中国如何构建“氢能社会”

刘恩侨

提 要：中国提出“2060年实现碳中和”的目标，意味着中国向零排放绿色能源转型的节奏将会加快，而构建“氢能社会”不仅将在绿色能源转型中发挥决定性作用，更对中国强化能源安全意义重大。

氢能社会的构建和发展，是涉及运输、建筑、工业、制造、电力以及全社会普遍能源利用的一次巨大的产业革命。氢能社会带来的能源转型不仅仅是能源领域的转型，也是中国经济与社会的转型，还意味着新的产业体系的构建。

总体而言，中国应该把“氢能社会”作为最重要的国家战略之一，进而使中国能够根本性地摆脱能源安全“焦虑”和地缘政治因素牵绊。同时，构建和发展氢能社会，还是推动“内循环”和“双循环”、拓展国内市场空间的重要路径。

能源转型不仅仅是能源领域的转型，也是经济与社会的转型，中国构建“氢能社会”更是如此。氢能社会的建立是一套完整系统和体系的建立，可以设想，在未来发展过程中，构建氢能社会意味着中国能源发展的一次变轨，而整个经济社会形态也将随之发生重大变化。

需要强调的是，“氢能社会”不是指“氢能产业”。发展“氢能社会”更有利于我国能源安全保障体系建设。由于受地缘因素的影响，我国能源资源状况——“贫油、少气、多煤”的特征明显，这导致了我国能源体系存在不安全、不平衡、不可持续的问题，主要体现在能源安全、作为煤炭大国但利用不够清洁、可再生能源发展遇瓶颈、碳排放压力大和电力系统灵活性不足等方面。而电力作为我国终端能源消费的主体，其最大问题在于无法存储。可再生能源的接入带来的不确定性影响着电力系统的安全稳定运行。由于“氢能社会”是一个包含了技术、工业生产、市场应用（交通、工业、建筑等丰富的应用场景）和社会配套的庞大体系，这个体系具备零碳、高效、能源互联（电、热、气之间转化的媒介，是在可预见的未来实现跨能源网络协同优化的唯一途径）和可储能（可再生能源电解水制氢，实现能源消纳与储存）等一切特征。因此，一旦它发展成为一个相对完善的社会经济系统，它所具有的经济价值和战略价值将是巨大的。可以设想，对于一个建成氢能社会的国家，即使是再发达的非氢能社会“霸权”国家，也难以进行制裁。任何决策都有多种选项，哪些优先、社会成本最低，每个政策制定者都必须权衡利弊，从而做出最优选择。如今，中国推行“氢能社会”发展将会是一个真正独立的国家战略（如下图所示）。

从产业特点来看，氢能产业的产业核心技术比较突出而明显——电堆、催化剂、质子交换膜、氢气制备（制氢）、储存设备（储氢）等主要核心技术，一旦突破会取得惊人的成就，而中国在这些核心技術上大都已有了一定的基础，而这样的基础更有利于中国能源安全获得独立保障。更为关键的是，氢能社会并不只是一个产业发展的技术路线选择，而是一种覆盖技术、能源利用、市场与消费体系的战略选择。我们认为，以日本为例，氢能社会发展之所以能成为日本的国家战略，可以从四个方面来判断：1. 是否未来可持续的能源利用“终极方案”？2. 能否突破产业核心技术并形成产业体系？3. 是否达到市场可接受的应用成本？4. 能否构造一个覆盖技术研发-工业生产-市场应用-社会配套的“生产-消费体系”？

在我们看来，在上述四个方面，氢能社会战略都能不同程度地给出肯定的前景。首先，氢能利用的污染排放极小，未来随着技术进步，完全可能做到使用阶段零排放、全生命周期低排放。其次，氢能利用有突出的产业核心技术，技术突破后的带动作用较强。第三，成本方面目前还是一块短板，但从日本的实践看，不论是家用热电联产系统（ENE-FARM）还是氢燃料电池汽车，使用成本都在不断下降，正在接近市场可接受的成本。第四，氢能社会是一个综合系统，日本正在推动形成从技术、生产到消费和社会配套的系统，一旦这样的“生产-消费”系统形成，将会牢牢确立氢能社会的市场地位，这是单一的技术转移或单个产业环节的创新突破所无法取代的。

尽管中国目前在技术方面与日本存在一定差距，但从本质上讲，在能源方面中日遇到的情况实际比较相同，作为同样在寻求产业和技术创新方面突破的中国，日本发展氢能社会的国家战略选择对中国有较强的借鉴意义。如果中国也能选择发展氢能社会，不仅会极大地拓展日本氢能产业的市场，加强中日合作，还会推动中国能源利用方式、能源产业发展的多元化，最终在中国社会建立起可持续的“生产-消费”系统。而这样的合作方式可以应用到诸如欧洲、美国、韩国等更多地区和国家。这是中国真正需要的经济增长动力转换，需要大投资、大政策的地方，也应该成为“十四五”建设的重点领域。

总体来讲，推动中国构建“氢能社会”的内在动因有以下几个方面。

第一，气候变化因素。习近平主席在第七十五届联合国大会提出中国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”目标，中国向世界做出的承诺是一个重要的政策推动因素。这意味着，中国要实现2060年碳中和的目标，在供给侧可再生能源在能源结构中的占比需提升至80%，在需求侧需要电动化，电动化率也应提高至80%。因此，从气候变化角度来讲，氢能是根本性方向。作为能源消耗最重要的载体之一，电动汽车是重要方向，但任何一个产品从碳排放和能源角度来讲，都需要从生产、运输、加入、使用的全生命周期来考虑碳排放，当前锂电汽车这条技术路线是存在碳排放疑问的，唯有氢能在电动汽车领域可以实现完全的脱碳。

第二，能源安全保障因素。中国“贫油、少气、多煤”特征明显，这导致了能源体系存在不安全、不平衡、不可持续的突出问题。氢能将成为我国获得能源安全保障的重要突破口，包括氢能在内的可再生能源的广泛应用势必大幅降低我国对一次化石能源的进口依赖度。不仅如此，氢能利用和发展还将带动包括能源产业在内的几乎所有产业链的转型升级，从生产端到应用消费端，都会因为氢能的普及应用而推动并创造出更大的发展空间。一言以蔽之，中国发展“氢能社会”意味着中国将会实现真正意义上的能源独立。

第三，清洁能源利用的可持续性和经济性考量。任何商业化产品如果没有经济性是无法可持续的。在生产侧，目前可再生能源发电成本在一类地区已低于火电，到2025年我国可再生能源生产成本将全面低于化石能源，为绿氢的发展奠定了良好基础；在需求侧，燃料电池的成本已接近可工业化的成本。生产侧和需求侧的双重经济性决定了氢能源汽车进入了可持续、高速增长的发展阶段。随之而来的建筑、工业、运输等领域的氢能应用将会得到更大的普及。

第四，带动相关产业发展。氢能可以促进可再生能源的整合消纳，优化能源结构。在电价较低的地区，可通过电解水制氢，解决弃风、弃光、弃水等问题，促进大规模可再生能源的整合消纳。当电力过剩时，可以通过电解将多余电能转换为氢气，产生的氢气可以在电力不足时提供备用电力，也可以用于其他能源消耗领域。氢可以成为连接气、电、热等不同能源形式的桥梁，并与电力系统互补，是跨能源网络协同优化的理想能源载体，可有效解决电力不易长期储存问题，增加电力系统灵活性，实现不同能源网络之间可持续、高弹性的多能互补。

第五，政策支持作用。任何行业的增长都需要第一推动力，需要有一个规模化的门槛，这时就需要政府发挥重要作用。中国政府在2020年9月21号发布了燃料电池和氢能产业的奖补政策、支持组建城市圈发展氢能产业，这是充分考虑到氢能应用场景、国家经济形势以及当前产业链不完整而做出的重大决定。第一推动力出现了，中国氢能产业迎来了里程碑时刻，因此，我们有理由认为2020年是中国氢能产业发展的真正元年。

由此而带来的益处也是显而易见的。比如，在航空、海运、钢铁生产、化工生产、高温工业热、远距离长途公路运输，特别是在人口密集的城市环境或电网外为建筑物供暖的行业中，氢能的利用可以减少碳排放源的碳排压力。作为一种低碳的化学能源载体，氢是这些行业实现减排的主要手段，因为它能够以类似于天然气、石油和煤的方式在化学反应中储存、燃烧和结合。从技术上讲，氢能源还可以转化为目前燃料的“直接”低碳替代品，这对于排放量难以减少的行业尤其具有吸引力，特别是在直接使用生物质能源和碳捕获、利用与封存（CCUS）受到限制的情况下。再比如，氢能有助于确保可再生电力持续快速增长。随着太阳能和风能成本的降低，预期它们在未来一次能源中所占的份额将上升。在太阳能和风能占比很高的情况下，其发电量波动性将成为棘手的问题。目前，许多国家和地区都制定了低碳电能占比目标。如果可再生能源发电成本降到足够低，普及程度足够高，那么它们不仅可用于提供低碳电力，也可用于制造低碳能源，代替交通运输、供暖和工业原料中所用的化石燃料。实际上所制成的低碳氢能源可用于任何不是非电能不可的领域。所有这些优点都使氢能源成为能够很好地相互协同的技术之一，可在总体能源系统层面上支持低碳能源的发展。

需要进一步说明的是，在当前我国“双循环”的背景下，氢能社会能够发挥重要作用。“内循环”和“双循环”战略的实质，是充分挖掘国内市场空间，发挥国内市场潜力。我们在探讨“十四五”规划背景下的区域经济发展、战略定位确定以及关键产业选择问题时，对一些能源资源丰富地区的建议就是，发展氢能产业，在将要到来的氢能社会中提前培育和形成一定的产业支撑和科技支撑。比如过去高度依赖煤炭资源的省份，就可以通过发展煤制氢来介入氢能产业。实际上，在多个氢能产业的环节，不同地方都可以根据不同的资源禀赋和技术条件来参与。

我们也不讳言，全国多个地方都投入氢能产业时，可能会在短期内出现一些同质竞争的局面，也并不是每一个地方的氢能产业发展都能成功。但是，由于氫能社会是一个包含了技术、工业生产、市场应用和社会配套的庞大体系，一旦它发展成为一个相对完善的社会经济系统，它所具有的经济价值和战略价值将是巨大的。可以设想，对于一个建成氢能社会的国家，即使是再发达的非氢能社会“霸权”国家，也难以进行制裁。

近十年来，绿色经济产业在全球范围内迅速发展。太阳能、风能以及储能技术的成本持续、快速下降。中国不仅大力发展绿色产业，为技术成本的大幅下降做出了巨大贡献，并且在可再生能源投资、应用，以及电动汽车的生产、消费等方面均处在全球领先位置。

COVID-19疫情持续至今，各个国家都在倡导和追求绿色经济复苏。随着数字、信息以及人工智能等高科技领域的飞速发展，与之匹配的能源技术和系统必然要淘汰传统的化石燃料，迅速转向更清洁、更安全、更便宜的可再生能源。而与之匹配的经济发展模式也必然淘汰高能耗、高污染、资源密集型的增长，迅速转向可持续的发展道路。

对中国的氢能社会建设而言，“2060年实现碳中和”目标为可再生能源制氢提供了广阔发展空间，并且，从发展趋势看，氢的制取方向也已十分明确，即“灰氢不可取、蓝氢方可用、废氢可回收、绿氢是方向”①。在此原则背景下，需要进一步深入研究，如何在获得氢气的同时，尽最大可能减少乃至没有碳排放。为此，建议从以下几方面考虑切入。

第一，要有一个合理务实的规划设计和标准，要明确方向，防止盲目性。当前，氢能已经成为国际能源的一个热门话题，美国、日本、欧盟等国家和地区都陆续出台了国家层面规划，或者是预案。例如，麦肯锡发布的“美国氢能源经济路线图”中提出，到2030年美国用氢的需求可以达到1700万吨，大概占总能耗的4%，到2050年要达到6300吨，达到美国总能耗的14%。法国政府通过了国家氢能源计划，提出到2030年，法国要生产清洁氢（即无碳绿氢）60万吨，相应减排二氧化碳600万吨。欧美已经有14个国家制定了各自的能源发展规划，他们认为在短期内可以利用CCS（碳捕捉和储存）发展蓝氢作为过渡，同时要集中资源聚焦可再生能源电解水的无碳绿氢。欧盟2020年发布了氢能战略计划，到2030年生产1000万吨绿氢。日本在这方面走得更快，日本已在福岛建立了一个光伏发电基地，用光伏制氢900吨，2020年已经建成投产，是目前全球最大规模的制氢工厂。以上这些发达国家的做法，可以借鉴参考。

我国的相关省市、企业和机构也在积极行动，近年来也纷纷出台了一些方案，提出了发展愿景，且各有特色。但总体来看，对氢源关注研究不够，难以形成全国性整体概念。因此需要相关部门组织、调研、编制，根据氢气不同的应用场景、市场需求，从能源总体规划和总体视角来提出——氢能如何布局，未来市场需求多大，以及采用怎样的工艺发展路线等，还要制定相应的标准规范。同时，要抓试点示范，不要一下子铺开。

第二，抓紧开展二氧化碳捕集、封存和利用研发攻关，特别是产业化。这是灰氢变成蓝氢，由不可取变成可取的关键。如果没有二氧化碳捕捉，则灰氢不取。在这个难题没有解决之前，不宜开发化石能源氢。

将煤化学产生的部分二氧化碳经过捕集、液化，加压注入1500米的浅水层，试验成功，尚待产业化。据了解，中石油、中石化也试点用二氧化碳来“驱油”，从地层里面把油赶出去，这些都在试验，这些都需要得到国家的进一步支持，创造产业化和商业化的条件。此外，美国、英国、挪威、日本、澳大利亚等国家都有探索。

需要强调的是，我国对氢能的研究必须与CCS一起推进，那么用二氧化碳制甲醇，更加令人瞩目。因为，这个如果能成功，二氧化碳就有“出路”。国家需要考虑把这项研发列为重大专项，集中精力去研究二氧化碳的利用，通过技术手段实现对二氧化碳的充分利用而不是排放，如此一来，碳捕获问题也将得到解决。

第三，要开展工业含氢尾气中氢的回收、提纯和利用。全国的氢量究竟有多少？最大的一个数字是，全国有600万吨废氢，如此规模的废氢排放是巨大浪费。首先，不管有多少，废氢回收毕竟是当前比较现实的途径，通过技术手段进行回收、提纯净化，然后实现再利用，这是非常可取的。其次，炼油尾气也含有一定程度的尾氢，这些含氢尾气作为燃料使用不经济，如果对这些含氢尾气进一步提纯再利用，除了可用于石油化工以外，还可以将余量对外供应，这将大幅提升废氢的利用效率。

第四，我国2030年实现二氧化碳达峰和2060年实现碳中和，这是中国发展氢能社会的大目标。为此，我国2050年要建成绿色低碳的经济体系。

清华大学气候变化与可持续发展研究院的一项研究报告提出了二氧化碳排放的四种主要情景：一为政策情景，二氧化碳排放量预计将在2030年左右达峰，到2050年实现二氧化碳排放量降至90亿吨；二为强化政策情景，我国碳排放量将在2030年前实现达峰，到2050年碳排放量下降至约62亿吨；三为2℃温控目标情景，到2025年左右碳排放量实现达峰，在碳捕捉与封存技术（CCS）、生物质能源和碳捕捉与封存技术（BECCS）与农林业碳汇的支持下，届时人均碳排放量可控制在1.5吨左右；四为1.5℃温控目标情景，争取到2050年基本实现二氧化碳净零排放。总体来看，按照当前趋势以及强化政策构想，2050年我国尚不能实现与全球2℃温升控制目标相契合的减排路径，考虑到能源与经济体系惯性，我国也难以迅速实现2℃与1.5℃情景的减排路径。因此，我国长期低碳排放路径选择应是从强化政策情景向2℃温控目标情景和1.5℃温控目标情景过渡，力争2030年前尽早实现二氧化碳排放达峰，其后加速向2℃目标和1.5℃目标减排路径过渡。

尽管减排目标明确，但要达到目标，仍有多座“大山”需要翻过。一是中国制造业在国际产业价值链中仍处于中低端，产品能耗物耗高，增加值率低，经济结构调整和产业升级任务艰巨；二是煤炭消费占比较高，目前占比仍超过50%，单位能源的二氧化碳排放强度比世界平均水平高约30%，能源结构优化任务艰巨；三是单位GDP能耗依然较高，为世界平均水平的1.5倍、发达国家的2-3倍，建立绿色低碳的经济体系任务艰巨。根据情景分析的数据显示，实现长期低碳转型目标的投资需要包括能源和电力系统、终端节能和能源替代等领域基础设施建设，同时也包括既有设施改造以及化石能源搁浅资产的成本。如果要实现2℃情景，总计投资需要达到127.24万亿元，而实现1.5℃情景的总投资需求则高达174.38万亿元。

需要强调的是，实现减碳目标、降低对煤炭等化石能源使用量，不仅是经济问题，更是社会价值导向的体现。要降低煤电在电力结构中的占比，实际上是一种倒逼机制。当前能源转型也面临着基础设施转变周期长、可能引发社会不公平等问题。虽然转型障碍很多，但能源转型仍是为了照顾大多数人利益，目标应十分明确。

除了政策路径外，技术支撑不可或缺。要实现长期深度脱碳或碳中和目标，各个领域仍需要有突破性技术支撑——除需要进一步加强对需求侧管理和能效技术、新能源和可再生能源发电及热利用技术的关注外，还需要特别关注当前虽然不成熟但对深度脱碳可发挥关键作用的战略性技术。其中，大规模储能技术、智能电网技术、分布式可再生能源网络技术、能源互联网等技术都将是减排的重要推手。另外，碳捕捉和储存（CCS）技术和地球工程技术也是实现深度脱碳的重要备选技术，在深度减排目标下，CCS技术可用于化石能源发电和煤化工及石油化工领域，实现化石能源利用的深度脱碳，同时，生物能源与碳捕获和储存（BECCS）技术则能在利用生物质燃料发电的基础上，实现二氧化碳捕集和埋存，进而做到二氧化碳负排放。

全球能源转型的大趋势已定，与此同时，中国2060年实现“碳中和”的目标也已确定。在此大背景下，中国如何构建“氢能社会”的战略路径和顶层设计就显得尤为重要。虽然各类主体正在快速涌入氢能领域，一些地方政府也在进行产业布局，但却缺乏国家层面的规范和指引。不考虑技术基础、区域资源禀赋优势和产业基础而盲目跟风的现象已经出现，如不能及时从国家层面对氢能社会发展路径做好顶层设计，我国氢能产业发展容易出现急速盲目扩张、产能过剩和技术空心化等风险。更需要注意的是，国家有关规划虽从战略层面将氢能产业纳入其中，但尚未形成引领并构建“氢能社会”发展的政策体系。缺乏系统性的政策路径，势必会制约我国“氢能社会”的发展。为此，我们提出如下政策性思考和建议：

（一）对中国氢能产业“热”的“冷”思考

第一，氢能应用不能局限于“一窝蜂”式的造车。目前，中国氢能发展的所有注意力几乎都集中在交通领域，各大车企都在积极布局氢燃料电池汽车。实际上，前文已经多次提到，氢能发展不是单指氢能产业发展，而是一套完整的社会经济体系。就应用而言，氢能在农业、工业及第三产业都有广泛用途，氢对能源体系的作用也是多方面的，在发电、储能、建筑等领域，氢能都将大有可为。日本将家用分布式热电联供系统和氢燃料汽车作为发展重点，韩国、欧美等国和地区也将氢能拓展到船舶、钢铁、火车、飞机、无人机等应用场景。我国需要以更宽广的视野更全面地挖掘氢能的价值和潜力，这也是中国构建氢能社会的基本发展理念。

第二，协调好氢燃料电池汽车与动力电池汽车的关系。在纯电动、混合动力和燃料电池等三种不同的新能源技术路线中，氢燃料电池汽车产业如何定位，直接决定未来政策导向。氢燃料电池与纯电动汽车不是相互排斥的，在不同应用场景二者可互为补充。相对于远程公交、双班出租、城市物流、长途运输、工程运输等交通方式，氢燃料电池汽车具有清洁零排放、续航里程长、加注时间短等特点，是适应市场需求的最佳选择。并且，氢燃料电池汽车能满足天气极寒地区的使用需求。可适时将产业化重点向氢燃料电池汽车拓展，在运输需求大及碳排放要求高的区域优先开展氢燃料电池汽车示范应用，以点带面，推动产业又快又稳发展。

第三，发挥新型科研集中优势，突破关键技术。长期以来，我国对产业的支持有重应用、轻研发的倾向。在科技领域，我们基础研究实力较为薄弱，独到创新不多。而实际上，基础研究的厚积薄发才是产业可持续发展的源动力。当前，我国车用氢能燃料电池铂担量①高，膜电极、双极板等关键部件寿命短，衰减机制尚不明确，控制策略也有待完善。为使燃料电池产业化拥有足够的技术支撑，迫切需要加强燃料电池的新材料体系及其电化学机理过程的研究，政府资金应在基础研发环节集中发力，尽快突破核心技术和关键材料瓶颈。不仅如此，政府应做好统筹助力突破关键技术。日本通过隶属于经济产业省（METI）的新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的良好机制，组织产业链龙头企业参与，汇聚“政产学用”力量集中进行科研攻关，知识产权实行内部共享，有助于快速实现技术突破，也避免了分散研发带来的资源浪费和恶性竞争。近年来，我国企业自主研发的意识增强，不少涉氢企业（包括央企、国企和民企）都在瞄准燃料电池堆技术进行研发，但基本上都是各自为战，技术路线各异，专业人才稀缺且分散，圈内互相挖人现象突出。我国应发挥新型科研举国体制优势，在氢能顶层设计中充分发挥国家级高层次协调机制，统筹各部门政策和资金资源，形成合力，集中突破关键技术瓶颈。

第四，在自主技术突破前应把握终端应用节奏。中芯、华为事件提醒我们，自主创新没有突破之前，大规模推广终端应用易导致核心技术受制于人。虽然有扎实的技术积累，但鉴于氢源和成本问题未得到有效解决，日本和韩国等产业化先行国家均对下一步市场推广持谨慎乐观态度。我国尚未突破关键技术，氢燃料电池汽车产业链利润大都在上游电堆环节，核心技术在国外，而这些国家在技术研发上投入多年尚未获得回报，正面临亟需摊薄成本的困境。此时我们大规模敞开市场，必将导致产业链利润大幅外流，出现“花自己的钱，帮别人开拓市场”的尴尬局面，也就是真正助力了对方氢能社会的实现。当地缘政治及国际经贸关系不佳时，极易受制于人。因此，终端市场的推广应与我国自主创新进度相匹配。

第五，须防范产业无序竞争和产能过剩风险。氢能产业横跨能源、材料、装备制造等多个领域，既能有效带动传统产业转型升级，又能催生新产业链，整合带动效果突出。在近两年不断高涨的“氢能热”中，不乏苦练内功、稳扎稳打的企业和立足自身条件实事求是发展产业的地方政府，但也有一些地方为了追求短平快的政绩，和追求暴利的企业结合起来，不顾当地资源环境条件一哄而上布局产能。初步統计，全国已有20多个省份发布了氢能产业发展规划，规划的氢燃料电池堆总产能超过3000兆瓦，氢燃料电池汽车产能总计近10万辆，跟风冒进现象严重。日本东丽公司历经百年深耕细作，成为全球顶级材料供应商，膜电极用膜和碳纤维占据全球最高份额。近年来将业务拓展至膜电极，但东丽表示产业链延伸到此为止，绝不涉足电堆，并表示当前还不会大规模扩张碳纸产能，其专业精神和谨慎态度令人深思。

第六，立足国情科学构建中国氢能社会发展路径。日本虽然在20世纪70年代石油危机后便开始了对氢能的研究，但加速氢能发展却是在福岛核事故之后，主要目的在于实现“氢电共存”，解决能源短缺问题，缓解环保减排压力，并重新掌握在全球能源和新能源汽车发展中的技术主导权。韩国也是个能源高度依赖进口的国家，发展氢能与日本初衷相似，同时希望通过扶持新兴产业来提振近年增长乏力的经济态势，发展氢经济是重要抓手。尽管我国资源能源禀赋多样，对能源的选择及经济调控的回旋空间较大，但在“2060年实现碳中和”的目标下，我国能源战略发展也需要对全产业链进行系统性谋划，以科学理性的态度明确中国氢能社会发展定位。尽管目前氢能在我国热度很高，但氢能社会发展尚待明确时间表和路线图。为此，应统筹考虑氢能社会的发展空间和潜力，认真研究氢能技术和氢能发展趋势，科学预判技术突破和试验示范方案的时间节点、商业化应用的发展规模和生产成本，合理测算氢能应用的增量空间。这些都是关系我国氢能社会政策取向的关键问题，必须认真研究清楚。

（二）政策和有效机制的持续性对构建氢能社会意义重大

广泛部署低碳氢能源的主要驱动因素源于其在减少碳排放方面所具有的潜力，及其有助于提高能源使用的安全性和适应性。目前世界各国政府都在致力于实现雄心勃勃的减排目标，并努力斟酌如何才能在更好地实现这些目标的同时不必承担任何能源安全性和适应性方面的风险。快速变化的世界发展节奏和所面临的巨大挑战意味着未来十年绝对是至关重要的时期。

若要建立有效机制，就需要以鼓励创新、提高效率和降低成本的方式来扩大低碳氢供应。在采用国家制定标准的情况下，电解槽、燃料电池和加氢站设施的大规模生产建设将促进成本进一步缩减。此外，氢能应用规模的扩大还将降低与制造含氢燃料和原料的技术以及公共基础设施（例如管道置换，新管道，碳捕获、利用与封存基础设施和运输终端）的主要投资相关的成本风险。这就需要制定明智政策和有效机制来为氢能社会长期发展提供有力保障。为此，我们有以下几方面思考建议仅供参考。

第一，尽快制定氢能社会发展路线图。顺应我国能源结构优化调整趋势，研究欧盟、美国、日本、韩国等发达国家和经济体能源发展战略，结合我国氢能产业发展实际情况，确定氢能社会发展战略导向，并尽快出台专项规划，明确氢能社会发展方向、目标和重点。一是引导地方政府和企业结合本地资源禀赋优势、产业基础和自身竞争力，科学合理布局区域产业；二是结合国内外发展实验经验，明确氢能发展目标；三是理顺产业发展机制，针对不同应用场景的不同主体，厘清主导者、参与者及其相互关系，把握氢能应用需求，有的放矢；四是构建氢能社会政策体系。

当前，正值国际氢能产业规模化发展初期，亟需利用好我国氢能产业发展的良好基础和巨大市场空间优势，抓紧实施氢能社会发展战略。建议鼓励地方结合实际条件先行先试，实施一批技术攻关项目，提出一系列氢能发展示范工程，出台扶持政策，破解政策瓶颈和法律法规制约，优化氢能发展环境。

第二，探索以氢能应用化解清洁能源消纳问题。我国可再生能源规模较大，但仍面临弃电问题。探索以可再生能源电力制氢，形成若干模式，利用低价水电、风电和光电资源制氢。可以考虑以西南水电或三北地区风电、光伏等在当地制氢，探索以管道、液氢方式输往氢能消费地；也可探索在沿海地区通过风电、光伏电进行海水制氢。探索采用电力生产地“制氢+储运”或电力消费地“火电谷电制氢+串换清洁电力额度”两条路径，统筹解决氢源和电力消纳问题，细化电力价格结算机制，保障清洁电力上网消纳或制氢收益。

第三，积极扶持技术研发和自主创新。针对关键技术不成熟、成本高等突出问题，我国应统筹规划，强化车用氢能技术研发，加快车用氢能制氢、储存、运输、加注及安全方面技术研发。不断完善氢能产业体系，对产业薄弱环节加强政策支持和引导，鼓励自主创新，加大对企业氢能研究相关投入的补助，激发企业主体作用。与此同时，加强专利保护意识，提升我国企业、高校参与国际市场竞争的强度，做好国际专利申请和布局，积极抢占科技制高点。强化“研产学用”协同合作，结合各方优势，促進核心技术的研发与应用。

第四，健全行业监管体系和标准体系。结合行业发展形势，从国际层面明确行业主管部门和协作部门，甚至可以考虑成立独立的“氢能社会发展委员会”之类的国家层级机构，便于统筹协调各部门、各行业企业来共同推动氢能社会发展。明确氢作为能源的定位，完成氢气从化工气体向能源的角色转变。加强安全监管，完善氢气制备、储运、应用等环节的法律法规和安全技术标准，实现全流程、各环节的全覆盖。加强安全法律与标准执行，细化各风险点的操作规程，责任到人。制定风险防范和危机处置方案，加强人员培训和安全知识普及推广。研究制定整个商用液氢供应链的标准和法规，解决运氢成本偏高问题。规范加氢站申请、批准程序，促进氢能基础设施建设，规范加氢站对公众开放的标准。构建符合中国氢能技术发展趋势的氢能技术标准体系，加强对氢能源利用管理、规范技术要求和产品认证等综合标准研究。

第五，建设示范区以推动和扩大氢能应用。目前，大众普遍对氢能不够了解，还有一些顾虑甚至“谈氢色变”。为消除认知差异，进而推动氢能商业化运行，推动扩大示范应用项目必不可少。燃料电池公交车和物流车技术门槛比较低，且在推广应用宣传方面更有优势，这可能会成为燃料电池车的突破口。我国自2003年起开始氢燃料电池汽车示范运行，截至目前我国已完成了两期燃料电池示范运行项目，开发新的商业模式。

第六，突出氢能产业在粤港澳大湾区中的战略地位。粤港澳大湾区将成为我国经济重要增长级，其氢能产业发展起步较快，基础较好。同时，粤港澳大湾区集科研、产业和市场优势于一身，具备优先发展氢能产业的良好基础。建议在粤港澳大湾区战略中，突出氢能产业地位，打造湾区经济增长新动能。可依托香港、广州、深圳等中心城市科研资源优势和高新技术产业基础，以及佛山、中山等城市在氢能产业的集聚优势，充分发挥国家级新区、国家自主创新示范区、国家高新区等高端要素集聚平台作用，打造产业集群，形成以氢燃料电池技术研发和总部基地为核心的产业集聚带，带动区域经济发展，进而为发展氢能社会奠定基础。

第七，与国际接轨并跟踪进度。需要全面加强国际合作，特别是在标准良好、做法共享和跨境基础设施方面。需要定期监测和报告氢气的生产和使用，以跟踪实现长期目标的进度。国家政策和有效机制还应重点关注四个关键机遇，以便在未来十年内进一步加快发展势头。依托当前的政策、基础设施和技能，扩大基础设施建设，增强投资者信心并降低成本。具体而言，一是充分利用现有工业港口，将其转变为低成本、低碳氢的枢纽；二是利用现有的天然气基础设施刺激新的清洁氢气供应；三是支持运输车队、货运和走廊，以使燃料电池汽车更具竞争力；四是建立第一条运输路线以启动国际氢气贸易。

（作者为安邦智库

① 在氢能产业链中，制氢是源头，氢气是二次能源，大自然并没有氢气矿产，需要人工制备，现有制备分为两大类：一是化石能源制氢，二是电解水制氢。化石能源制氢要排放大量的二氧化碳，仅从物料平衡来看，每生产1kg氢气，煤制氢伴生11kg，油制氢是7kg，天然气是5.5kg。2019年6月份，世界能源理事会（World Energy Council，WEC）把这种伴有大量二氧化碳排放的氢称为“灰氢”，能把二氧化碳捕集、封存、利用而不排放，“灰氢”就会变成“蓝氢”，而由可再生能源制备得到的氢则完全脱离了碳，称为“绿氢”。2020年10月15日，在2020氢能产业发展创新峰会上，中国工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中指出“灰氢不可取、蓝氢方可用、废氢可回收、绿氢是方向”。

① 铂担量是一种专业名词，即铂的使用量。铂是一种化学元素，化学符号Pt，是贵金属之一，其单质俗称白金，属于铂系元素，原子量195.078，略小于金的原子量，原子序数78，属于过渡金属。熔点1772℃，沸点3827±100℃，密度21.45g/㎝3（20℃），较软，有良好的延展性、导热性和导电性。海绵铂为灰色海绵状物质，有很大的比表面积，对气体（特别是氢、氧和一氧化碳）有较强的吸收能力。粉末状的铂黑能吸收大量氢气。