打造“氫能走廊”為長三角區(qū)域一體化發(fā)展提供新動能

傅翠曉 莊珺

2019年，我國《政府工作報告》首次寫入氫能源，要推動加氫設(shè)施建設(shè)。長三角區(qū)域具備發(fā)展氫能的基礎(chǔ)和優(yōu)勢，在當(dāng)前背景下，需要抓住機遇、明確任務(wù)、加快布局，推動長三角區(qū)域成為國際氫能應(yīng)用發(fā)展的標(biāo)桿示范，讓氫能為長三角區(qū)域一體化發(fā)展提供持久的新動能。

1 氫能產(chǎn)業(yè)已成為全球矚目的未來產(chǎn)業(yè)

氫能是能源轉(zhuǎn)型的重要突破口。氫能作為一種清潔的二次能源，具有來源廣、燃燒熱值高、能量密度大、可儲存、可再生、可電可燃、零污染、零碳排等優(yōu)點，被譽為21世紀(jì)控制地球升溫、解決能源危機的“終極能源”。從能源更替的歷史來看，一方面能源形態(tài)是從固體（煤炭）到液體（石油）再到氣體（天然氣、氫氣）演變，另一方面主要能源的碳?xì)浔仁遣粩鄿p碳增氫（煤炭、柴薪碳?xì)浔葹?∶1，石油碳?xì)浔葹?∶2，天然氣碳?xì)浔葹?∶4，而氫氣的碳?xì)浔葎t是正無窮）。從能源生命周期來看，氫作為儲存不穩(wěn)定能量的介質(zhì)，具有巨量（吉瓦級）的能量儲存容量和長期放電持續(xù)時間，一直被視作太陽能、風(fēng)能等不穩(wěn)定可再生能源的橋梁。氫就像電一樣的能源載體，可以將地球上的能量源源不斷地應(yīng)用到人類生活的方方面面。隨著能源變革的不斷推進(jìn)，氫能的戰(zhàn)略價值也逐漸凸現(xiàn)，據(jù)國際氫能委員會發(fā)布的《氫能源未來發(fā)展趨勢調(diào)研報告》顯示，到2050年，氫能源需求將是目前的10倍，全球能源需求的18%將來自氫能源。

氫能成為世界各國的戰(zhàn)略布局重點。美國早在1990年即制定了“氫研發(fā)5年管理計劃”，1996年出臺《氫能前景法案》正式踏入技術(shù)研發(fā)、示范階段，2018年美國能源部先后投入超過 3 000萬美元用于氫燃料電池項目；日本政府在2014年4月制定的“第四次能源基本計劃”中，明確提出了加速建設(shè)和發(fā)展“氫能社會”的戰(zhàn)略方向，致力于推廣氫能源發(fā)電商業(yè)化，在2017年12月發(fā)布《氫能基本戰(zhàn)略》，提出到2030年實現(xiàn)氫燃料發(fā)電商業(yè)化，全民參與“氫能社會”建設(shè)；韓國政府在2018年6月表示，政府和企業(yè)到2022年將投資2.6萬億韓元加快韓國氫燃料電池汽車生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，在2019年1月17日正式發(fā)布“氫能經(jīng)濟發(fā)展路線圖”，將氫能產(chǎn)業(yè)定為戰(zhàn)略投資領(lǐng)域，通過發(fā)展氫能拉動經(jīng)濟的創(chuàng)新增長；法國在2018年6月發(fā)布國家氫能計劃，宣布投資1億歐元用于工業(yè)、交通等領(lǐng)域。

氫能的規(guī)?；瘧?yīng)用有望率先在交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。近年來，全球氫能產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，中上游制儲氫關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)突破，下游應(yīng)用成本逐步下降，行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷提速，相關(guān)重大項目陸續(xù)啟動，全球氫能市場將持續(xù)升溫。重整法制氫成本已可媲美燃油（約合1.25美元/kg）、電池系統(tǒng)成本2015年約53美元/kW，2020年有望下降至40美元/kW。同時，我國廢氫的利用將使使用成本進(jìn)一步降低。氫燃料電池相比鋰離子電池具有續(xù)航里程長，充電時間短等優(yōu)勢，可將交通工具變成能源互聯(lián)網(wǎng)的一個重要組成部分，將推動能源結(jié)構(gòu)清潔化，使能源和交通系統(tǒng)更加高效、智能。

2 區(qū)域合作是發(fā)展氫能的重要路徑

單個城市獨自發(fā)展氫能不經(jīng)濟。燃料電池汽車的普及需要有完善的氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但加氫站建設(shè)前期投入資金需求量巨大，而且規(guī)模小的話運營成本高。一兩個城市的單獨規(guī)劃也難以有效形成網(wǎng)絡(luò)，無法形成規(guī)模效應(yīng)，會限制氫能的推廣和應(yīng)用。

各國紛紛開展區(qū)域合作推動氫能應(yīng)用。日本政府為推進(jìn)下一代的能源建設(shè)，在2011年提出要以4大都市圈（東京、中京圈、關(guān)西圈、北九州圈）為中心，通過區(qū)域合作和官民合作模式，建立100個商用加氫站，然后通過高速公路連接；德國政府為了促進(jìn)氫能和燃料電池在區(qū)域內(nèi)的實際應(yīng)用，在2018年提出了氫能區(qū)域建設(shè)的想法；美國加州在舊金山、洛杉磯建加氫站，通過高速公路連接形成局部網(wǎng)狀，發(fā)展氫燃料電池車；2018年，美國俄亥俄州牽頭一個公私合作伙伴聯(lián)盟，將在俄亥俄州和密歇根州南部的高速公路上，至少建設(shè)13個加氫、充電和加壓縮天然氣（CNG）設(shè)施，并著手起草在中西部各州的“替代燃料運輸走廊”行動計劃。

3 長三角城市群具備建設(shè)“氫能走廊”的良好條件

近年來，我國各地紛紛出臺氫燃料電池地方規(guī)劃，以期在氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展上奪得先機，形成了以華東、華北、華南、華中、東北、西北、西南各大城市群為代表的7大氫產(chǎn)業(yè)集群，而其中最被業(yè)內(nèi)看好的是長三角城市群。

長三角區(qū)域氫資源供應(yīng)具備優(yōu)勢。目前國內(nèi)最可靠、最經(jīng)濟的氫來源是工業(yè)副產(chǎn)氫，上海寶鋼等企業(yè)在煉鋼過程中所產(chǎn)生的氫資源，通過簡單的分離凈化，即可直接用作燃料。此外，江蘇鹽城的風(fēng)電、光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大，也可通過再生能源電解水制氫，為氫資源的供給提供了清潔路徑。

長三角區(qū)域氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)實力雄厚。據(jù)統(tǒng)計，僅2017年我國氫燃料電池投資項目就達(dá)1 000多億元。在技術(shù)實力較強的長三角地區(qū)，聚集了我國燃料電池發(fā)展的主要企業(yè)（見圖1）。上海氫燃料電池技術(shù)研發(fā)在全國首屈一指，同濟大學(xué)氫能技術(shù)研發(fā)歷史悠久，具有扎實的技術(shù)基礎(chǔ)。上汽集團是整車企業(yè)中最早布局燃料電池的，并與中科院大連化學(xué)物理研究所合作成立公司，在車用燃料電池電堆和系統(tǒng)開發(fā)方面具有較強實力。江蘇無錫、鹽城等也在積極部署燃料電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

長三角區(qū)域具備良好的氫能示范應(yīng)用基礎(chǔ)。在示范運行上，上海在2010年世博會期間的示范運行取得了良好反響，在2018年上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)也開始了批量通勤服務(wù)，江蘇如皋2018年開啟了經(jīng)濟開發(fā)區(qū)氫能公交的示范運營。在載體空間上，有江蘇如皋氫能小鎮(zhèn)、浙江臺州氫能小鎮(zhèn)、江蘇張家港氫能燃料電池國家雙創(chuàng)集中示范基地等一批特色地區(qū)。在區(qū)域交通領(lǐng)域應(yīng)用氫能的基礎(chǔ)條件上，長三角區(qū)域高速公路網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)和高等級航道網(wǎng)構(gòu)筑均為“氫能走廊”提供了日益優(yōu)化的物理依托。

長三角區(qū)域在推動氫能發(fā)展上已形成基本共識。上海、蘇州、南通、如皋等城市紛紛出臺了燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃。如皋還將氫能產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，發(fā)展特色經(jīng)濟，被聯(lián)合國開發(fā)計劃署授予“中國氫經(jīng)濟示范城市”，是目前我國唯一獲此殊榮的城市。2018年4月，中國汽車工程學(xué)會與上海、如皋、南通、鹽城、湖州等地，聯(lián)合制定了《長三角氫走廊建設(shè)發(fā)展規(guī)劃》，提出要通過創(chuàng)新模式，引領(lǐng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)聚焦、升級，打造世界上獨一無二的氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟帶。

4 長三角“氫能走廊”亟需進(jìn)一步統(tǒng)籌規(guī)劃

長三角區(qū)域在氫能產(chǎn)業(yè)的資源條件、技術(shù)力量、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)及政策環(huán)境等各方面在國內(nèi)均具有明顯優(yōu)勢，應(yīng)充分發(fā)揮其優(yōu)勢，作為先行先試區(qū)，加快建設(shè)“氫能走廊”，集中力量打造氫能產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟帶。但同時也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，長三角區(qū)域一體化的產(chǎn)業(yè)鏈深度融合還未形成，氫能產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展還需要進(jìn)一步加強區(qū)域聯(lián)動、統(tǒng)籌規(guī)劃。具體措施如下。

4.1 加強長三角“氫能走廊”頂層設(shè)計

氫能產(chǎn)業(yè)作為一個戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，涉及地方利益訴求，僅靠地方政府和相關(guān)企業(yè)的推動仍然不夠，需要國家的頂層設(shè)計。建議將建設(shè)長三角“氫能走廊”納入長三角區(qū)域一體化發(fā)展國家戰(zhàn)略，以國家戰(zhàn)略視角，聚焦整個產(chǎn)業(yè)，圍繞基礎(chǔ)設(shè)施、資源供給、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、政策保障等各個環(huán)節(jié)，從長三角整個區(qū)域進(jìn)行整體規(guī)劃。推動長三角地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，加快實現(xiàn)長三角區(qū)域的氫基礎(chǔ)設(shè)施和交通體系的一體化，推動利益共享一體化，從而為未來我國全面開展氫基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)?；l(fā)展積累經(jīng)驗，助力我國能源轉(zhuǎn)型和技術(shù)創(chuàng)新。

4.2 明確發(fā)展思路，分階段推進(jìn)建設(shè)

充分用好長三角得天獨厚的水陸交通資源，以“水陸并進(jìn)、水上先行”的思路，分階段推進(jìn)長三角氫能走廊建設(shè)。一方面，沿著水陸2種載體，串聯(lián)沿線氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的重要城市，加快建設(shè)氫高速網(wǎng)絡(luò)，形成閉環(huán)走廊，如水路考慮聯(lián)通“上?！贤ā}城”等地，陸路可重點串聯(lián)“上?！K州—無錫”等地。另一方面，鑒于目前我國對于氫能安全問題并未形成統(tǒng)一的認(rèn)識，甚至仍將氫能作為一種危險品來管理，從制氫、儲氫、加氫，到氫燃料電池技術(shù)集成和應(yīng)用，每個環(huán)節(jié)都還存在不同程度的安全或技術(shù)難題，在技術(shù)難題仍未完全解決的情況下，以水路航運作為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先行運輸渠道更為穩(wěn)妥，可降低潛在安全風(fēng)險。

4.3 營造應(yīng)用環(huán)境，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新

氫能產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展的前提是要具備適宜的應(yīng)用環(huán)境。長三角區(qū)域“氫能走廊”作為先行先試區(qū)，需加快推動區(qū)域聯(lián)合，出臺和完善制氫、儲氫、加注等方面的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，完善相關(guān)配套體系，激發(fā)用戶應(yīng)用積極性，從而驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步加快步伐。鼓勵長三角城市群通過技術(shù)合作、聯(lián)合引進(jìn)國際人才、設(shè)立產(chǎn)業(yè)基金等多種途徑支持制氫、儲運氫、加氫及燃料電池基礎(chǔ)材料、核心技術(shù)和關(guān)鍵部件的技術(shù)攻關(guān)，重點突破膜電極、空壓機和儲氫罐等技術(shù)瓶頸，縮小在氫能高端裝備制造、燃料電池基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域與日、德、韓等國間的差距。