近日，《GB/T 40045-2021 氢能汽车用燃料 液氢》、《GB/T 40060-2021 液氢贮存和运输技术要求》和《GB/T 40061-2021 液氢生产系统技术规范》三项氢气相关国家标准的发布，并将在今年的11月1日正式实施。使用氢能的规划早在多年前就被提出，但受多方面因素的制约，氢能一直没有大范围的推广开来。此次国家正式发布了相关标准，可见，氢能的全国推广已经被提上日程。

政策驱动，多地区政府及能源巨头已“摩拳擦掌”

年初，生态环境部印发《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》。其中明确，抓紧制定2030年前二氧化碳排放达峰行动方案，综合运用相关政策工具和手段措施，持续推动实施。目前距离碳达峰和碳中和目标的实现分别只有8年多和不到40年的时间。

中国科学技术大学校长包信和认为，“未来碳达峰和碳中和目标的实现，包括可再生能源发展，最重要的当然是电，但是在能量转化以及二氧化碳处理和资源化利用过程中最为关键的就是氢；从2020年数据来看，我国化石能源比例占到80%左右，在这种情况下未来要实现碳中和的目标，能源结构上需要有非常大的调整，需要大幅增加可再生能源的占比”。

在此背景下，各地方政府纷纷发布碳达峰行动方案，实施能源转型。如近期，国家能源局宣布正在编制《能源技术创新“十四五”规划》，已经将氢能及燃料电池技术列为“十四五”期间能源技术装备的主攻方向和重点任务；近日，北京市宣布“京津冀氢能保供基地将在2025年前建成”；浙江省政府2025年，浙江省非化石能源占一次能源比重从目前的20%提高到24%，，推广氢燃料电池汽车1000辆以上；山东省宣布与14家荷兰海上风电、氢能领域企业对接合作等。

同时，国内的能源巨头，中石油、中石化等单位也在布局氢能等新能源的开发，如近日，中国石油下游直属科研机构中国石油石油化工研究院（简称石化院）正式成立氢能、生物化工和新材料三个新研究所。其实中石油布局氢能，可以说是“蓄谋已久”。2018年9月，中国石油宣布，将在张家口地区布局加氢站组网建设；2019年4月，中国石油宣布在北京地区建设加油、加氢合建站，支持北京市及冬奥会氢能供应；2020年8月5日中国石油和申能有限公司筹建上海临港新片区首座油氢合建站；2020年9月8日，福田汽车与中石油项目签约,联手打造北京首座70兆帕加氢站；今年2月7日，中国石油合资建设的太子城服务区加氢站正式投入使用，为冬奥崇礼赛区50辆氢能源大巴供应氢燃料，加出中国石油加氢业务“第一枪”。

氢能在各应用场景的潜力

氢能具有广泛的应用场景，从目前各地区和代表企业的动向来看，大家一般都把氢能的交通运输列为首要研究应用对象。

1.氢交通

氢交通目前已处于发展萌芽期，据GGII的数据，2020年我国燃料电池客车、货车、物流车保有量分别为2500、4070、780辆。伴随着汽车保有量持续增长，以及氢能源汽车技术的完善和普及， 氢能源汽车未来市场发展前景广阔。

2.家用氢能源

据赛迪顾问统计数据，目前全球建筑供热和电力需求约占全球能源需求的1/3。全球多个国家积极探索氢能在建筑领域应用，利用氢气通过发电、直接燃烧、热电联产（CHP）等形式为居民住宅或商业区提供电热水冷多联供。而目前，我国氢建筑应用还处于导入阶段；但天然气重整制氢用于燃料电池热电联产，未来具有较大的市场发展空间。

由此来看，氢能交通运输是目前较有可能快速发展并应用的应用场景，这也是此次连发3项氢能国家标准的原因。

车用氢气形成较为完善标准体系

我国此前早有关于氢气的国家标准，从较早的工业氢气的产品标准《GB/T 3634.2-2011氢气 第2部分：纯氢、高纯氢和超纯氢》，其中对总烃、总硫、甲醛、甲酸、氨、总卤化物、颗粒物浓度等参数都没有规定，不适用于车载氢燃料电池；来到2018年发布的《GB/T 37244-2018 质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气》明确规定了氢气15个指标的具体要求。

此次发布的三项氢气国家标准中，《GB/T 40045-2021 氢能汽车用燃料 液氢》规定了车用液氢的16项指标，增加了仲氢含量（体积分数），这是由于氢在液化和贮存时，由于自动催化作用，正氢会转化为仲氢并放出热量，使液氢产生蒸发 损失，所以液氢产品中要求仲氢含量至少在95%以上。其他的15项指标（氢气纯度（摩尔分数）、非氢气体总量、水、总烃（按甲烷计）、氧、氦、总氮和氩、二氧化碳、一氧化碳、总硫（按H2S计）、甲醛、甲酸、氨、总卤化合物（按卤离子计）和最大颗粒物浓度）均与《GB/T 37244-2018》规定相同。

除产品标准外，此次发布的另外两项标准分别为生产标准及运输贮藏标准，分别为《GB/T 40061-2021 液氢生产系统技术规范》和《GB/T 40060-2021 液氢贮存和运输技术要求》。三项标准构建了完善的车用氢气标准体系，可见，国家相关单位已为氢气的车用做好了相关的标准铺垫，随后或将大范围的推广氢能作为现代运输的替代能源。

氢能革命给仪器行业带来的商机

氢气在生产、运输、使用的过程中，一定会经过层层的检测分析，同时，有些检测还需求现场快速，这就需要大量的分析仪器和快检仪器。此次发布的标准《GB/T 40061-2021 液氢生产系统技术规范》中明确规定了需要在生产过程中的氢液化装置入口、氢气低温吸附器出口、氢液化装置出口、液氢储罐等位置设置监测分析点，检测的要求包含氧、氮、水、一氧化碳、二氧化碳及总烃等杂质，如图：

此外，液氢检测合格后运送到各加氢站，加氢站也需要对氢气进行质检，根据《GB/T 40045-2021 氢能汽车用燃料 液氢》标准中规定的16项指标对氢气纯度（摩尔分数）、仲氢含量（体积分数）、非氢气体总量、水、总烃（按甲烷计）、氧、氦、总氮和氩、二氧化碳、一氧化碳、总硫（按H2S计）、甲醛、甲酸、氨、总卤化合物（按卤离子计）和最大颗粒物浓度进行检测。

这些检测的需求无疑需要大量的分析仪器，且随着氢能的大范围推广，相关仪器的需求将有大幅度的增长。其中受影响最大的莫过于气相色谱仪，标准中规定的总烃、氦、氮和氩、二氧化碳、一氧化碳等指标，均需要气相色谱仪进行检测，需求量较大。

气相色谱仪（GC）

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此外，水分、氧含量等指标，也需要相应的测定仪器。

气体水分测定仪

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氧气分析仪

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