全球氢能高质量加速，“绿”色先行

周礼

刚刚过去的6月与7月，具有重大意义的《德国国家氢能战略》与《欧盟氢能战略》相继发布，强调了“绿色氢气”的优先投资地位，也进一步确认了“疫后”绿色复苏经济之路。

“欧盟氢能战略的推出是整个欧盟向绿色发展迈出的重要一步。但只有以太阳能、风能等清洁的可再生能源为电源生产出的氢才是帮助整个欧洲实现脱碳目标的最有前途的方式。”欧洲太阳能发电公司政策总监AurélieBeauvais这样评价。

氢能被普遍视为能源领域深度脱碳的关键选择，但目前全球绝大部分氢能是利用化石能源生产，其中，76%基于天然气、23%基于煤炭。考虑到氢能清洁利用的前提是来源清洁化，可再生能源制氢（绿氢）对发挥氢能脱碳作用至关重要。

这方面，电解水制氢得到了各国的广泛关注，据国际能源署IEA统计，电解水制氢核心设备水电解槽的投资不断增大，兆瓦级项目已在日本、加拿大等国落地，同时更大规模的可再生能源制氢项目也在规划中。IEA署长法提赫·比罗尔表示，当前全球原油经济大幅震荡，“绿色氢气”正在迎来“属于它的时代”。作为新兴产业，理应获得各国政府更多支持。

而探析各国近年来氢能发展路径与特色，“绿色、可持续、清洁”一直在其规划之中。

纷纷布局，各展奇招

20世纪70年代，氢经济一词首次出现在公众视野，此后一直受制于氢能技术而发展缓慢，随着气候变化导致的能源转型需求，各国相继出台具有实操性的氢能战略，据不完全统计，截止目前占世界GDP70%的18个国家制定了氢能发展战略，全球直接支持氢能源部署的政策总计约50项。其中德国、美国、荷兰、日本、中国、韩国等成效斐然，各有千秋。

德国：巨头加持，加速全国氢能网络布局

从全球氢能技术发展来看，德国在燃料电池、加氢站等领域已初步确立世界领先地位，生产的氢能占全球总量的20%。作为欧洲最早启动氢能产业化研究的国家，德国于2006年发布“国家氢能与燃料电池技术创新计划（NIP）”，积极推进可再生能源发电制氢技术、液体有机氢载体储氢技术开发，以及氢燃料电池技术的研发和推广，利用电网和天然气管网等基础设施作为储能设备，在全国建设氢基础设施，逐步将氢能技术突破与规模化相结合。

2016年，德国氢能商业化正式启动，当年共銷售约2000台固定式家用燃料电池；从2017年起，随着加氢站大规模建设，氢能源汽车开始进入市场；预计到2023年，德国将建成约400座加氢站，而由道达尔、液化空气等龙头企业共同推进的H2Mobility将承担所有运营任务，初步建成全国性的氢能网络。同时计划最晚在2040年之前建成10GW的电解绿氢产能，旨在进一步变革氢燃料电池技术的氢能产业链。

荷兰：乘“风”而行，多管齐下实现绿氢目标

2月28日，荷兰格罗宁根海港与壳牌宣布合作，计划启动当前欧洲最大的海上风电制氢项目NortH2，该项目将利用海上风力发电厂产生的可再生电力生产绿氢，目标在2030年之前利用大约3-4MW的风能产氢，到2040年左右达到10MW规模，生产绿氢80万吨，最后建成欧洲绿氢生产中心。

得益于风能的充沛，荷兰绿氢的发展基础十分深厚，但这并非荷兰发展氢能特别是绿氢的唯一方式，荷兰经济事务及气候政策部氢能特使NoevanHulst表示，“荷兰关于绿氢发展的理念，着眼于未来十年如何最快实现绿氢生产的规模化，因此，我们正从港口工业的大量副产氢着手，连接运输和输气管网等基础设施建设，形成规模化输氢网络。”

当前荷兰输气管网已经覆盖95%的家庭和几乎所有大型工业企业，完备的物流基建遍通全国，同时拥有大规模的化工和钢铁产业，可作为灰氢即工业副产氢的主要来源。立足这些基础，其氢能发展政策更为灵活，各色氢全面发展，并通过其他类型氢的过渡和接力，最终实现绿氢目标。

美国：加大投资，产业进入规模化

2019年11月，美国燃料电池与氢能协会（FCHEA）发布美国《氢能经济路线图》摘要，全方位介绍美国未来30年氢能产业规划。据路线图规划，2025年，美国燃料电池汽车运营数目将达到20万辆，叉车达到12.5万辆，建设加氢站1180座，氢气需求达到1300万吨；2030年燃料电池汽车达到530万辆，加氢站7100座，实现氢能大规模应用。

美国是世界上最早将氢能纳入能源战略的国家，自2004年起，每年氢能产业项目投资超过1.2亿美元，带来了氢能产业的领先规模。截止2019年，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超过550MW。输氢管道方面，目前全球运行中的输氢管道全长约4500公里，其中约2600公里位于美国。

为继续支持氢能重大项目突破，7月20日，美国能源部宣布为卡特彼勒、康明斯、尼古拉、PlugPower和3M等公司将提供约6400万美元的美国政府氢研究项目资金。此次获得资助的18个项目涵盖储氢、燃料电池、电解槽等多个氢能重点领域，并将促进港口、数据中心、炼钢厂等工业领域开展氢能利用示范。

日本：多应用打造氢能社会

日本对氢燃料电池的探索开始于20世纪70年代，发展到当下已经成为氢能应用开发最全面的国家。据IEA发布的《全球氢能进展》，截至2019年底全球共建成加氢站470个，同比增长20%以上，其中日本以113个加氢站拿下第一。

2017年，日本发布《氢能基本战略》时提出到2030年发展家庭用燃料电池530万台、燃料电池汽车80万辆、加氢站900座，每年采购约30万吨的氢气，同时希望通过规模化实现氢能源发电成本降低至与液化天然气发电相同的水平，扩大氢能供应链，打造“氢能社会”。今年，日本通过财团-产业联盟式进行氢能产业培育，打造了制氢、储氢和氢能利用及基础设施建设等氢能全产业链，是世界上氢能研究和应用较完备的国家。

今年2月，日本在福岛打造的全球最大太阳能制氢厂竣工开幕，利用容量达20MW的太阳能电厂，供电10MW制氢厂，这些氢气将来会运输到日本各个角落，应用在发电、运输、工厂产业领域。

韩国：后来居上，融入国家整体能源战略

数据显示，2019年全球氢燃料电池乘用车销量创下历史新高，超过7500辆，同比增长约90%。增长最主要贡献来自韩国的现代NEXO和日本的丰田Mira，其中现代NEXO氢燃料电池汽车销量4818辆，超过排名第二的日本丰田Mirai当年数值一倍以上。

此外，截止2019年年底，韩国燃料电池出货量占到全球40%，氢燃料电池發电量为408MW，超过美国（382MW）和日本（245WM），新建加氢站全球第三，俨然成为全球氢能源产业和氢能源汽车领跑者。

韩国氢能源产业发展得益于2019年1月出台的氢能国家战略“氢能经济路线图”，据悉，一年时间，韩国政府根据这一路线图为核心技术研发领域投入约合人民币22亿元。根据战略，韩国将在2040年生产620万辆氢燃料电池电动汽车，并在全国建立1200座加氢站。为达成上述目标，韩国政府正通过提供补贴等措施，计划到2025年将氢燃料电池乘用车的年产能提升至10万辆，该目标实现后，氢燃料电池车售价有望降至目前的一半，将有很大可能形成全球最大的氢能源汽车应用生态。

与此同时，今年2月4日，韩国正式颁布全世界第一部涉及氢经济和氢产业的法律《促进氢经济和氢安全管理法》，管理法弥补了《高压气体法》和《燃气法》的不足，为电解水制氢等低压氢气设备及氢燃料使用设施的安全管理提供了法律依据，其最终目的是实现氢能产业健康可持续发展。

绿色复苏全球经济：竞跑、合作

普华永道的一份最新报告显示，到2050年全球对绿色氢的需求将达到约5.3亿吨，取代约104亿桶油当量（约占疫情前全球石油产量的37%）。报告还指出，到2050年，绿色氢出口市场每年价值可能达3000亿美元，将为全球可再生能源和氢生产创造40万个就业岗位，成为全球就业复苏的力量之一。

当前无可避免的问题是，相对化石燃料约为1-1.8美元/千克的制氢成本，可再生能源电解水制氢成本约为6美元/千克。BNEF《氢能经济展望》提及，清洁氢气目前产业规模极小、成本很高，未来的降本潜力极大。但前提是要扩大氢气的应用规模，并建设相应的基础设施网络。

氢能全球竞合关系将推动技术与成本的双降。有观点指出，“欧洲和中国之间在氢能技术方面的竞争，对启动全球氢能经济至关重要。因为这将降低技术成本，在碳减排中发挥关键作用。”

同时，各国相互之间的合作意愿也开始清晰。在2019年G20（大阪）峰会召开期间，美日欧三方签署《关于未来氢能和燃料电池技术合作的联合声明》，致力于未来氢能及燃料电池技术全面合作，引导能源体系向氢能过渡；今年1月，德国北威州与荷兰发起联合绿色氢能跨国建设和贸易项目计划；6月，德国联合法国、荷兰、奥地利、比利时与卢森堡等国家，呼吁欧盟尽快就氢能源技术进行立法并增加资金支持；7月，欧洲氢能组织、沙漠计划、非洲氢能伙伴计划、乌克兰氢能委员会等机构联合发布《绿色制氢：欧洲2×4000万千瓦倡议》，将在北非和欧洲地区分别建设4000万千瓦清洁光伏/风电电解制氢设备和互联互通管道设施，预计到2025年制氢成本可降至1.62-2.16美元/千克。

“自2015年以来，生产绿色氢能成本下降了50%。到2025年，在规模化和制造业标准化等催化下，绿色氢能生产成本可能再降30%。”有关方面对绿氢成本降低充满希望，能源结构中的总份额将取决于所需的脱碳程度，“脱碳程度越高，氢在未来能源中的作用就越大。”