示范應用等項目實施；與北汽福田、億華通簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，三方就推動京津冀地區(qū)氫能交通應用示范與推廣達成合作共識。

國家電投氫能科技發(fā)展公司首席技術官柴茂榮近日在論述上透露，國家電投百千萬燃料電池電堆項目將在今年內完成中試，并進行相關工藝放大驗證及固化。到2020年，國家電投氫燃料電池關鍵零部件及系統(tǒng)產品將實現(xiàn)量產，并建成國家能源氫能研發(fā)（實驗）中心，初步建成氫能檢測鑒定實驗驗證平臺；2025年將形成系列化電池產品及穩(wěn)定的系統(tǒng)配套能力和原材料供應體系，驗證平臺發(fā)揮行業(yè)支撐作用。

另一方面，據(jù)澎湃新聞了解，早在十年前西門子就已經啟動對氫能的研究與應用，且正在探索以多能互補提高能效，為其能源業(yè)務注入新的活力。其中之一是以氫能串聯(lián)起能源上下游產業(yè)鏈：在上游，西門子提供適合光伏和風能等可再生能源的發(fā)電和輸配電設備及解決方案；在中游，提供高效電解水制氫的核心技術。在下游，由其提供適用于工業(yè)等領域的氫能應用設備，如可以使用氫氣或氫氣—天然氣混合燃料的燃氣輪機等。截至目前，西門子對氫能的綜合應用在全球范圍內已有多個案例。

在整條氫能產業(yè)鏈中，最核心的環(huán)節(jié)當屬對氫氣的制取。目前，電解水制氫的主要方式有堿液制氫法、高溫固態(tài)氧化物制氫法及質子交換膜（PEM）電解水制氫法。西門子采用PEM電解水制氫技術，即在質子交換膜兩側連接電極，通電時，電極兩側會分別產生氫氣與氧氣。與堿液法相比，PEM法具有能量密度高、電解效率高、產出氣體純度高、安全性高和占地面積小等優(yōu)勢。此外，在光伏和風能等可再生能源的發(fā)電量波動時，PEM法也具有更快的響應速度。基于PEM電解水制氫技術，西門子推出了質子交換膜電解器產品系列，并已成功商用。

2018年，利用上述工藝流程的全球首個兆瓦級別電解水制氫工廠已在德國實現(xiàn)盈利：工廠內安裝了三臺西門子質子交換膜電解器，最大功率達6兆瓦。該項目中，園區(qū)內風機產生的電一部分被直接送入電網，另一部分則用于電解水制氫。得到的清潔氫氣一部分注入當?shù)剌敋夤芫W，和管道內的天然氣混合供用戶使用，一部分會被運送至周邊化工企業(yè)，還有一部分則會供給當?shù)丶託湔竟淙剂想姵毓卉嚨溶囕v使用。