寫稿
投稿
氫能作為一種清潔無碳的二次能源，在實現(xiàn)碳達峰和碳中和的目標中發(fā)揮著重要作用。目前，全球氫氣工業(yè)仍處于工業(yè)化的初級階段。我國制氫量占世界1/3，與美國、歐洲主要國家和日本形成多層次競爭格局。中國的“綠氫”前景廣闊，有望在全球氫能產業(yè)競爭中迅速追趕、搶占先機。
美洲、歐洲、亞洲和大洋洲的主要經(jīng)濟體正在競相引進氫能戰(zhàn)略，特別是在新冠流行的情況下。中國雙碳目標的提出以及財政部等五部委2020年燃料電池汽車示范應用政策的出臺，進一步激發(fā)了國內氫能產業(yè)的積極性。到2020年底，中國將擁有7000多輛氫燃料電池汽車和128個加氫站，成為全球最大的燃料電池商用車生產國。目前，我國已基本形成“制造—倉儲—運輸—加工—使用”的完整產業(yè)鏈，各地產業(yè)布局加快。長三角、珠三角、環(huán)渤海地區(qū)產業(yè)規(guī)模較大，聚集了一批氫能企業(yè)和研發(fā)機構，呈現(xiàn)集群發(fā)展趨勢。
國家高度重視氫能產業(yè)的發(fā)展《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》，首次提出將氫能納入能源系統(tǒng)管理，《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》等文件明確支持氫能和燃料電池關鍵技術裝備的研發(fā)和示范應用。2020年發(fā)布的《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》提出，要突破氫燃料電池汽車應用支撐技術瓶頸，在“十四五”規(guī)劃和2035年中長期規(guī)劃綱要提出的“前瞻謀劃未來產業(yè)”部分，氫能脫穎而出。
一、氫能產業(yè)尚面臨發(fā)展六個不
煤與氫的高比例制約了該行業(yè)的高質量發(fā)展。據(jù)測算，到2060年，我國非化石能源消費比重將從不足16%提高到80%以上，非化石能源發(fā)電能力將從34%提高到90%左右，這意味著未來化石能源消費必須大幅減少。我國工業(yè)制氫年產量約3300萬噸，其中大部分用作工業(yè)原料。目前，制氫基本以化石能源為主，其中煤炭所占比例最高，約為62%，技術最為成熟，而利用可再生能源電解水制氫占供氫量不到1%。由于碳捕獲與封存（CCS）技術尚不成熟，成本較高，無法與近期大規(guī)模煤制氫形成有效匹配，難以滿足雙碳需求。
創(chuàng)新不強。一方面，核心技術和關鍵材料沒有得到獨立控制，一些環(huán)節(jié)存在“卡脖子”風險。燃料電池催化劑、質子交換膜、碳紙等關鍵材料多為進口；關鍵部件的制備工藝有待改進，氫氣循環(huán)泵與國外有較大差距。另一方面，由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，很多企業(yè)一直在從事燃料電池核心技術的研發(fā)。人才緊缺、資源分散、單打獨斗、重復建設、低效競爭現(xiàn)象突出。
它很貴，核心關鍵技術依賴進口，導致整個產業(yè)鏈成本高，尤其是制氫和儲氫成本高。雖然光伏制氫綜合成本可控制在1.5元/立方米，但仍明顯高于煤炭和天然氣。3.5t氫燃料電池物流車制造成本高達80萬元，終端氫氣成本高達50元/公斤。應用推廣高度依賴政府補貼，商業(yè)化發(fā)展模式尚難建立。
場景不多。各地區(qū)的發(fā)展方向僅限于燃料電池汽車，示范應用主要集中在以客車為主要應用場景的交通領域，應用場景單一，產業(yè)同質化突出。事實上，在燃料電池技術路線上更具優(yōu)勢的中重型載貨汽車示范運行尚未真正展開，而在軌道交通、航空航天、分布式發(fā)電、熱電聯(lián)產等其他領域，氫能的價值和潛力仍需充分挖掘。
熱度不會減少。一些地方政府把氫能產業(yè)作為培育的重要新動力，紛紛進行全產業(yè)鏈布局，缺乏對地方氫能產業(yè)發(fā)展比較優(yōu)勢的客觀分析，呈現(xiàn)多點開花、無序競爭、過熱的趨勢?！?020年氫應用發(fā)展白皮書》顯示，截至2020年8月，我國氫能產業(yè)鏈相關企業(yè)已達2196家，氫能相關企業(yè)新登記近5年增長457%。截至2021年5月，各地已出臺氫能產業(yè)規(guī)劃、實施方案和指導意見近100項，出臺氫能產業(yè)扶持政策近40項，建成（或規(guī)劃）氫能產業(yè)園區(qū)30余家。計劃中的燃料電池、車輛和加氫站數(shù)量遠遠超過市場容量，因此必須防范產能過剩的風險。
不完整的政策。氫能的能源屬性正在明確，氫能產業(yè)缺乏獨立完善的扶持政策和可操作的實施細則。行業(yè)標準體系不完善，氫能技術標準中氫質量、儲運、加氫站、安全標準等內容較少，缺乏高精度氫質量檢測、高靈敏度漏氫等重要檢測設備，而權威的檢測認證機構仍然沒有出現(xiàn)。
二、深度挖掘“氫潛力”，實現(xiàn)國內氫能產業(yè)大循環(huán)
根據(jù)產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和基礎，預計“十四五”期間我國氫能產業(yè)發(fā)展將以完善產業(yè)鏈、突破核心關鍵技術為重點。產業(yè)政策要服務主線，圍繞雙碳目標，推動氫能和可再生能源融合發(fā)展。
一是完善政策體系，引導產業(yè)合理發(fā)展。加強規(guī)劃的引導作用，結合本地區(qū)的基本情況，促進本地區(qū)氫能產業(yè)的合理布局，實現(xiàn)產業(yè)健康、有序、集群發(fā)展。推動完善制氫、儲存、運輸、加工和利用標準體系，推進氫產品檢驗認證公共服務平臺建設，推進氫產品質量認證體系建設。在安全的前提下，布局產業(yè)發(fā)展，建立健全氫能安全監(jiān)管體系和標準，加強全產業(yè)鏈重大安全風險的全過程防控。
二是發(fā)揮國家新體制的優(yōu)勢，糾正分散研發(fā)的弊端。全面提升基礎研究、前沿技術和原始創(chuàng)新能力，組織產業(yè)鏈龍頭企業(yè)通過產業(yè)聯(lián)盟和創(chuàng)新平臺共同攻關，著力突破關鍵核心技術。加大對氫能產業(yè)基礎研究開發(fā)的財政投入，優(yōu)先發(fā)展自主創(chuàng)新。組織科研力量攻克膜電極、雙極板、碳紙、儲氫設備、超高壓壓縮機等關鍵材料和核心技術，加快國產化進程，有效降低終端制氫成本。
三是以“綠氫”（由可再生能源和核能生產）為導向，促進氫能與新能源的耦合發(fā)展。我國可再生能源裝置居世界第一，在“綠氫”供應方面潛力巨大。隨著可再生能源的大規(guī)模推廣，電力成本有望繼續(xù)下降，從而進一步降低制氫成本。氫能具有清潔二次能源和高效儲能載體的雙重作用。實現(xiàn)可再生能源跨季節(jié)大規(guī)模儲運是最佳的整體解決方案。一方面，因地制宜，鼓勵風、光、水等清潔能源優(yōu)勢地區(qū)優(yōu)先發(fā)展制氫產業(yè)；另一方面，要充分發(fā)揮氫氣在儲能方面的優(yōu)勢，彌補瞬時耗電、儲能困難的短板，推動可再生能源大規(guī)模高效利用。
第四，鼓勵氫能就近消費。由于大規(guī)模儲運氫氣等技術瓶頸尚未突破，加上基礎設施的制約，氫能的發(fā)展應以就近消費為主。加強統(tǒng)籌規(guī)劃和區(qū)域聯(lián)動，加大對西部風光能資源聚集區(qū)的高載能企業(yè)布局，減少氫能長途運輸，引導有實力的大企業(yè)實施氫能基礎設施建設。
五是拓展和形成多種應用場景。隨著氫能在商用卡車、客車、無人機等領域的不斷滲透，以及鐵路、航運、航空等重型應用場景的新突破，氫能將有助于社會經(jīng)濟發(fā)展和生活消費的綠色轉型。在全球碳排放控制的背景下，氫能將用于工業(yè)脫碳，“綠氫”為傳統(tǒng)化工和煉鋼工業(yè)的綠色高端發(fā)展提供了新思路。一是在煤化工領域替代“灰氫”（化石燃料制）為原料，減少甲醇、二甲醚等化工產品生產中二氧化碳排放和煤炭消耗，實現(xiàn)煤炭的清潔高效利用；二是與高端煤基新材料產業(yè)鏈有效整合，生產甲醇、烯烴等高端材料，實現(xiàn)可再生能源向高端化工新材料的轉化。
六是完善產業(yè)鏈，參與全球氫能競爭。我國國內市場潛力巨大，自主創(chuàng)新能力不斷提高，特別是風能、太陽能等可再生能源的成本不斷降低，這使得“綠氫”的前景廣闊。在脫鉤風險和供應中斷風險并存的現(xiàn)狀下，應更加注重完善國內產業(yè)鏈供應鏈，努力實現(xiàn)氫能產業(yè)的國內循環(huán)。更重要的是，要處理好國際合作與自主創(chuàng)新的關系，協(xié)調好自主創(chuàng)新的進程和終端市場推廣的節(jié)奏，為自主技術創(chuàng)新的迭代和應用推廣留下空間。
