氫能利用前景看好助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)效并舉

本刊記者 王睿佳

當(dāng)前，能源低碳轉(zhuǎn)型訴求愈加明顯，氫能作為一種可儲、可電、可燃燒的能源，以其清潔、靈活高效和應(yīng)用場景豐富的優(yōu)勢被看作世界能源轉(zhuǎn)型的重要方向。從資源、環(huán)保等角度來看，氫能是汽油等化石燃料的理想替代品；從能源戰(zhàn)略角度來看，氫能則是二十一世紀(jì)世界能源轉(zhuǎn)型的焦點(diǎn)之一。我國是制氫大國，制氫量排名世界首位。2018 年以來，隨著相關(guān)利好政策釋放、各地大力支持，我國氫能利用迎來較大幅度發(fā)展，有望邁入世界前列。

政策支持頻現(xiàn) 各地積極響應(yīng)

位于吉林省西北部的白城市，與我國東北地區(qū)大部分城市命運(yùn)相似，依托昔日老工業(yè)基地的輝煌走得有條不紊，卻也難以實(shí)現(xiàn)突破性跨越式發(fā)展。2018 年，白城開始謀劃利用可再生能源制氫，提出建設(shè)吉林西部重要能源基地的發(fā)展戰(zhàn)略。吉林省委省政府對此高度重視，將建設(shè)“白城國家級高載能高技術(shù)基地”、打造“中國北方氫谷”上升為省級戰(zhàn)略。至此，白城開啟了新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“氫能時代”。

白城市的氫能發(fā)展規(guī)劃是我國各地積極響應(yīng)國家大力支持氫能利用的一個縮影。2019年，氫能被首次寫進(jìn)了《政府工作報告》，《報告》要求“推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”；2019年3月，《綠色產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄（2019版）》發(fā)布，明確燃料電池裝備制造、氫能利用設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營等兩項(xiàng)為清潔能源產(chǎn)業(yè)，為氫能今后作為清潔能源而應(yīng)享受的政策支持和相關(guān)福利獲取創(chuàng)造了條件；2020 年4月10日，《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》發(fā)布，其中，氫能被列為能源范疇，是中國第一次從法律上確認(rèn)了氫能屬于能源；2020年9月16日，《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》出臺，明確中央財政將采取“以獎代補(bǔ)”方式對示范城市給予獎勵，爭取通過4年左右時間，建立氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈。

全國多地不斷吹響發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)的集結(jié)號。河北省印發(fā)《河北省氫能產(chǎn)業(yè)鏈集群化發(fā)展三年行動計(jì)劃（2020～2022 年）》，將推動河北建投風(fēng)電制氫工程，預(yù)計(jì)2020 年底前投產(chǎn)，新增制氫能力5700 千克/天；北京市發(fā)布《北京市加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動方案（2020～2022 年）》指出，在氫能領(lǐng)域，要探索推進(jìn)氫燃料電池綠色先進(jìn)技術(shù)在特定邊緣數(shù)據(jù)中心試點(diǎn)應(yīng)用，組建1～2 家國家級制造業(yè)創(chuàng)新中心；四川省發(fā)布《四川省支持新能源與智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策措施（征求意見稿）》，提出18 條政策支持，其中有6 條政策涉及氫能與燃料電池發(fā)展；山東省發(fā)布《山東省氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃（2020～2030 年）》，大力支持打造“魯氫經(jīng)濟(jì)帶”；青島市發(fā)布《青島市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020～2030 年）（征求意見稿）》，提出通過完成近、中、遠(yuǎn)期目標(biāo)，夯實(shí)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，完成氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈和應(yīng)用體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)“東方氫島”的總體發(fā)展目標(biāo)；廣州市發(fā)布《廣州市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2019～2030 年）》，明確將廣州建成我國南部地區(qū)氫能樞紐，力求實(shí)現(xiàn)到2030年，建成集制取、儲運(yùn)、交易、應(yīng)用一體化的氫能產(chǎn)業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2000 億元；成都市發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干意見》，立足成都?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)薄弱環(huán)節(jié)和亟待扶持領(lǐng)域提出22 條扶持政策，增加對氫氣儲存、運(yùn)輸企業(yè)補(bǔ)貼……

促產(chǎn)業(yè)鏈完善 增進(jìn)良性循環(huán)

氫能產(chǎn)業(yè)鏈分為制氫、儲運(yùn)、加氫站、氫燃料電池應(yīng)用等多個環(huán)節(jié)，鏈條長，復(fù)雜度高。在政策持續(xù)釋放驅(qū)動力的有利環(huán)境下，做好產(chǎn)業(yè)鏈上下游合理布局、上下聯(lián)動、橫向協(xié)同，促進(jìn)各環(huán)節(jié)核心技術(shù)突破，形成產(chǎn)業(yè)合理布局、市場良性循環(huán)，是我國當(dāng)前做好氫能利用的關(guān)鍵。

在制氫產(chǎn)業(yè)端，制備大規(guī)模低成本氫氣是關(guān)鍵。中國已是世界上最大制氫國。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)評估，我國現(xiàn)有工業(yè)制氫產(chǎn)能為2500 萬噸/年，可為氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期提供低成本的氫源。制氫技術(shù)路線按原料來源主要分為化石原料制氫、化工原料制氫、工業(yè)尾氣制氫和電解水制氫幾種。常規(guī)的制氫技術(shù)路線中以傳統(tǒng)化石能源制氫為主，即“灰氫”。我國制氫路線正在由“灰氫”向“綠氫”轉(zhuǎn)變，也就是著力開展以可再生能源電解水制得氫氣。我國“風(fēng)”“光”資源豐富，且存在“棄風(fēng)棄光”的客觀情況，采用“棄風(fēng)棄光”制氫，既解決了風(fēng)光新能源消納送出難題，又可低成本獲得零碳排的“綠氫”，更可能為可再生能源發(fā)展受限地區(qū)帶來“氫能經(jīng)濟(jì)”發(fā)展機(jī)遇，可謂一舉多得，多方受益。

在氫能儲運(yùn)端，氫氣的儲存主要有氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固體儲氫三種方式。高壓氣態(tài)儲氫在世界范圍內(nèi)已得到廣泛應(yīng)用，低溫液態(tài)儲氫在航天等領(lǐng)域得到應(yīng)用，有機(jī)液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫尚處于示范階段。目前，我國氫能示范應(yīng)用主要圍繞工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫地附近（小于200 千米）布局，氫能儲運(yùn)以高壓氣態(tài)方式為主。以我國對未來氫能發(fā)展的規(guī)劃可以看出，中長期，儲氫將以氣態(tài)、低溫液態(tài)為主，多種儲氫技術(shù)相互協(xié)同，氫的輸運(yùn)將以高壓、液態(tài)氫罐和管道輸運(yùn)相結(jié)合，并鋪設(shè)氫氣管網(wǎng)聯(lián)結(jié)城市、鄉(xiāng)村。

加氫站是氫能產(chǎn)業(yè)上下游用戶的聯(lián)系樞紐，是產(chǎn)業(yè)鏈中承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。截至2019年底，全國累計(jì)已建成的加氫站共有61座，已經(jīng)投入運(yùn)營的有52座，在建/擬建加氫站數(shù)量為72座。按照《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》規(guī)劃，到2020年底，我國計(jì)劃燃料電池汽車規(guī)模達(dá)到5000輛，建成加氫站至少100座；到2025年，建成加氫站至少300 座。但是中國加氫站目前都尚未盈利，從加氫站的營運(yùn)模式來看，能否盈利主要取決于運(yùn)營成本（氫氣的價格）、投資額（設(shè)備）、加氫站運(yùn)行負(fù)荷（燃料電池汽車保有量）。

從氫能實(shí)際應(yīng)用來看，氫燃料電池是氫能高效利用的最有效途徑。我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈已具雛形，且燃料電池系統(tǒng)性能已滿足商業(yè)化需求。當(dāng)前，多地政府均積極支持燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，出臺相關(guān)政策予以支持，“以獎代補(bǔ)”、建立示范城市群，氫燃料電池及燃料電池汽車的發(fā)展迎來機(jī)遇。今后，發(fā)展燃料電池新技術(shù)、新業(yè)態(tài)融合應(yīng)用的商業(yè)化、可持續(xù)模式，將成為氫能利用落地、產(chǎn)業(yè)良性運(yùn)轉(zhuǎn)的重要支撐。

資料圖

探索有效路徑 助力全面發(fā)展

“十四五”即將開局，低碳發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型勢在必行，氫能利用是我國未來能源技術(shù)戰(zhàn)略性的選擇。我國氫能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，應(yīng)繼續(xù)做好統(tǒng)籌整個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理規(guī)劃布局，補(bǔ)齊短板，創(chuàng)新科技、探索更多有效商業(yè)運(yùn)營模式，示范推進(jìn)，引領(lǐng)國家氫能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。

完善氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展規(guī)劃放眼未來?！安粩嗤晟茪淠芎腿剂想姵囟嘣獦?biāo)準(zhǔn)體系，加快標(biāo)準(zhǔn)供給。根據(jù)氫能產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)需求，積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)，開展國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂，鼓勵相關(guān)社會團(tuán)體修訂標(biāo)準(zhǔn)，快速響應(yīng)氫能和燃料電池領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展和市場需求，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)多元供給體系，助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”國家市場監(jiān)督管理總局標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新司姬二明表示。為保障相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺，我國已經(jīng)成立了全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會和全國燃料電池及液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，主要負(fù)責(zé)氫能的生產(chǎn)、儲運(yùn)及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的制定。但隨著氫能在各個領(lǐng)域應(yīng)用的逐步深入和技術(shù)進(jìn)步，需要制定或者修訂越來越多的新標(biāo)準(zhǔn)。尤其對不同類型的安全問題需要予以足夠的重視，制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和完善的管理程序，保證氫能產(chǎn)業(yè)鏈的整體安全。發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是未來能源轉(zhuǎn)型的重要路線之一，具有良好的發(fā)展前景。我國應(yīng)及時制定氫能全面發(fā)展的目標(biāo)規(guī)劃及線路圖，在清晰目標(biāo)的指導(dǎo)下，更快更好發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)。

加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，穩(wěn)步助推產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展完善。早在2018年，時任全國政協(xié)副主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼就提出：“要抓基礎(chǔ)，加快充電加氫等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?！蹦壳拔覈敋涔艿乐挥屑s100 千米，終端加氫站不到百座，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，大大制約了氫能產(chǎn)業(yè)鏈的整體發(fā)展。從合理布局角度出發(fā)，應(yīng)從國家層面重點(diǎn)扶持氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，動員各方力量，吸引社會資本參與建設(shè)，并在運(yùn)營過程中給予充分的財稅惠補(bǔ)，同時支持相關(guān)國有能源企業(yè)加大對油氣管道的配套改造與完善，增補(bǔ)管道的氫能輸送功能。

促進(jìn)技術(shù)研發(fā)突破，加快關(guān)鍵部件和設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程。氫能產(chǎn)業(yè)鏈條長，制取、儲運(yùn)、加氫設(shè)施及下游應(yīng)用，涉及不同環(huán)節(jié)不同技術(shù)路線。近年來，我國在科技專項(xiàng)、創(chuàng)新工程等方面重點(diǎn)布局，氫能及燃料電池重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)取得較大進(jìn)展。當(dāng)前發(fā)展階段，應(yīng)推動關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。制氫環(huán)節(jié)，應(yīng)繼續(xù)推動以煤制氫為主向可再生能源電解制氫轉(zhuǎn)變；儲運(yùn)方面，需加快高壓、液態(tài)儲運(yùn)技術(shù)研究，提高長距離儲運(yùn)水平；氫能應(yīng)用，要支持氫燃料電池多場景應(yīng)用；同時還應(yīng)加強(qiáng)氫燃料電池基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵零部件和相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)突破并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

加快構(gòu)建氫能供應(yīng)體系，降低氫能供給成本。我國北方地區(qū)市場終端的氫氣價格在70 元/千克，長三角和珠三角區(qū)域價格在80～120 元/千克，與汽柴油的價格相比競爭力嚴(yán)重不足。根據(jù)國際能源署、國際可再生能源署最新報告，到2030年可再生能源制氫成本將大幅下降（可能下降30%），氫能將在全球?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模利用，可再生能源制取的綠氫將成為最主要的氫源。因此，我國應(yīng)因地制宜，加大力度探索發(fā)展光伏、風(fēng)電、水電等可再生能源制氫，支持光解水、生物發(fā)酵等綠色制氫技術(shù)示范及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，形成氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈和供應(yīng)體系建設(shè)，真正成為“氫能大國”。

防范產(chǎn)業(yè)無序競爭，探索有效商業(yè)運(yùn)營模式。氫能產(chǎn)業(yè)橫跨能源、材料、裝備制造等多個領(lǐng)域，既能有效帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，又能催生新產(chǎn)業(yè)鏈，整合帶動效果突出。我國氫能產(chǎn)業(yè)化并未完全成熟，要通過出臺相應(yīng)政策法規(guī)合理約束整個產(chǎn)業(yè)鏈的上下游利益相關(guān)方，避免無序競爭擾亂市場良性循環(huán)發(fā)展。同時，積極探索實(shí)踐基于氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的成熟可行的商業(yè)模式，建立氫能產(chǎn)業(yè)市場化發(fā)展機(jī)制。例如支持以工業(yè)副產(chǎn)氫（僅限于既有產(chǎn)能）、可再生能源制氫替代煤炭或天然氣制氫，應(yīng)用于傳統(tǒng)煉鋼、化工等行業(yè)，開展綠色化工（合成氨、甲醇等）試點(diǎn)示范。

培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)優(yōu)秀人才，擴(kuò)大氫能領(lǐng)域?qū)I(yè)人才隊(duì)伍。我國龐大的工業(yè)實(shí)力和消費(fèi)基礎(chǔ)為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了規(guī)模優(yōu)勢。但是，往往伴隨新產(chǎn)業(yè)發(fā)展而來的是人力資源供給的滯后。我國目前缺少氫燃料電池專家，也很少有大學(xué)提供相關(guān)課程；加氫站的維護(hù)、運(yùn)營、氫燃料電池的安裝和運(yùn)行均需要熟練的技術(shù)人員進(jìn)行操作。因此，加強(qiáng)氫能領(lǐng)域?qū)I(yè)人才培育，引進(jìn)國外優(yōu)秀的專家學(xué)者來華，勢必是我國氫能產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

順應(yīng)全球融合發(fā)展潮流，整合對接全球氫能和燃料電池資源，開展高層次的國際合作。在經(jīng)濟(jì)全球化的大局中，與世界深度融合是國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然選擇。面向未來，我們要繼續(xù)開放合作，充分利用國內(nèi)外的優(yōu)勢資源，重點(diǎn)在氫能基礎(chǔ)建設(shè)、燃料電池汽車示范推廣、商業(yè)化模式等領(lǐng)域，共同推動氫能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。國際氫能委員會預(yù)計(jì)，要建立氫能經(jīng)濟(jì)，在2030 年之前，全球每年需要投資200～250億美元，同時需要各國在長期的政策框架支持下大規(guī)模部署氫能，通過規(guī)模效應(yīng)降低氫能生產(chǎn)和應(yīng)用成本，這樣才能全面實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉吹恼虾桶l(fā)電、跨部門和跨地區(qū)的能源分配，提高能源系統(tǒng)的抗御能力，加速在氫能運(yùn)輸、建筑熱能、電力及工業(yè)領(lǐng)域的脫碳過程以及為工業(yè)提供清潔的原料等氫能發(fā)展的總體目標(biāo)。