氢能：后疫情时代的破局之钥

文/本刊记者 汪玚

氢能是当前全球能源革命的重要研究方向，也是各国发展能源战略的重要的组成。随着相关技术加快成熟、日本、美国、德国、法国等国家相继发布国家氢能发展路线图和行动计划，氢能经济开始由示范导入期向商业化提升期迈进，可以说，也为2025-2030 年燃料电池汽车快速进入发展期奠定了坚实的基础。

近几年我国也加大了氢能和燃料电池产业的发展：2019 年的政府工作报告中首先题词推动充电加氢等建设；10 月国家能源委召开会议，要求加快探讨氢能商业化的路径；2020 年4 月，国家能源局发布了《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》，正式将氢能纳入我国能源发展范畴。

后疫情时代，氢能在国际能源战略中占据了怎样的地位？结合我国能源特点，氢能应用有着怎样的背景和发展潜力？中国氢经济的长三角版图如何勾勒？地方氢能产业发展研究有着怎样的进展和突破？

后疫情时代多重困境下，破解关键所在

为什么后疫情时期，大家都重视氢？

国际氢能协会副主席、清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强通过新冠疫情给全球带来的经济成本，和全球气温变化带来的影响给出了答案。

毛宗强认为，氢能，尤其是绿氢，将是在后疫情时代减少全球气温升高、促进经济发展的重要可再生能源。

1 月7 日，中国科学家和美国俄亥俄州科学家发表的一篇文章中，讲述了由于气温升高，原本埋在地下的病毒有33 种已经出现在环境中——而这其中的28 种，我们尚且不了解其成分。3 月6 日，亚洲开发银行就新型冠状肺炎疫情给全球经济带来的影响进行估算，并发布了相关数据。据估算，疫情对全球经济的影响程度不一，经济损失大约在770 亿-3470 亿美元之间，占全球GDP的0.1%-0.4%。

11 月，据中国社会科学院、中国气象局气候变化经济学模拟联合实验室及社会科学文献出版社发布的第12 部气候变化绿皮书——《应对气候变化报告（2020）：提升气候行动力》指出，2020 年原是国际社会重振全球气候合作信心的关键年份，是实现温室气体较2010 年排放水平减少45%目标的收官之年，对二十一世纪中叶实现“零排放”目标至关重要。但新冠肺炎疫情使全球气候进程全面停滞，对全球气候治理和国际秩序影响深远。

这在去年国际能源署（IEA）发布的《2019 世界能源展望》报告中同样有所印证：为适应新的压力和迫切需求，能源政策在不断调整中，但总体上还远远不足以满足世界现在面临的能源安全和环境威胁。据IEA 测算，2018 年全球能源消费增长的近五分之一是由于更加炎热的夏季推高了对制冷的需求和寒流导致了更高的采暖需求所致。

欧洲氢能占比趋势

氢能是未来的重要能源形式，氢可以作为沟通交流、发电、储能和三大领域的关键能源气体，重要性不断上升，未来地位有望与石化资源比肩，预计2030 年市场价值超过万亿。

据世界氢能协会预测，到2050 年，全球20%的二氧化碳减排可以通过用氢来完成，氢能消费占全球能源消费的18%，氢能汽车将占全球车辆的25%，氢能产业将创造3000 万个就业岗位，创造2.5 万亿美元以上的市场价值。

未知的病毒及其可能造成的疾病影响、经济与就业压力、气候变化带来的能源安全和环境威胁……后疫情时代的多重困境下，氢能成为了破解之道的关键因素，这在全球已然达成共识，一些发达国家迅速行动——

早在2017 年12 月，日本政府就发布了“氢能源基本战略”，从氢气供给和氢气使用两方面制订规划，分步列出了很多具体目标，包括到2030 年：氢气价格从每标准立方米100 日元降至30 日元；实现氢燃料电池汽车达到80 万辆；氢气加注站增至900 个；氢燃料电池巴士达到1200 辆等。

2019 年11 月5 日，德国联邦经济事务和能源部、运输部长和数字基础设施部、研究和教育部以及经济合作部联合就“氢在未来能源转型和气候保护方面的作用”举办研讨会，征求科学界、工业界及相关社会代表对《国家氢能战略》的意见。德国政府认为，氢不仅是成功实现能源转型的关键，对于该国工业未来也至关重要。

两日后，美国燃料电池与氢能协会（FCHEA）发布了美国《氢能经济路线图》摘要，全方位介绍了美国未来30 年氢能产业规划，号召政府及产业界协同共进构建氢能未来。实际上，美国每年已有数亿资金投向氢能领域：交运方面，美国拥有全球半数以上的氢燃料电池汽车（7600 辆），2.5 万辆燃料电池叉车；发电领域，8000 余套小型燃料电池系统分布于美国各地，大型燃料电池发电规划及装机合计已超过550MW。

2020 年4 月，荷兰发布国家级氢能政策：为支持《国家气候协议》，到2025 年将完成50 个加氢站，1.5 万辆燃料电池汽车和3000 辆重型汽车；到2030 年完成30 万辆燃料电池汽车。

欧盟已经设定目标，到2050 年将氢能在能源结构中的占比提高到12%-14%，投资总额达到1800 亿-4700 亿欧元。并于7 月8 日启动“欧洲清洁氢联盟”，希望在这一领域建立全球领导地位，以支持欧盟到2050 年实现碳中和的承诺。

7 月22 日，英国政府公告成立氢能咨询委员会，旨在为英国提供氢气作为战略脱碳能源载体的发展信息，并为英国制定氢能和脱碳战略而努力。

9 月8 日，法国政府公布国家氢能源计划，旨在优先促进氢气供应，为提振氢能需求打好基础，并逐步构筑以法国技术为核心并覆盖全球的氢能产业链。计划将在未来10 年内投资72 亿欧元推动氢能源生产与应用。

据悉，在最新的复苏计划中，已有14 个欧盟成员国制定了详细的氢能规划。

美国加州随处可见Shell 加氢站（来源：Insideevs）

日本常见的加氢站（来源：Autocarpro）

能源结构调整+控制能源碳排放强度新途径

我国能源资源的基本特点为富煤、贫油、少气，即煤炭资源丰富，而石油、天然气资源相对匮乏。

数据表明，2018 年我国燃油消耗达到6 亿多吨，对外依存度达到70%。2018 年我国天然气对外依存度达到45.3%，成为全球第一天然气进口国。为保证我国家能源安全，减少对国际油和天然气的依赖，我们需要大力发展石油和天然气的替代燃料。

而在能源环境问题上，据研究机构Carbon Brief 推算，2018 年中国排放碳排放总量达100 亿吨，比2017 年增长2.3%，约占全球的27.2%。虽然整体排放增长，但随着经济结构和能源结构的转型，2018 年中国碳排放强度（每单位GDP 二氧化碳排放）下降4.0%。控制能源碳排放强度仍然是我国当前及今后一段时间的重要任务之一。

经济增长放缓，再加上向更加清洁的能源转移以及减少能源密集型制造业，成为降低我国经济的能源强度的有效途径，这在去年的数据中已得到印证——2019 年，尽管中国经济增长了7%，碳排放量仅增加了0.9%。

在这样的背景下，发展氢能为我国部分替代石油和天然气的能源结构调整，同时控制能源碳排放强度提供了一条新的出路。

在中国工程院院士衣宝廉看来，目前我国氢能发展的突破口在燃料电池汽车。“如果在这方面取得成功，会逐渐扩大我国氢能应用范围，在整个国民经济中部分地代替石油和天然气，完成能源结构调整，更可以发展可移动能源研究——也就是氢电体系。”

“氢的来源主要由化学能源和可再生能源电解两种方式，前者会排放二氧化碳，后者则不会。目前在我国，99%的氢气都是通过化石能源进行转化。”衣宝廉表示，“燃料电池是氢能的理想转化装置，氢能和燃料电池是能源转化利用清洁化、高效化的关键，是连接化石能源和可再生能源的桥梁。”

政府和行业明显对此已有布局。2019 年12 月，工信部正式对《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》（征求意见稿）（以下简称“《意见稿》”）公开征求意见。《意见稿》提出，将深化“三纵三横”研发布局。其中以纯电动汽车、插电式混合动力（含增程式）汽车、燃料电池汽车为“三纵”，布局整车技术创新链。在中国电工技术学会秘书长韩毅看来，《意见稿》的发布对发展和利用氢能和燃料电池的技术，提出了目标和任务，明确构建燃料电池汽车完整的产业链，形成了合理的布局，协同推进产业发展格局。他认为氢能和燃料电池技术“未来发展潜力巨大”。

上海首个油氢合建项目竣工并试运行

浙江省内第一座加氢站

今年10 月修订发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，较1.0 版本共更多提及了氢能和燃料电池汽车，并提出氢燃料电池汽车未来在中国市场要想全面展开需要达到一个基本的规模，从2030 到2035 年要做到100 万辆的保有量这一基础目标。

清华大学汽车产业与技术战略研究院院长赵福全认为，这表明氢能产业在我国已经进入了全新的发展阶段。

中国氢经济的长三角版图

除了国家层面推出了一系列的政策，地方政府也相继为发展氢能和燃料电池的行业，制定了一些产业发展和计划。“像江苏、浙江、山东、上海等城市和30 几个地级市，也先后出台了促进氢能产业发展的补贴的办法和规划和指导的意见，积极抢占燃料电池战略性新兴产业的培育和发展的机遇，以实现产业发展为引领作用。”韩毅表示。

在这其中，较引人瞩目的当属长三角地区。

据上海燃料电池汽车动力系统有限公司总经理王亚波介绍，自2018 年《长三角地区一体化发展三年行动计划（2018-2020 年）》发布后，长三角地区间战略协同不断增多，氢能和燃料电池得以协同发展。

2019 年5 月，《长三角氢走廊建设发展规划》（以下简称《规划》）发布，提出近期（2019-2021 年）以上海为龙头，先行城市开始，形成燃料电池示范；中期（2022-2025 年）以重点城市覆盖，形成几个氢走廊；远期（2026-2030 年）形成长三角主要城市全覆盖。通过三个阶段从点到线，再到面的发展，让长三角地区形成氢能应用的燎原之势。

王亚波认为，长三角氢能产业链具备政策优势，研发基础雄厚，专利全国领先，产业链比较完备，投资充足，在全国氢能产业发展中是重要版图，相信会发挥重要作用。

2017 年9 月，上海发布了《上海市燃料电池汽车发展规划》，在全国打响了地方规划的第一炮。2019 年8 月，江苏出台《江苏省氢燃料电池汽车产业发展行动规划》，地方政策反应也比较迅速。据南京大学教授刘建国介绍，苏州常熟、张家港均已出台地方氢能规划，昆山近日发布了相关征求意见稿，南通和如皋也陆续出台了扶持的产业发展意见。“浙江出台了燃料电池的省级政策，安徽六安和铜陵在燃料电池领域也十分活跃。”王亚波表示。

全国氢能专利申请数量排名的15个省（市）中，长三角占据了三分之一个席位；前五名中，更3 个都属于长三角。全国燃料电池专利申请数量省（市）排名中，前四名分别为上海、江苏、浙江、安徽，均属于长三角地区。

王亚波介绍说，长三角地区氢能和燃料电池产业链十分完备，非常有竞争力，企业数量多，竞争力相对较强。“在加氢站布局方面，江苏2021 年规划26座，浙江2022 年规划30 座，上海2022年建成20 座左右。”截至2020 年7 月，我国全国共建成加氢站不过80 多座。燃料电池汽车示范运营数量也已突破600台，约占全国总量的三分之一。

在刘建国看来，氢能发展需要政府、企业、科研院所多方面协同合作。未来中国氢能经济性仍然存在巨大挑战，现阶段需积极寻找合适场景，加大推广力度，技术迭代降低成本。