专题 氢能产业（课件）-备战2024年高考地理热点例析（全国通用）

2024年高考地理热点例析（全国通用）专题12

氢能产业

2023年11月27日，张家口市举行氢能产业跨越行动启动仪式，旨在拓展氢能应用场景，构建规模更大、链条更长的氢能产业集群，抱团发力氢能产业发展新赛道。

氢能是清洁、高效、安全的二次能源，是能源绿色转型发展的重要载体。作为国家级可再生能源示范区，近年来张家口市在氢能领域不断发力，目前培育引进氢能产业链企业35家，累计投运氢燃料电池公交车、物流车等527辆。“张家口市依托得天独厚的资源条件，率先发展氢能产业，已具备市场化、聚集化、规模化发展的能力。”中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示，张家口市需用好国家级可再生能源示范区先行先试政策优势，推动氢能产业发展在理念、模式、技术上实现新突破，为河北省乃至全国氢能产业发展提供新思路、新模式。专题01氢能产业热点背景主题探究

（2023上·广东江门·高三统考阶段练习）阅读图文材料，完成下列要求。

氢是自然界：存在最普遍的元素，主要存在于水中。氢本身无毒，燃烧生成的水，水也可继续制氢。氢以气态，液态或固态的氮化物出现，能适应贮运及各种应用环境，2023年6月，全球首次海上风电海水直接电解制氢技术）（图2）海试在我国福建兴化湾海上风电场（图1）获得成功，验证其抗恶劣海洋环境干扰的能力。(1)与化石能源相比，说出发展氢能的优势。专题01氢能产业【详解】（1）化石能源多数是不可再生资源，氢能是可再生资源；氢能清洁无污染，化石能源污染严重；氢是自然界存在最普遍的元素，主要存在于水中海水直接电解制氢，氢能原料易得(分布广泛、获取途径多)；氢以气态，液态或固态的氮化物出现，能适应贮运及各种应用环境，氢能储运方式多样，适应性强；氢能应用范围更广。【答案】(1)可再生；清洁无污染；原料易得(分布广泛、获取途径多)；储运方式多样，适应性强；应用范围更广。主题探究

（2023上·广东江门·高三统考阶段练习）阅读图文材料，完成下列要求。

氢是自然界：存在最普遍的元素，主要存在于水中。氢本身无毒，燃烧生成的水，水也可继续制氢。氢以气态，液态或固态的氮化物出现，能适应贮运及各种应用环境，2023年6月，全球首次海上风电海水直接电解制氢技术）（图2）海试在我国福建兴化湾海上风电场（图1）获得成功，验证其抗恶劣海洋环境干扰的能力。(2)分析“海水制氢”试验场选址兴化湾的原因。专题01氢能产业【详解】（2）兴化湾海水资源丰富，氢能原料丰富、易得；兴化湾东部是广阔海洋，风电资源丰富；恶劣海洋环境(如大风、巨浪、暴雨等)干扰性强，兴化湾海湾封闭，便于测试制氢的效果；兴化湾经济发展起步较早，风电产业园配套设施完善；发展氢能有政策支持。【答案】(2)(原料)海水资源丰富；风电资源丰富；恶劣海洋环境(如大风、巨浪、暴雨等)干扰性强，便于测试制氢的效果；风电产业园配套设施完善；政策支持。主题探究

（2023上·广东江门·高三统考阶段练习）阅读图文材料，完成下列要求。

氢是自然界：存在最普遍的元素，主要存在于水中。氢本身无毒，燃烧生成的水，水也可继续制氢。氢以气态，液态或固态的氮化物出现，能适应贮运及各种应用环境，2023年6月，全球首次海上风电海水直接电解制氢技术）（图2）海试在我国福建兴化湾海上风电场（图1）获得成功，验证其抗恶劣海洋环境干扰的能力。(3)指出我国大力发展“海水制氢”的意义。专题01氢能产业【详解】（3）我国大力发展“海水制氢”意义表现在经济、社会、生态三方面。环境效益方面是：可以发展绿色生态能源，打造绿色生态，推进绿色生态发展，减少碳排放，缓解温室效应，减缓全球变暖，氢能是清洁，可以改善环境质量。在经济效益方面：发展新能源，可以推进新能源产业建设，促进经济的可持续发展。氢能是(可再生能源，可以增加国家能源安全；氢能可以增加我国的能源供应，缓解东部地区能源紧张的状况，提高了我国的能源安全。【答案】(3)环境效益：打造绿色生态，推进绿色生态发展，减少碳排放，缓解温室效应，减缓全球变暖(清洁)。经济效益：推进新能源产业建设，促进经济的可持续发展。(可再生)国家安全：增加我国的能源供应，缓解东部地区能源紧张的状况，提高了我国的能源安全。

1、氢能的概念：

氢能，氢和氧进行化学反应释放出的化学能，是一种二次清洁能源，被誉为“21世纪终极能源”，也是在碳达峰、碳中和的大背景下，加速开发利用的一种清洁能源。氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源，氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。氢具有燃烧热值高的特点，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，可持续发展。专题01氢能产业热点解密

2、氢能的特点：氢位于元素周期表之首，它的原子序数为1，在常温常压下为气态，在超低温高压下又可成为液态。作为能源，氢有以下特点：

（l）所有元素中，氢重量最轻。在标准状态下，它的密度为0.0899g/L；在-252.7°C时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢就可变为固体氢。

（2）所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，因此在能源工业中氢是很好的传热载体。

（3）氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75%，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。专题01氢能产业热点解密

2、氢能的特点：

（4）除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。

（5）氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。

（6）氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氨气外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氨气经过适当处理也不会污染环境，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。专题01氢能产业热点解密

2、氢能的特点：

（7）氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油，不需对现有的技术装备作重大的改造现有的内燃机稍加改装即可使用。

（8）氢可以以气态、液态或固态的氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。专题01氢能产业热点解密

3、氢能的开发利用：

（1）氢燃料：1928年，德国齐柏林公司利用氢的巨大浮力，制造了世界上第一艘“LZ-127齐柏林”号飞艇，首次把人们从德国运送到南美洲，实现了空中飞渡大西洋的航程。大约经过了十年的运行，航程16万多公里，使1.3万人领受了上天的滋味，这是氢气的奇迹。然而，更先进的是本世纪50年代，美国利用液氢作超音速和亚音速飞机的燃料，使B57双引擎辍炸机改装了氢发动机，实现了氢能飞机上天。特别是1957前苏联宇航员加加林乘坐人造地球卫星遨游太空和1963年美国的宇宙飞船上天，紧接着1968年阿波罗号飞船实现了人类首次登上月球的创举。这一切都依靠着氢燃料的功劳。面向科学的21世纪，先进的高速远程氢能飞机和宇航飞船，商业运营的日子已为时不远。过去帝王的梦想将被现代的人们实现。专题01氢能产业热点解密

3、氢能的开发利用：

（2）氢动力汽车：以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料，已经过日本、美国、德国等许多汽世公司的试验，技术是可行的，主要是廉价氢的来源问题。氢是一种高效燃料，每公斤氢燃烧所产生的能量为33.6千瓦小时，几乎等于汽油燃烧的2.8倍。氢气燃烧不仅热值高，而且火焰传播速度快，点火能量低（容易点着），所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高20%。当然，氢的燃烧主要生成物是水，只有极少的氮氢化物，绝对没有汽油燃烧时产生的一氧化碳、二氧化硫等污染环境的有害成分。氢能汽车是最清洁的理想交通工具。专题01氢能产业热点解密

3、氢能的开发利用：

（3）氢能发电：大型电站，无论是水电、火电或核电，都是把发出的电送往电网，由电网输送给用户。但是各种用电户的负荷不同，电网有时是高峰，有时是低谷。为了调节峰荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站，氢能发电就最适合抢演这个角色。利用氢气和氧气燃烧，组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机，它不需要复杂的蒸汽锅炉系统，因此结构简单，维修方便，启动迅速，要开即开，欲停即停。在电网低负荷时，还可吸收多余的电来进行电解水，生产氢和氧，以备高峰时发电用。这种调节作用对于用网运行是有利的。另外，氢和氧还可直接改变常规火力发电机组的运行状况，提高电站的发电能力。例如氢氧燃烧组成磁流体发电，利用液氢冷却发电装置，进而提高机组功率等。专题01氢能产业热点解密

3、氢能的开发利用：

（4）磷酸盐型燃料电池：磷酸盐型燃料电池是最早的一类燃料电池，工艺流程基本成熟，美国和日本已分别建成4500千瓦及11000千瓦的商用电站。这种燃料电池的操作温度为200℃，最大电流密度可达到150毫安/平方厘米，发电效率约45%，燃料以氢、甲醇等为宜，氧化剂用空气，但催化剂为铂系列，发电成本尚高，每千瓦小时约40～50美分。专题01氢能产业热点解密

3、氢能的开发利用：

（5）融熔碳酸盐型燃料：融熔碳酸盐型燃料电池一般称为第二代燃料电池，其运行温度650℃左右，发电效率约55%，日本三菱公司已建成10千瓦级的发电装置。这种燃料电池的电解质是液态的，由于工作温度高，可以承受一氧化碳的存在，燃料可用氢、一氧化碳、天然气等均可。氧化剂用空气。发电成本每千瓦小时可低于40美分。专题01氢能产业热点解密

3、氢能的开发利用：

（6）固体氧化物电池：固体氧化物型燃料电池被认为是第三代燃料电池，其操作温度1000℃左右，发电效率可超过60%，不少国家在研究，它适于建造大型发电站，美国西屋公司正在进行开发，可望发电成本每千瓦小时低于20美分。此外，还有几种类型的燃料电池，如碱性燃料电池，运行温度约200℃，发电效率也可高达60%，且不用贵金属作催化剂，瑞典已开发200千瓦的一个装置用于潜艇。美国最早用于阿波罗飞船的一种小型燃料电池称为美国型，实为离子交换膜燃料电池，它的发电效率高达75%，运行温度低于100℃，但是必需以纯氧作氧化剂。后来，美国又研制一种用于氢能汽车的燃料电池，充一次氢可行300公里，时速可达100公里，这是一种可逆式质子交换膜燃料电池，发电效率最高达80%。专题01氢能产业热点解密

3、氢能的开发利用：

（7）家庭用氢：随着制氢技术的发展和化石能源的缺少，氢能利用迟早将进入家庭，首先是发达的大城市，它可以像输送城市煤气一样，通过氢气管道送往千家万户。每个用户则采用金属氢化物贮罐将氢气贮存，然后分别接通厨房灶具、浴室、氢气冰箱、空调机等等，并且在车库内与汽车充氢设备连接。人们的生活靠一条氢能管道，可以代替煤气、暖气甚至电力管线，连汽车的加油站也省掉了。这样清洁方便的氢能系统，将给人们创造舒适的生活环境，减轻许多繁杂事务。专题01氢能产业热点解密

4、氢能的储存：氢的储存是一个至关重要的技术，已经成为氢能利用走向规模化的瓶颈。储氢问题涉及氢生产、运输、最终应用等所有环节，储氢问题不解决，氢能的应用则难以推广。氢是气体，它的输送和储存比固体煤、液体石油更困难。一般而论，氢气可以气体、液体、化合物等形态储存。氢的储存方式主要有高压气态储氢、低温液态储氢和储氢材料储氢等。

高压气态储氢：最常用的氢气储存方式，也是最成熟的储氢技术，氢气被压缩后在钢瓶里以气体形式储存。应用较广泛的是灌装压力为15.2MPa的储氢钢瓶，它是一种应用广泛、简便易行的储氢方式，成本低，充放气速度快，且在常温下就可以进行。但是，它最大的弱点是单位质量的储氢密度只有1%（质量分数）左右，无法满足更高应用的要求。因此，需在满足安全性的前提下，通过材料和结构的改进来提高容器的储氢压力以增大储氢密度，同时降低储氢的成本，满足商业应用。专题01氢能产业热点解密

4、氢能的储存：

低温液态储氢是指在在101kPa下，氢气冷冻到-253℃以下即变为液态氢。液化氢气具有存储效率高、能量密度大(12~34MJ/kg)、成本高的特点。氢的液化需要消耗大量的能源。理论上，氢的液化消耗28.9kJ/mol能量，实际过程消耗的能量大约是理论值的2.5倍，每千克液态氢耗能在11.8MJ以上j因为液化温度与室温之间有200℃以上的温差，加之液态氢的蒸发潜热较小，所以不能忽略从容器渗进来的侵入热量引起的液态氢的气化。罐的表面积与半径的二次方成正比，而液态氢的体积则与半径的三次方成正比，所以由渗透热量引起的大型罐的液态氢气化比例要比小型罐的小。因此，液态储氢的适用条件是存储时间长、气体量大、电价低廉。专题01氢能产业热点解密

5、氢能的运输：

氢能的运输主要包括压缩氢气的运输、液态氢的运输、利用储氢介质输送、利用管道输送和制造原料的输送。

压缩氢气的运输是把氢气压缩成高压气体后进行的输送，适用于往离站制氢型加氢站输送的场合。该方法的特点是在输送、储存、消费过程中不发生相变，能量损失小，但一次输送的量也比较少，因此适合距离较近、输送量少的场合。如果是实验室用等小规模场合，一般可采用氢气瓶来输送压缩氢气，而加氢站的场合则需要大规模的输送方法，为此开发出了转载大型高压容器的牵引车。对牵引车输送来说，重要的是一次可输送的量，但是行驶在普通道路上的牵引车的大小要受到道路交通法的限制，尤其是对质量和大小的管制。由于钢制容器过重，无法提高装载量，正努力实现轻型化及高压化，从而提高氢气装载量。专题01氢能产业热点解密

5、氢能的运输：

液态氢输送的原理和压缩氢气差不多，主要区别是储存罐装的是液态氢，对保温性能要求更高。因为液态氢制造时的液化效率低，因此会导致整体输送的能量效率降低。另外，将液态氢从液氢罐转移到加氢站储氢罐里时，不能忽略把配管冷却到液态氢温度时的蒸发损失。此外，防止水蒸气、氮气、氧气等可能聚集于液氢罐内的物质的混入也是很重要的。可以看出，当运输的规模较大时，有利于提高能量效率，降低运输成本。专题01氢能产业热点解密

5、氢能的运输：

利用储氢介质输送是利用储氢技术把氢吸收于载体进行输送的方法。但是上述的几种储氢载体的储氢质量百分比较低，意味着，运输相同质量的氢，该种方法总质量更大。可知，运输过程中为了降低运输成本，质量的重要性要高于体积，所以这是该方法的主要缺点。以有机氢化物为例介绍该种方法。通过一定的条件将氢气与环己烷进行反应生成液态的苯，之后将苯储存在油罐中，然后利用油罐车将苯运送到目的地，再通过一定的化学反应将苯进行脱氢分离得到氢气。专题01氢能产业热点解密

5、氢能的运输：

管道输送无论在成本上还是在能量消耗上都将是非常有利的方法。在大型工业联合企业，氢气的管道输送已被实用化。人们正在研究发挥管道特色的新组合j例如，利用现有的城市煤气管道输送天然气和氢气的混合物，在加氢站里根据需要抽取提纯氢气的设想正在探讨之中。如果把管道本身的压力提高，则在加氢站里不需要压缩机。由于氢气的储存输送有着或多或少技术问题或者经济问题，所以可以直接把制氢原料运送到加氢站，然后制备氢气直接进行使用或储存。常见原料有各种烃类物质、甲醇等，这些原料的运输技术成熟，成本较低。但是要求加氢站的规模较大，才有较好的效益。专题01氢能产业热点解密

6、氢能发展面临的6大挑战：

目前全球氢能行业总体处于发展初期，在终端能源消费量中占比仍然很低。尽管目前开展氢能行业布局国家的合计经济总量已占据全球的75%，但受限于多方面的制约因素，氢能行业尚未形成全产业链与合力，未能全面推动生产生活进步，其原因主要如下:

①氢能关键材料及设备零部件要求苛刻、工艺复杂、成本高昂，并且不同国家、不同部门之间的技术差距明显。尤其对于我国来说，一些关键技术仍然被国外所垄断。②电解水制氢技术是实现绿氢大规模生产的最有希望的途径，但其成本过高，主要由电价导致，短期仍无法完全替代碳排放量较高的化石燃料制氢。专题01氢能产业热点解密

6、氢能发展面临的6大挑战：

③受限于我国可再生能源资源的分布状况，制氢端与用氢端往往存在着较大的时间和空间错位性，尚未形成完善的氢气存储和输运网络渠道。

④较之于石化能源产业，氢能属于新兴能源，目前缺乏相应基础设施整体布局。因此，目前氢能全产业链体系上下游难以形成有效联动,尚未健全。

⑤当前用氢端需求关注方向过于单一，主要集中在氢燃料电池及其交通载具方面，目前成熟度偏低、规模不大，需求尚未得到全面开发。

⑥氢能技术标准不完善，涉及氢品质、储运、加氢站和安全等内容的技术标准较少，急需一套健全的国际、国家或行业标准，以此来规范氢能行业市场健康发展。专题01氢能产业热点解密

7、氢能未来发展趋势：

与当前构建天然气工业一样，我国正在构建制氮、储氮、运氤、加氢、用氯等氢气能源工业体系。针对氢能行业在技术、经济性及布局规划上的挑战，结合产业链各个环节，氢能未来发展主要有以下3大趋势:

（1）在制取氢方面，通过电力成本与设备成本的协同降低，方可体现绿氢的经济优势。较之于日本、韩国等国家，我国幅员辽阔，具有广阔的沙漠、戈壁、荒漠、草原及海域资源，可以提供丰富的太阳能、风能、潮汐能等可再生能源资源，在发展绿氮方面具有先天优势，可以加快实现“氢能中国”战略。氢的制取产业主要有三种较为成熟的技术路线:一是以煤炭、天然气为代表的化石能源重整制氢;二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产氢，三是电解水制氢。目前，中国氢气供给结构中约近80%来源于煤制氢或焦炉煤气副产氢，电解水等清洁氢源占比较低。专题01氢能产业热点解密

7、氢能未来发展趋势：

（2）在储运氮方面，氢的长距商储运将以天然气管道掺氢或新建纯氢管道输氢为主，中短距离要以如氨等多种储运技术结合，并因地制宜地发展。随着制氢端的技术突破，通过输氢网络交联，在氢能的下游如工业、交通和建筑等领域大规模普及，绿色“氢经济”的概念将转变为现实。在氢能全产业链中，氯的储运是制约我国氢能产业发展的难点，也是保证氢气安全且经济化应用的关键。主要是因为氢气特殊的物理、化学性能，使得它储运难度大、成本高、安全性低。氢的储存方式根据其存在状态可以分为三大类:气态储氢、液态储氢和固态储氢。专题01氢能产业热点解密

7、氢能未来发展趋势：

（3）在应用氢方面，随着行业聚焦与技术发展，期待很高的是氢燃料电池，带动交通领域应用的变革。在各类需要用氢的化工领域，如炼油、合成氮、甲醇生产以及炼钢行业，绿氢将逐步取代灰氢。在其他诸多传统能源密集型产业，氢能也将代替化石能源作为能量载体进行供能。在建筑领域，采用绿色氢能的分布式冷热电联供系统，也是节能减排的重要方式。同时，更多的氢能应用场景将得以逐渐开发。氢能源的有效利用既可以减少碳排放，又可以降低对化石能源的依赖，应用场景丰富，包括交通、电力和建筑四大领域。预计2050年交通领域氢气需求将接近4000万吨，工业领域氢能需求将超过3500万吨，建筑领域氮气需求将接近2000万吨。专题01氢能产业热点解密

8、氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）：

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，对构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标，具有重要意义。《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》要求，统筹推进氢能“制储输用”全链条发展，推动加氢站建设，推进可再生能源制氢等低碳前沿技术攻关，加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用。《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》明确，加快氢能技术研发和示范应用，探索在工业、交通运输、建筑等领域规模化应用。“十四五”规划《纲要》提出，在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。为促进氢能产业规范有序高质量发展，经国务院同意，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（以下简称《规划》）。专题01氢能产业热点解密

8、氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）：

（1）战略定位：《规划》明确了氢的能源属性，是未来国家能源体系的组成部分，充分发挥氢能清洁低碳特点，推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。同时，明确氢能是战略性新兴产业的重点方向，是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。专题01氢能产业热点解密

8、氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）：

（2）氢能产业发展基本原则：

一是创新引领，自立自强。积极推动技术、产品、应用和商业模式创新，集中突破氢能产业技术瓶颈，增强产业链供应链稳定性和竞争力。

二是安全为先，清洁低碳。强化氢能全产业链重大风险的预防和管控；构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系，重点发展可再生能源制氢，严格控制化石能源制氢。

三是市场主导，政府引导。发挥市场在资源配置中的决定性作用，探索氢能利用的商业化路径；更好发挥政府作用，引导产业规范发展。四是稳慎应用，示范先行。统筹考虑氢能供应能力、产业基础、市场空间和技术创新水平，积极有序开展氢能技术创新与产业应用示范，避免一些地方盲目布局、一拥而上。专题01氢能产业热点解密

8、氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）：

（3）氢能产业发展各阶段目标：

到2025年，基本掌握核心技术和制造工艺，燃料电池车辆保有量约5万辆，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到10-20万吨/年，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。

到2030年，形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标实现。

到2035年，形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。专题01氢能产业热点解密

8、氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）：

（4）推动氢能产业高质量发展的重要举措：

一是系统构建氢能产业创新体系。聚焦重点领域和关键环节，着力打造产业创新支撑平台，持续提升核心技术能力，推动专业人才队伍建设。

二是统筹建设氢能基础设施。因地制宜布局制氢设施，稳步构建储运体系和加氢网络。

三是有序推进氢能多元化应用，包括交通、工业等领域，探索形成商业化发展路径。

四是建立健全氢能政策和制度保障体系，完善氢能产业标准，加强全链条安全监管。专题01氢能产业热点解密热点检测

氢是宇宙中分布广泛的物质，在地球上主要以化合物的形式存在。目前，工业生产氢的方式常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸汽催化转化制氢等，氢燃烧效率高，主要产物是水，氢能用途前景广阔。下图示意制氢成本，据此完成下面小题。【解析】1．据图可知，在各类制氢方式中，煤炭制氢成本整体较低，而且我国煤炭资源丰富，产量巨大，大规模制氢方式选择煤炭制氢适合我国国情。A正确，BCD错误。故选A。专题01氢能产业1．从资源禀赋及成本考虑，适应我国国情的制氢方式（

）A．煤炭制氢 B．天然气制氢C．核能制氢 D．水电解制氢热点检测

氢是宇宙中分布广泛的物质，在地球上主要以化合物的形式存在。目前，工业生产氢的方式常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸汽催化转化制氢等，氢燃烧效率高，主要产物是水，氢能用途前景广阔。下图示意制氢成本，据此完成下面小题。【解析】2．氢能为二次能源，不是从自然界中直接获取的，因此不属于自然资源，①错误；氢能的产物是水，原材料也是水，故可再生，②正确；据图可知，氢能储存和运输方式多样，③正确；氢的燃烧效率高，能反应出其能量密度高，④正确；受技术水平限制，氢能一直没有得到有效开发，制取难度较大，⑤错误。综上所述，C正确，ABD错误。故选C。专题01氢能产业2．关于氢能的叙述正确的是（

）①属自然资源②清洁可再生③储运方式灵活④能量较密集⑤制取难度低A．①②③ B．①④⑤C．②③④ D．②③⑤热点检测

随着绿色低碳和可持续发展成为国际共识，在氢能中，相较于灰氢（化石燃料制氢）、蓝氢（天燃气制氢），绿氢（可再生能源制氢）被称为“21世纪的终极能源”。2022年9月3日，中石化在我国太阳能丰富的新疆启动了中石化库车绿氢项目，将新建装机容量300MW、年均发电量6.18亿千瓦时的光伏电站，年产能为2万吨的电解水制氢厂。据此完成下面小题。3．绿氢被称为“21世纪的终极能源”的根本原因是（

）A．绿氢能够实现能源轻量化 B．绿氢能够实现能源低价化C．绿氢能够实现能源市场化 D．绿氢能够实现能源去碳化【解析】3．据材料绿氢是可再生能源转换的，绿氢被称为“21世纪的终极能源”的根本原因是能够实现能源去碳化，D正确；绿氢的轻量化、低价化、市场化与其被称为“21世纪的终极能源”关系不大，ABC错误。故选D。专题01氢能产业热点检测

随着绿色低碳和可持续发展成为国际共识，在氢能中，相较于灰氢（化石燃料制氢）、蓝氢（天燃气制氢），绿氢（可再生能源制氢）被称为“21世纪的终极能源”。2022年9月3日，中石化在我国太阳能丰富的新疆启动了中石化库车绿氢项目，将新建装机容量300MW、年均发电量6.18亿千瓦时的光伏电站，年产能为2万吨的电解水制氢厂。据此完成下面小题。4．未来中石化库车绿氢项目大量投产后，氢能运往我国东部地区最合理的运输方式是（

）A．公路运输 B．铁路运输 C．管道运输 D．航空运输【解析】4．氢能是气体，从新疆运往我国东部地区距离远，最合理的运输方式是管道运输，C正确；氢能作为气体能源，远距离运输不适合公路运输、铁路、航空运输，ABD错误。故选C。专题01氢能产业热点检测

氢能清洁、高效、用途广泛，制取方法有多种，其中利用可再生能源发电来电解水制取的氢，因全程没有碳排放被称为“绿氢”。下图为“我国宜构建两大‘绿氢’经济带分布图”。据此完成问题。【解析】5．太阳能属于可再生能源，“氢能”是利用可再生能源发电来电解水制取的，也属于可再生能源，A错误；太阳能的获取比“氢能”的获取方便，B错误；太阳能和“氢能”均属于清洁能源，碳排放量均能实现零排放，C错误；太阳能受天气等因素影响，不稳定，而氢能更稳定，D正确。故选D。专题01氢能产业5．与太阳能相比，氢能的优势为（）A．可再生性 B．获取方便 C．零碳排放 D．供能稳定热点检测

氢能清洁、高效、用途广泛，制取方法有多种，其中利用可再生能源发电来电解水制取的氢，因全程没有碳排放被称为“绿氢”。下图为“我国宜构建两大‘绿氢’经济带分布图”。据此完成问题。【解析】6．据材料，“绿氢”的制取需要利用可再生能源发电来电解水制取。图示两大'绿氢，经济带，一地位于我国西北地区，一地位于我国东部沿海地区，风能、太阳能等可再生能源丰富，B正确；我国西北地区水资源缺乏，A错误；我国西北地区经济欠发达，经济活动少，能源需求量相对少，C错误；我国西北地区地广人稀，劳动力并不丰富，D错误。故选B。专题01氢能产业6．两大“绿氢”经济带所跨省份发展“绿氢”产业的共同区位优势是（）A．水资源丰富

B．可再生能源丰富C．能源需求量大

D．劳动力丰富热点检测

氢能清洁、高效、用途广泛，制取方法有多种，其中利用可再生能源发电来电解水制取的氢，因全程没有碳排放被称为“绿氢”。下图为“我国宜构建两大‘绿氢’经济带分布图”。据此完成问题。【解析】7．甲地是我国目前煤电重要输出地，以煤炭为主的能源消费结构，排放过多的碳化物，“绿氢”产业的发展能够减少煤炭的使用，减少碳排放，从而改善环境质量，D正确；不可能实现能源完全替代，A错误；缓解就业压力与完善基础设施不是发展“绿氢”产业的主要目的，BC错误。故选D。专题01氢能产业7．（改编）甲地是我国目前煤电重要输出地，发展“绿氢”产业主要是为了（）A．实现能源替代 B．缓解就业压力C．完善基础设施 D．改善环境质量热点检测

2022年12月，华南地区最大的氢燃料电池供氢中心——茂名石化氢燃料电池供氢中心成功产出纯度为99.999%的高纯度氢气。作为粤西地区目前唯一的供氢项目，茂名石化氢燃料电池供氢中心日产氢能力达6400千克，每年可向社会供应高纯氢2100吨。该供氢中心生产出的氢气将陆续供应佛山等大湾区城市，先期可满足当地氢能公交车的用氢需求。完成下面小题。8．该供氢中心向大湾区城市提供高纯度氢气能够（

）A．优化城市空间布局 B．减少雾霾发生频次C．提高能源利用效率 D．满足城市能源需求【解析】8．氢气属于绿色能源，可以实现零碳排放，因此该供氢中心向大湾区城市提供高纯度氢气能够减少传统能源的使用，减少大气污染，进而减少大湾区城市的雾霾发生频次，B正确；绿色能源的使用并不能优化城市空间布局，A错误；使用高纯度氢气与提高能源利用效率无关，排除C；当前大湾区城市传统能源的使用占比仍然较高，因此该供氢中心提供高纯度氢气并不能满足城市能源需求，D错误。故选B。专题01氢能产业热点检测

2022年12月，华南地区最大的氢燃料电池供氢中心——茂名石化氢燃料电池供氢中心成功产出纯度为99.999%的高纯度氢气。作为粤西地区目前唯一的供氢项目，茂名石化氢燃料电池供氢中心日产氢能力达6400千克，每年可向社会供应高纯氢2100吨。该供氢中心生产出的氢气将陆续供应佛山等大湾区城市，先期可满足当地氢能公交车的用氢需求。完成下面小题。9．当前高纯度氢气的应用领域较少，主要原因可能是（

）A．能源消费观念影响 B．氢气的产能较低C．安全使用标准较高 D．氢气转运难度大【解析】9．结合生活常识可知，高纯度氢气的储存、使用条件较严苛，应用设施较少，因此应用领域较少，C正确；随着低碳出行理念深入人心，人们对绿色能源的消费观念日渐改变，排除A；结合材料可知，当前茂名石化氢燃料电池供氢中心的高纯度氢气产能不高，但这并不能决定其应用领域，排除B；高纯度氢气的转运并不是难以克服的问题，且与高纯度氢气的应用领域少关系不大，排除D。故选C。专题01氢能产业热点检测

2022年北京冬季奥运会首次采用氢能作为火炬燃料。某校同学搜集了氢能的相关资料并绘制“我国氢能开发利用现状”资料卡片。据此完成各小题。10．横向“绿氢”经济带发展氢能的优势能源主要有（

）①太阳能②风能③天然气④水能A．①②

B．③④

C．①③

D．②④【解析】10．结合材料可知，横向“绿氢”经济带主要是指西北和华北地区的可再生能源，西北和华北地区太阳能和风能丰富，①②正确。天然气不属于可再生能源，③错误。华北和西北地区水能资源都不丰富，④错误。故选A。专题01氢能产业热点检测

2022年北京冬季奥运会首次采用氢能作为火炬燃料。某校同学搜集了氢能的相关资料并绘制“我国氢能开发利用现状”资料卡片。据此完成各小题。11．我国发展“绿氢”能源可以（

）A．通过捕集和封存CO2，改善大气环境质量B．降低可再生能源消费比重，优化产业结构C．改变富煤少油的资源禀赋，保障能源安全D．改善能源消费结构，保障资源和环境安全【解析】11．二氧化碳并不是环境污染的气体，A错误。“绿氢”能源属于可再生能源，因此会提升比重，B错误。发展“绿氢”能源并不会改变富煤少油的资源禀赋，C错误。发展“绿氢”能源可以改善能源消费结构，保障资源和环境安全，D正确。故选D。专题01氢能产业热点检测

12．阅读图文资料，完成下列要求。目前，沙特阿拉伯经济高度依赖石油出口。2022年该国耗资50亿美元在Neom经济区（配备有海水淡化厂）新建绿氢厂，计划从2025年开始用太阳能电解淡水大力发展绿氢，并逐步发展为氢能出口大国。绿氢是一种清洁能源，生产和使用过程零碳排放，燃烧后生成水。氢气将以氨的形式制成，比液态氢气更容易运输。下图示意Neom经济区的位置。专题01氢能产业(1)分析沙特阿拉伯利用太阳能电解水大力发展绿氢的主要原因。【详解】（1）沙特阿拉伯地处热带沙漠气候区，气候干旱，太阳能资源非常丰富，且太阳能属于清洁能源。沙特阿拉伯靠近波斯湾、红海，海水资源丰富，淡化后可以作为绿氢生产的原料。绿氢属于清洁能源，生产和使用过程零碳排放，市场需求广阔。氢气将以氨的形式制成，比液态氢气更容易运输，储运成本较低。沙特阿拉伯的经济高度依赖石油出口，而石油属于不可再生能源，绿氢潜力大。【答案】(1)太阳能丰富，且清洁可再生；靠近海域，海水资源充足，原料丰富；绿氢清洁，且储运和使用方便；石油有污染、不可再生，绿氢将成为沙特阿拉伯未来经济支柱之一，经济效益高；全球对绿氢等清洁能源需求增加，市场广阔。热点检测

12．阅读图文资料，完成下列要求。目前，沙特阿拉伯经济高度依赖石油出口。2022年该国耗资50亿美元在Neom经济区（配备有海水淡化厂）新建绿氢厂，计划从2025年开始用太阳能电解淡水大力发展绿氢，并逐步发展为氢能出口大国。绿氢是一种清洁能源，生产和使用过程零碳排放，燃烧后生成水。氢气将以氨的形式制成，比液态氢气更容易运输。下图示意Neom经济区的位置。专题01氢能产业(2)分析沙特阿拉伯绿氢厂选址的优势社会经济条件。【详解】（2）Neom经济区位于沙特阿拉伯西北部，远离人口密集区，土地成本较低，土地租金低；Neom经济区基础设施较为完善，且有政策支持；Neom经济区靠近红海，海水资源丰富且便于运输；Neom经济区靠近欧洲，接近消费市场。【答案】(2)土地租金低；靠近红海，海运便利；距离欧洲较近，市场广阔；位于Neom经济开发区，有政策支持与优惠。热点检测

13．阅读材料，完成下列问题材料一：2023年4月10日，起于内蒙古乌兰察布市，终到