智启氢程AI技术在氢能领域的应用研究

2025年11月智启氢程AI技术在氢能领域的应用研究© 2025 毕马威华振会计师事务所(特殊普通合伙) — 中国合伙制会计师事务所，毕马威企业咨询 (中国) 有限公司 — 中国有限责任公司，毕马威会计师事务所 — 澳门特别行政区合伙制事务所，及毕马威会计师事务所 — 香港特别行政区合伙制事务所，均是与毕马威国际有限公司(英国私营担保有限公司)相关联的独立成员所全球组织中的成员。版权所有，不得转载。AI技术在氢能领域的应用研究1© 2025 毕马威华振会计师事务所(特殊普通合伙) — 中国合伙制会计师事务所，毕马威企业咨询 (中国) 有限公司 — 中国有限责任公司，毕马威会计师事务所 — 澳门特别行政区合伙制事务所，及毕马威会计师事务所 — 香港特别行政区合伙制事务所，均是与毕马威国际有限公司(英国私营担保有限公司)相关联的独立成员所全球组织中的成员。版权所有，不得转载。© 2025 毕马威华振会计师事务所(特殊普通合伙) — 中国合伙制会计师事务所，毕马威企业咨询 (中国) 有限公司 — 中国有限责任公司，毕马威会计师事务所 — 澳门特别行政区合伙制事务所，及毕马威会计师事务所 — 香港特别行政区合伙制事务所，均是与毕马威国际有限公司(英国私营担保有限公司)相关联的独立成员所全球组织中的成员。版权所有，不得转载。本报告系统探讨了AI技术与氢能两大前沿领域的融合现状、挑战与未来路径。第一章指出，氢能作为实现深度脱碳与保障能源安全的载体，产业发展瓶颈亟需突破，快速发展的AI技术正成为驱动氢能产业降本增效的关键力量。第二章阐述了AI如何驱动氢能全产业链变革。AI广泛用于氢能产业链各场景，报告从场景成熟度与价值潜力两个维度分析，揭示其应用现状与未来发展潜力。在制氢环节，AI正引发催化剂研发范式革命，机器学习与自动化实验室（A-Lab）加速新材料发现与合成；同时，AI通过预测可再生能源出力优化电解槽参数，借助数字孪生和预测性维护提升设备寿命。其中，催化剂研发场景成熟度低，但价值潜力大；预测性维护场景成熟度高，已成为应用热点。在储运环节，AI用于筛选高性能储氢材料，并规划运输路线，但目前尚处于初级阶段，需兼顾效率与安全。在加氢站应用中，AI管理系统有望实现供需动态匹配与安全风险预警，但加氢站数量较少限制了AI的应用。在应用端，AI赋能燃料电池汽车的能源管理、续航优化与故障诊断，场景成熟度相对较高，推动商业化进程加速。第三章聚焦全球“AI+氢能”实践，展现了各国不同的发展路径。德国、法国和英国等欧洲国家通过政策引导与资金支持，推动AI在氢能项目审批、天然氢勘探与生产优化中的应用。亚洲地区，中国从法律层面确立氢能地位，并推动全链条智能化；日本与韩国则在燃料电池、氢能发电厂等具体产品和系统中深度融合AI。北美方面，美国企业在AI辅助分子筛选与电解槽优化上取得进展，但政策存在不确定性。印度则通过国家绿色氢使命，吸引跨国企业部署AI赋能的绿氢项目。第四章深入分析了“AI+氢能”深度融合面临的挑战。首要挑战是数据问题，包括样本不足、数据孤岛以及格式不一致导致的整合难题。其次是从实验室成果到工厂规模化应用之间存在稳定性与可靠性的“双重鸿沟”。三是标准与法规滞后，缺乏统一的数据、模型与测试标准，责任认定与准入要求不明确。此外，跨学科人才的匮乏以及当前应用场景过度集中于交通领域，而忽视工业、建筑等更具脱碳潜力的场景，也制约了AI赋能潜力的充分发挥。第五章为推动“AI+氢能”高质量发展提出建议。一是提升数据质量，建设国际互认的数据治理与共享体系。二是加速成果转化，通过建立工程化验证平台和逐级认证流程，打通从实验室到工厂的路径。三是完善标准与法规，推动建立国际统一的技术标准与明确的法律责任体系。四是培养复合型人才，通过跨学科教育、企业实训与国际交流弥补人才缺口。五是拓展应用场景，将AI赋能范围从交通延伸至工业、建筑与能源系统等领域。综上所述，AI与氢能的协同发展已成为全球能源转型的重要趋势。通过克服当前的数据、技术、标准与人才挑战，并积极拓展应用边界，“AI+氢能”有望释放巨大乘数效应，为构建清洁、安全、高效的现代能源体系提供重要支撑。摘 要AI技术在氢能领域的应用研究2© 2025 毕马威华振会计师事务所(特殊普通合伙) — 中国合伙制会计师事务所，毕马威企业咨询 (中国) 有限公司 — 中国有限责任公司，毕马威会计师事务所 — 澳门特别行政区合伙制事务所，及毕马威会计师事务所 — 香港特别行政区合伙制事务所，均是与毕马威国际有限公司(英国私营担保有限公司)相关联的独立成员所全球组织中的成员。版权所有，不得转载。在当前全球能源格局深刻变革、碳中和共识不断增强的背景下，氢能作为绿色低碳、来源丰富、应用广泛的二次能源，其战略价值日益凸显。氢能因其零排放、高能量密度和储能特性，已成为各国深度脱碳的载体，同时也是保障国家能源安全的重要战略选择。2024年，《中华人民共和国能源法》首次从法律层面确立了氢能的能源地位，“十五五”规划建议中明确提出推动氢能成为新的经济增长点，标志着中国氢能产业正从试点探索进入有序破局的新阶段。与此同时，人工智能技术正以前所未有的速度融入各行各业。AI技术作为整合的、有目标的系统，在加速产业智能升级方面展现出革命性潜力。毕马威国际调查显示，能源行业虽在AI应用成熟度上相对滞后，但已有79%的受访企业通过AI实现效率改善，76%的企业计划增加AI投入，展现出积极的应用前景。在此背景下，“AI+氢能”的深度融合，不仅能够通过智能算法优化氢能全产业链条，提升绿氢制备效率、降低生产成本，而且为能源体系数字化转型提供关键技术支撑，成为推动能源革命、实现“双碳”目标的重要路径。鉴于此，毕马威中国携手国际氢能燃料电池协会，共同启动了“AI在氢能领域应用研究”课题。该课题旨在深入探讨AI如何赋能“制氢-储运氢-加氢站-用氢”全产业链，分析全球范围内“AI+氢能”的实践案例，以及剖析“AI+氢能”推进过程中面临的挑战，并提出针对性的建议。在报告撰写过程中，毕马威与国际氢能燃料电池协会广泛访谈了十余家氢能企业高管、高校及科研机构专家，全面呈现了氢能行业在AI技术应用方面的最新进展。来自产业界与学术界的宝贵意见与深刻见解，不仅极大地拓宽了报告的视野，使其更具前瞻性和指导性，也提升了报告的深度。对业界而言，本报告旨在推动企业间及校企之间的信息共享与技术交流，构建协同创新的生态体系，从而促进氢能行业的高质量发展。对投资者来说，报告提供了氢能前沿动态，有助于识别氢能产业链中具有突破潜力的关键环节，为投资决策提供有力参考。对政策决策者而言，报告则呼吁各国政府、行业协会及相关部门加强合作，促进标准互通与政策协调，共同助力全球氢能产业的可持续发展。引 言AI技术在氢能领域的应用研究3AI技术在氢能领域的应用研究© 2025 毕马威华振会计师事务所(特殊普通合伙) — 中国合伙制会计师事务所，毕马威企业咨询 (中国) 有限公司 — 中国有限责任公司，毕马威会计师事务所 — 澳门特别行政区合伙制事务所，及毕马威会计师事务所 — 香港特别行政区合伙制事务所，均是与毕马威国际有限公司(英国私营担保有限公司)相关联的独立成员所全球组织中的成员