氢能产业发展步入快车道

本刊记者 陈向国

在“双碳”目标指引下，我国氢能产业发展正步入快车道。据悉，国家层面关于氢能产业发展的顶层设计将出台。“氢能在新能源革命中的战略意义在于可再生能源转型中的大规模能量储存与多元化利用需求。”中国科学院院士、清华大学车辆与运载学院教授欧阳明高在2021年7月上旬于北京召开的主题为“碳中和与未来能源”第三届未来能源大会上如是说。

“氢能是众多传统产业包括化石、煤炭、核能、电力、钢铁等转型升级的理性选择，其技术延续性好，又不是完全颠覆。除此之外，氢能产业链长、产值高、吸收就业人口多，应用覆盖面广，有‘氢能社会’之称。”欧阳明高说，氢能是集中式可再生能源大规模长周期储存的最佳途径。之所以有这样的结论，一是氢能能源利用充分性，大容量、长时间储能模式对可再生电力利用更充分；二是氢能规模储能的经济性，固定模式化储氢比电池储电的成本低一个数量级；三是氢能与电池放电互补性强，大容量长周期灵活能源用于燃料电池、燃气轮机；四是氢能制运储方式灵活。据中国氢能联盟预计，到2025年，我国氢能产业产值将达到1万亿元；到2050年，氢能在我国终端能源体系中占比将超过10%，产业链年产值达到12万亿元。

国家政策大力支持

氢能源作为清洁低碳能源，受到国家政策的大力支持。日前公布的《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》明确提出，深入实施清洁柴油车（机）行动，全国基本淘汰国三及以下排放标准汽车，推动氢燃料电池汽车示范应用，有序推广清洁能源汽车。国家发展改革委高技术司曾组织召开系列座谈会，围绕氢能制备、储存、运输、加注以及终端利用等全产业链，分析研判产业发展形势，深入探讨氢能产业合理布局、有序推进多元化示范应用、构建清洁低碳供给体系、制定完善行业基础标准等事宜。有关方面一致表示，氢能产业健康有序发展对我国能源绿色低碳转型、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义，需要进一步强化顶层设计、加快技术创新、完善政策体系，努力实现高质量发展。

2020年以来，我国出台了一系列氢能相关政策，使我国氢能产业发展政策框架得到进一步完善。北京师范大学政府管理研究院副院长、产业经济研究中心主任宋向清认为，当前我国氢能产业呈现三大特点。一是政策上的激励和引导使氢能产业化进程加快，氢能产业链迅速形成并不断扩大规模；二是技术上的科研攻关取得重大突破，已实现为车辆提供燃料、为发电厂提供动力等成熟的技术推广；三是市场上的应用和推广已逐渐被客户认可，市场化品牌化进程开启。他说，“氢能产业化和规模化发展是国家能源产业化顶层设计中的重要课题。通过技术创新，降低氢燃料电池汽车关键零部件成本，解决高压储氢技术，大幅降低氢能成本，提高储氢能效，是当前我国氢能产业化顶层设计中无法回避的核心问题。”

多地已经积极行动起来

据了解，已有多地出台鼓励氢能产业发展的相关政策，加快布局氢能源产业。据中国证券报的不完全统计，北京、河北、四川、山东、内蒙古等地出台了专项氢能整体产业发展政策；广东、重庆、浙江、河南等地出台了氢燃料汽车细分领域专项政策；还有不少地区将氢能相关发展规划纳入新能源汽车产业全省“十四五”规划当中。

北京市明确，2023年前，培育5～8家具有国际影响力的氢能产业链龙头企业，京津冀区域累计实现产业链产业规模突破500亿元，减少碳排放100万吨。2025年前，产业体系、配套基础设施相对完善，培育10～15家具有国际影响力的产业链龙头企业，建成3～4家国际一流的产业研发创新平台，京津冀区域累计实现氢能产业链产业规模1000亿元以上。上海市临港新片区提出，到2025年，完成1500辆氢燃料电池车辆应用；建成各类型加氢站点14座；年氢气供给量不低于14000吨；年氢气自给率不低于当年需求量的30%；推广氢能分布式能源和热电冷三联供系统技术在建筑领域和工业园区示范应用。

应用场景有望迅速扩大

“当前氢能主要用于交通。”欧阳明高介绍说， 氢能交通是氢能利用的先导领域，其使命是带动氢能的全面发展。河北张家口正在做氢能利用示范，“张家口氢能示范表明，当可再生能源发电成本低于0.15元/千瓦时左右时，其能源利用全链条技术经济性将凸显。张家口有350辆氢燃料大客车，这就为氢能利用打下了坚实基础。北京冬奥会最近在做氢燃料车示范，张家口和北京将运行2000辆氢燃料电池汽车，二十多座加氢站正在加紧施工。冬奥主场区都将是氢燃料电池车。他表示，未来十年，氢能成本将下降80%以上，与过去十年锂离子电池成本下降过程相似。自2015～2020年氢燃料电池技术实现大幅跨越，氢燃料汽车已经产业化，大部分技术难题已经克服。氢能汽车与纯电动乘用汽车相比不占优势，但在大客车、冷藏车等方面有明显优势。

“在国家政策支持下，氢能产业将进入黄金发展期。”宋向清表示，未来实现产业化后，随着成本不断降低，氢能应用场景将迅速扩大，并逐渐渗透到企业生产和居民生活的各个领域。

北大科技园创新研究院研究员杨帅认为，由于政策的驱动与引导，我国氢能已逐步建立起制储运加用等重点环节较完整的产业链，初步具备了规模化发展的基础，但氢能产业仍面临核心技术、关键零部件依赖进口、产业配套能力不足等问题。因此，需厘清氢能管理体制机制，改变“九龙治水”、多点掣肘局面，从战略、顶层设计与法治层面强化产业链补链、强链，持续增加研发经费投入，深耕核心技术，坚持自主创新，同时通过资本运作助力国内产业发展壮大。

“在政策指导下，氢能发展前景一片向好。”中国银河证券发布的研报认为，从制氢来看，灰氢中的工业副产制氢、蓝氢以及绿氢的发展前景乐观。从下游燃料汽车行业来看，氢能源汽车的发展空间广阔。

欧阳明高表示，同风光电一样，氢储能技术、成本都还不理想，但随着技术进步氢能运用领域会越来越广。他预测绿氢（用风光电所制的氢）的成本前景，“到2025年前，部分低成本风光电制氢达到化石能源制氢+CCS的成本；2035年前，低成本风光电制氢达到化石能源制氢+CCS的成本；2050年前，一般风光电制氢达到化石能源制氢+CCS的成本。”他说，初步结论，当可再生能源发电成本为0.12元/千瓦时、过网费为8分钱时，通过特高压千公里输电通道，在用户侧制氢加氢，可实现加氢枪口30～40元/千克,比柴油具有竞争力。