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下載手機APP 國家展開變革委、國家動力局近期聯合發(fā)布了《氫能工業(yè)展開中長時間規(guī)劃(2021-2035年)》(簡稱《規(guī)劃》)?！兑?guī)劃》清晰了氫的動力特色，從中長時間和大動力的角度，清晰了氫能在我國動力綠色低碳轉型中的戰(zhàn)略定位、總體要求和展開方針，為我國氫能工業(yè)久遠展開描繪了宏偉藍圖?！兑?guī)劃》是對我國氫能工業(yè)展開的頂層規(guī)劃，將成為輔導我國氫能工業(yè)健康可繼續(xù)展開的綱領性、輔導性文件。
清晰了氫能三大戰(zhàn)略定位。從《規(guī)劃》中對氫能的三大定位來看，不只清晰了氫能的動力特色，更把氫能作為完成“雙碳”方針的重要載體和推進高質量展開的戰(zhàn)略性新興工業(yè)。
清晰了四項展開準則。一是把立異放在首位，并豐厚了立異內涵，覆蓋技能立異、產品立異、運用立異和商業(yè)模式立異。二是把安全作為展開的前提，加強對氫能全鏈條安全監(jiān)管，據守安全底線。三是平衡政府和商場的聯系，商場是主導，企業(yè)是主體，政府活躍有為。四是清晰穩(wěn)慎展開、演示引領，既活躍引導，又防止過熱過頭，一哄而上，有利于氫能工業(yè)在方針引導和演示引領下有序有用展開。
清晰了3個階段的展開方針。《規(guī)劃》分階段提出了2025年、2030年、2035年的完成方針。大體而言，“十四五”是商場導入期，以科技攻關和演示運用為主。“十五五”為商場展開期，商業(yè)化條件逐漸形成。“十六五”為商場老練期，進入全面商業(yè)化階段，氫能多元化運用生態(tài)逐漸展開老練。
清晰了4個方面14項重要行動。《規(guī)劃》部署了4個方面推進氫能工業(yè)高質量展開的重要行動。一是體系構建氫能工業(yè)立異體系。環(huán)繞以質子交流膜燃料電池技能為代表的燃料電池范疇技能立異，氫能制、儲、輸、用全鏈條安全技能，特別是綠色低碳氫能制取和運用等方面加強要害核心技能研發(fā)、渠道建造和人才培養(yǎng)。二是統籌全國氫能工業(yè)布局和氫能根底設施建造，初期以工業(yè)副產氫就地消納和演示城市群建造，帶動工業(yè)演示起步，逐漸推進構建清潔化、低本錢的多元制氫體系和高密度、低本錢、多元化的氫能儲運體系，以商場需求為導向推進加氫網絡體系建造。三是有序推進氫能多元化運用，以交通范疇為先行引領，逐漸推進氫能在石化、冶金、水泥、電力和儲能等范疇的運用，探究形成商業(yè)化展開路徑。四是牢固樹立安全底線，樹立健全氫能方針和準則保證體系，完善氫能工業(yè)規(guī)范，加強安全監(jiān)管，保證氫能工業(yè)可繼續(xù)展開。
《規(guī)劃》杰出著重立異引領。氫能工業(yè)的展開，首先要解決核心技能要害配備的自主可控和競爭力的有用前進問題。在制氫范疇，我國現在以化石動力制氫為主。可再生動力制氫方面，堿性電解水制氫技能相對老練，質子交流膜、光解水制氫技能等先進技能還有較大距離。在儲運氫方面，70兆帕高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和管道輸氫、有機液體化合物儲氫、金屬儲氫等適應大規(guī)模氫能運用的儲運技能需求繼續(xù)攻關。因而，《規(guī)劃》把立異擺在了愈加杰出的位置，要求準確掌握氫能工業(yè)立異展開方向，聚集短板弱項，打破氫能制備、貯存、輸運、運用全鏈條要害核心技能攻關，推進核心零部件以及要害配備國產化。
《規(guī)劃》反復著重安全為先。氫能作為一個新的動力品類，與現有的能量載體(汽油、煤油、柴油、天然氣、電力、煤炭)比較，公眾知道度低，對其安全的擔憂一向存在。對氫能工業(yè)而言，自身具有較高的安全危險，加上現階段我國工業(yè)相關主體在氫安全方面的專業(yè)才能和管控水平還存在許多缺少，必定要把安全作為展開的基線、底線、生命線。否則，一旦發(fā)生重大事端，對整個職業(yè)將帶來災難性、顛覆性的影響。氫氣在制取、貯存、運輸、運用等各環(huán)節(jié)對安全都有較高要求，需求加強技能攻關、資料研發(fā)、規(guī)范法規(guī)建造，經過技能前進和法規(guī)束縛保證安全。因而，《規(guī)劃》要求加強對氫能全鏈條安全監(jiān)管，據守安全底線，落實安全出產責任制，保證氫能運用安全可控。
《規(guī)劃》重點著重穩(wěn)慎展開。從大概念長周期而言，氫能的遠景可期、出路光亮。一起，未來也還有許多不知道危險與不確認性。現階段氫能展開還面對眾多挑戰(zhàn)，現在在技能產品、商業(yè)模式、方針準則、監(jiān)督管理等方面還存在許多問題，需求在展開中知道、實踐、總結、前進。氫能的制、儲、輸、用各環(huán)節(jié)要害核心技能是否會有更大的打破，氫能本錢能否在技能打破和工業(yè)規(guī)模的驅動下大幅下降，氫能的運用場景是否會完成多元化規(guī)?；归_，氫能在終端動力中的比重最終能占據多少，都需求在實踐中去探究路徑。因而，《規(guī)劃》清晰了穩(wěn)慎運用、演示先行的準則，并在確認展開方針時堅持審慎務實的情緒，三階段三步走的組織體現了對節(jié)奏把控的高度重視。
《規(guī)劃》特別著重氫能對綠色低碳的價值貢獻。在戰(zhàn)略定位中，清晰氫能是未來國家動力體系的重要組成部分和用能終端完成綠色低碳轉型的重要載體。在方針設定和規(guī)劃部署中，著重可再生動力制氫的科技攻關，推進構建清潔化、低碳化的多元制氫體系，不斷擴大氫能的綠色供給，推進在高耗能、高排放、難脫碳職業(yè)的運用，不斷前進可再生動力制氫在終端動力消費中的比重。《規(guī)劃》指出要探究培養(yǎng)“風景發(fā)電+氫儲能”一體化運用新模式，打通“電—氫—電”綠色電力閉環(huán)，探究推廣綠氫在電力和儲能范疇的多元化運用。需求說明的是，《規(guī)劃》在著重氫能遠期綠色低碳方向的一起，也清晰在近中期優(yōu)先就近運用工業(yè)副產氫等低本錢氫能，滿意工業(yè)化初期的供氫需求。
杰出科技立異完成電—氫事務協同展開
文/趙秦峰中國石油石油化工研究院氫能研究所所長
氫能是一種來歷豐厚、清潔低碳、運用廣泛的二次動力，對削減二氧化碳等溫室氣體排放、完成碳達峰、碳中和方針具有重要意義。《氫能工業(yè)展開中長時間規(guī)劃(2021-2035年)》(簡稱《規(guī)劃》)，對我國氫能工業(yè)高質量展開將產生深遠影響。
在動力供給端，清晰了氫能在未來動力體系中的重要地位。“雙碳”背景下，樹立清潔低碳、安全高效的新一代動力體系是新一輪動力革新的核心方針。我國新一代動力體系是以電力為中心，以電網為主干和渠道，各種一次、二次動力的出產、傳輸、交易、運用、存儲和轉化裝置及它們的信息、通信、控制和保護裝置直接或直接銜接的網絡化物理體系。新式電力體系技能涵蓋了包含氫能與燃料電池技能在內的先進可再生動力發(fā)電及綜合運用、高份額可再生動力友好并網、新一代電網、新式儲能、多能互補與供需互動等技能。
氫能具有清潔低碳的動力特色，其能量密度高，比電更容易大規(guī)模、長周期存儲，且可完成電氫間的靈敏轉化，被定位為可再生動力規(guī)?；咝н\用的重要載體，經過“風景氫儲”一體化交融展開，為可再生動力規(guī)?；{提供了有用解決方案，可支撐新動力占比逐漸前進的新式電力體系建造;經過燃料電池熱電聯供等氫能運用技能的開發(fā)運用，可完成氫能—電能—熱能深度交融展開。
在動力消費端，充分發(fā)揮氫能清潔低碳的特色，推進交通、工業(yè)等用能終端和高耗能、高排放職業(yè)綠色低碳轉型。交通范疇占我國終端碳排放的15%左右，氫燃料電池汽車將取代部分柴油車在中重型和遠程交通范疇發(fā)揮深度脫碳效果，逐漸樹立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車的互補展開模式。
氫氣是重要的工業(yè)原料。如采用可再生動力制綠氫，將在合成氨、甲醇、煉化等職業(yè)具有極大的清潔替代運用場景。以合成氨為例，2020年全國產量約5000萬噸，傳統工藝出產1噸氨排放二氧化碳近2噸，若全部施行綠氫合成氨每年可減排二氧化碳近1億噸。因而，必須從氫氣出產源頭上加強管控，嚴格約束化石動力制氫、鼓勵展開可再生動力制氫。
在工業(yè)端，《規(guī)劃》將立異擺在氫能工業(yè)展開的核心位置，聚集氫的制備、貯存、輸運、運用全鏈條，打破要害核心技能，前進配備自主可控才能，促進工業(yè)鏈立異鏈深化交融展開。在氫氣制備技能方面，質子交流膜(PEM)電解水制氫技能具有啟停呼應快、負荷調節(jié)范圍寬的優(yōu)勢，合適可再生動力發(fā)電的不連續(xù)性和波動性，將進入快速展開階段。而我國PEM電解水制氫技能本錢高、壽數缺少體系驗證。“十四五”期間，將會集攻關高效低本錢MW級PEM電解水制氫體系，經過展開規(guī)模化的可再生動力制氫演示，完成技能的迭代前進。
在氫氣儲運技能方面，我國將會集攻關打破50兆帕氣態(tài)運輸用氫氣瓶技能，經過將國內20兆帕運輸規(guī)范前進到歐美國家常見的50兆帕，單車次氫氣運輸量估計前進3倍，本錢有望下降一半。另外，展開氫氣長距離管輸、低溫液氫、固態(tài)儲運等技能研究演示，構建多元化氫能儲運體系。
跟著氫燃料電池汽車工業(yè)的展開，35兆帕儲氫瓶已逐漸不能滿意車輛對儲氫量的需求，70兆帕氫氣儲運、加注成為國內燃料電池汽車工業(yè)展開必須打破的環(huán)節(jié)。在氫氣加注要害技能方面，“十四五”期間我國將會集攻關研制低預冷能耗、滿意世界加氫協議的70兆帕加氫機和高可靠性、低能耗的90兆帕壓縮機等要害配備，建成加氫站演示工程。
在燃料電池技能方面，我國展開了高性能、長壽數質子交流膜燃料電池(PEMFC)電堆重載集成、結構規(guī)劃、精密制作要害技能研究，打破固體氧化物燃料電池(SOFC)體系集成優(yōu)化規(guī)劃技能及運行特性與負荷呼應規(guī)則，展開百千瓦級及以上多場景下燃料電池固定式發(fā)電及分布式供能演示運用。
在氫安全防控及氫氣質量保證技能方面，還需求展開臨氫環(huán)境下臨氫資料和零部件氫走漏檢測及危險性實驗研究，研發(fā)氫氣燃燒事端防控與應急處置技能配備;展開工業(yè)副產氫純化要害技能研究。
依托龍頭企業(yè)整合職業(yè)立異資源，在化工、資料、電控、機械、熱工等多學科人才隊伍的緊密配合下，經過上述氫能核心技能、要害資料、配備的會集打破，打造工業(yè)轉型晉級的新增長點，為我國經濟注入新動能。
“風景氫儲”一體化模式下的電—氫事務協同展開，是動力企業(yè)氫能工業(yè)展開的理性挑選。“風景發(fā)電+綠氫制備+交通/工業(yè)范疇替代”構成了“風景氫儲”一體化模式的核心單元，可再生動力電解水制綠氫不只可規(guī)?；{不穩(wěn)定性、時空不均勻性的風景電力，支撐新式電力體系建造，一起也能為煉化企業(yè)的主力用氫場景(油品加氫、合成氨、甲醇)提供綠氫，并以綠氫為根底重塑煉化事務傳統產品鏈、服務鏈和價值鏈，逐漸推進煉化企業(yè)在氫能出產端和運用端的技能前進，助力完成“雙碳”方針。中國石油規(guī)劃總院展開戰(zhàn)略研究所作者：院振剛朱新宇
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氫能工業(yè)
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清晰了氫能三大戰(zhàn)略定位。從《規(guī)劃》中對氫能的三大定位來看，不只清晰了氫能的動力特色，更把氫能作為完成“雙碳”方針的重要載體和推進高質量展開的戰(zhàn)略性新興工業(yè)。
清晰了四項展開準則。一是把立異放在首位，并豐厚了立異內涵，覆蓋技能立異、產品立異、運用立異和商業(yè)模式立異。二是把安全作為展開的前提，加強對氫能全鏈條安全監(jiān)管，據守安全底線。三是平衡政府和商場的聯系，商場是主導，企業(yè)是主體，政府活躍有為。四是清晰穩(wěn)慎展開、演示引領，既活躍引導，又防止過熱過頭，一哄而上，有利于氫能工業(yè)在方針引導和演示引領下有序有用展開。
清晰了3個階段的展開方針。《規(guī)劃》分階段提出了2025年、2030年、2035年的完成方針。大體而言，“十四五”是商場導入期，以科技攻關和演示運用為主。“十五五”為商場展開期，商業(yè)化條件逐漸形成。“十六五”為商場老練期，進入全面商業(yè)化階段，氫能多元化運用生態(tài)逐漸展開老練。
清晰了4個方面14項重要行動。《規(guī)劃》部署了4個方面推進氫能工業(yè)高質量展開的重要行動。一是體系構建氫能工業(yè)立異體系。環(huán)繞以質子交流膜燃料電池技能為代表的燃料電池范疇技能立異，氫能制、儲、輸、用全鏈條安全技能，特別是綠色低碳氫能制取和運用等方面加強要害核心技能研發(fā)、渠道建造和人才培養(yǎng)。二是統籌全國氫能工業(yè)布局和氫能根底設施建造，初期以工業(yè)副產氫就地消納和演示城市群建造，帶動工業(yè)演示起步，逐漸推進構建清潔化、低本錢的多元制氫體系和高密度、低本錢、多元化的氫能儲運體系，以商場需求為導向推進加氫網絡體系建造。三是有序推進氫能多元化運用，以交通范疇為先行引領，逐漸推進氫能在石化、冶金、水泥、電力和儲能等范疇的運用，探究形成商業(yè)化展開路徑。四是牢固樹立安全底線，樹立健全氫能方針和準則保證體系，完善氫能工業(yè)規(guī)范，加強安全監(jiān)管，保證氫能工業(yè)可繼續(xù)展開。
《規(guī)劃》杰出著重立異引領。氫能工業(yè)的展開，首先要解決核心技能要害配備的自主可控和競爭力的有用前進問題。在制氫范疇，我國現在以化石動力制氫為主。可再生動力制氫方面，堿性電解水制氫技能相對老練，質子交流膜、光解水制氫技能等先進技能還有較大距離。在儲運氫方面，70兆帕高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和管道輸氫、有機液體化合物儲氫、金屬儲氫等適應大規(guī)模氫能運用的儲運技能需求繼續(xù)攻關。因而，《規(guī)劃》把立異擺在了愈加杰出的位置，要求準確掌握氫能工業(yè)立異展開方向，聚集短板弱項，打破氫能制備、貯存、輸運、運用全鏈條要害核心技能攻關，推進核心零部件以及要害配備國產化。
《規(guī)劃》反復著重安全為先。氫能作為一個新的動力品類，與現有的能量載體(汽油、煤油、柴油、天然氣、電力、煤炭)比較，公眾知道度低，對其安全的擔憂一向存在。對氫能工業(yè)而言，自身具有較高的安全危險，加上現階段我國工業(yè)相關主體在氫安全方面的專業(yè)才能和管控水平還存在許多缺少，必定要把安全作為展開的基線、底線、生命線。否則，一旦發(fā)生重大事端，對整個職業(yè)將帶來災難性、顛覆性的影響。氫氣在制取、貯存、運輸、運用等各環(huán)節(jié)對安全都有較高要求，需求加強技能攻關、資料研發(fā)、規(guī)范法規(guī)建造，經過技能前進和法規(guī)束縛保證安全。因而，《規(guī)劃》要求加強對氫能全鏈條安全監(jiān)管，據守安全底線，落實安全出產責任制，保證氫能運用安全可控。
《規(guī)劃》重點著重穩(wěn)慎展開。從大概念長周期而言，氫能的遠景可期、出路光亮。一起，未來也還有許多不知道危險與不確認性。現階段氫能展開還面對眾多挑戰(zhàn)，現在在技能產品、商業(yè)模式、方針準則、監(jiān)督管理等方面還存在許多問題，需求在展開中知道、實踐、總結、前進。氫能的制、儲、輸、用各環(huán)節(jié)要害核心技能是否會有更大的打破，氫能本錢能否在技能打破和工業(yè)規(guī)模的驅動下大幅下降，氫能的運用場景是否會完成多元化規(guī)?；归_，氫能在終端動力中的比重最終能占據多少，都需求在實踐中去探究路徑。因而，《規(guī)劃》清晰了穩(wěn)慎運用、演示先行的準則，并在確認展開方針時堅持審慎務實的情緒，三階段三步走的組織體現了對節(jié)奏把控的高度重視。
《規(guī)劃》特別著重氫能對綠色低碳的價值貢獻。在戰(zhàn)略定位中，清晰氫能是未來國家動力體系的重要組成部分和用能終端完成綠色低碳轉型的重要載體。在方針設定和規(guī)劃部署中，著重可再生動力制氫的科技攻關，推進構建清潔化、低碳化的多元制氫體系，不斷擴大氫能的綠色供給，推進在高耗能、高排放、難脫碳職業(yè)的運用，不斷前進可再生動力制氫在終端動力消費中的比重。《規(guī)劃》指出要探究培養(yǎng)“風景發(fā)電+氫儲能”一體化運用新模式，打通“電—氫—電”綠色電力閉環(huán)，探究推廣綠氫在電力和儲能范疇的多元化運用。需求說明的是，《規(guī)劃》在著重氫能遠期綠色低碳方向的一起，也清晰在近中期優(yōu)先就近運用工業(yè)副產氫等低本錢氫能，滿意工業(yè)化初期的供氫需求。
杰出科技立異完成電—氫事務協同展開
文/趙秦峰中國石油石油化工研究院氫能研究所所長
氫能是一種來歷豐厚、清潔低碳、運用廣泛的二次動力，對削減二氧化碳等溫室氣體排放、完成碳達峰、碳中和方針具有重要意義。《氫能工業(yè)展開中長時間規(guī)劃(2021-2035年)》(簡稱《規(guī)劃》)，對我國氫能工業(yè)高質量展開將產生深遠影響。
在動力供給端，清晰了氫能在未來動力體系中的重要地位。“雙碳”背景下，樹立清潔低碳、安全高效的新一代動力體系是新一輪動力革新的核心方針。我國新一代動力體系是以電力為中心，以電網為主干和渠道，各種一次、二次動力的出產、傳輸、交易、運用、存儲和轉化裝置及它們的信息、通信、控制和保護裝置直接或直接銜接的網絡化物理體系。新式電力體系技能涵蓋了包含氫能與燃料電池技能在內的先進可再生動力發(fā)電及綜合運用、高份額可再生動力友好并網、新一代電網、新式儲能、多能互補與供需互動等技能。
氫能具有清潔低碳的動力特色，其能量密度高，比電更容易大規(guī)模、長周期存儲，且可完成電氫間的靈敏轉化，被定位為可再生動力規(guī)?；咝н\用的重要載體，經過“風景氫儲”一體化交融展開，為可再生動力規(guī)?；{提供了有用解決方案，可支撐新動力占比逐漸前進的新式電力體系建造;經過燃料電池熱電聯供等氫能運用技能的開發(fā)運用，可完成氫能—電能—熱能深度交融展開。
在動力消費端，充分發(fā)揮氫能清潔低碳的特色，推進交通、工業(yè)等用能終端和高耗能、高排放職業(yè)綠色低碳轉型。交通范疇占我國終端碳排放的15%左右，氫燃料電池汽車將取代部分柴油車在中重型和遠程交通范疇發(fā)揮深度脫碳效果，逐漸樹立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車的互補展開模式。
氫氣是重要的工業(yè)原料。如采用可再生動力制綠氫，將在合成氨、甲醇、煉化等職業(yè)具有極大的清潔替代運用場景。以合成氨為例，2020年全國產量約5000萬噸，傳統工藝出產1噸氨排放二氧化碳近2噸，若全部施行綠氫合成氨每年可減排二氧化碳近1億噸。因而，必須從氫氣出產源頭上加強管控，嚴格約束化石動力制氫、鼓勵展開可再生動力制氫。
在工業(yè)端，《規(guī)劃》將立異擺在氫能工業(yè)展開的核心位置，聚集氫的制備、貯存、輸運、運用全鏈條，打破要害核心技能，前進配備自主可控才能，促進工業(yè)鏈立異鏈深化交融展開。在氫氣制備技能方面，質子交流膜(PEM)電解水制氫技能具有啟停呼應快、負荷調節(jié)范圍寬的優(yōu)勢，合適可再生動力發(fā)電的不連續(xù)性和波動性，將進入快速展開階段。而我國PEM電解水制氫技能本錢高、壽數缺少體系驗證。“十四五”期間，將會集攻關高效低本錢MW級PEM電解水制氫體系，經過展開規(guī)模化的可再生動力制氫演示，完成技能的迭代前進。
在氫氣儲運技能方面，我國將會集攻關打破50兆帕氣態(tài)運輸用氫氣瓶技能，經過將國內20兆帕運輸規(guī)范前進到歐美國家常見的50兆帕，單車次氫氣運輸量估計前進3倍，本錢有望下降一半。另外，展開氫氣長距離管輸、低溫液氫、固態(tài)儲運等技能研究演示，構建多元化氫能儲運體系。
跟著氫燃料電池汽車工業(yè)的展開，35兆帕儲氫瓶已逐漸不能滿意車輛對儲氫量的需求，70兆帕氫氣儲運、加注成為國內燃料電池汽車工業(yè)展開必須打破的環(huán)節(jié)。在氫氣加注要害技能方面，“十四五”期間我國將會集攻關研制低預冷能耗、滿意世界加氫協議的70兆帕加氫機和高可靠性、低能耗的90兆帕壓縮機等要害配備，建成加氫站演示工程。
在燃料電池技能方面，我國展開了高性能、長壽數質子交流膜燃料電池(PEMFC)電堆重載集成、結構規(guī)劃、精密制作要害技能研究，打破固體氧化物燃料電池(SOFC)體系集成優(yōu)化規(guī)劃技能及運行特性與負荷呼應規(guī)則，展開百千瓦級及以上多場景下燃料電池固定式發(fā)電及分布式供能演示運用。
在氫安全防控及氫氣質量保證技能方面，還需求展開臨氫環(huán)境下臨氫資料和零部件氫走漏檢測及危險性實驗研究，研發(fā)氫氣燃燒事端防控與應急處置技能配備;展開工業(yè)副產氫純化要害技能研究。
依托龍頭企業(yè)整合職業(yè)立異資源，在化工、資料、電控、機械、熱工等多學科人才隊伍的緊密配合下，經過上述氫能核心技能、要害資料、配備的會集打破，打造工業(yè)轉型晉級的新增長點，為我國經濟注入新動能。
“風景氫儲”一體化模式下的電—氫事務協同展開，是動力企業(yè)氫能工業(yè)展開的理性挑選。“風景發(fā)電+綠氫制備+交通/工業(yè)范疇替代”構成了“風景氫儲”一體化模式的核心單元，可再生動力電解水制綠氫不只可規(guī)?；{不穩(wěn)定性、時空不均勻性的風景電力，支撐新式電力體系建造，一起也能為煉化企業(yè)的主力用氫場景(油品加氫、合成氨、甲醇)提供綠氫，并以綠氫為根底重塑煉化事務傳統產品鏈、服務鏈和價值鏈，逐漸推進煉化企業(yè)在氫能出產端和運用端的技能前進，助力完成“雙碳”方針。中國石油規(guī)劃總院展開戰(zhàn)略研究所作者：院振剛朱新宇
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