中长期规划出台

最近，氢能产业发展再次走到聚光灯下。

4月7日，工信部等六部门联合印发的《“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》中针对氢能产业发展，提到攻克核心技术，增强创新发展动力，加快突破“绿氢”规模化应用等关键技术。

3月，国家发改委公布该委与国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》（以下简称《规划》）。“在业界热切期待和国内外高度关注下，《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》出台的靴子终于落地，这是我国首个氢能产业中长期规划。”中国国际经济交流中心科研信息部部长、研究员景春梅说。

氢能与电能类似，是常见的二次能源，需要通过一次能源转化获得;不同之处在于，氢能的能量密度高、储存方式简单，是大规模、长周期储能的理想选择，为可再生能源规模化消纳提供了解决方案。

“可再生能源的主要载体就是电和氢，在动力、储能方面两者具有互补性，作为无碳工业原料，氢具有不可替代性。”中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高如此概括氢的角色。

“氢能被国际社会誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源，氢能科技创新和产业发展持续得到各国青睐。美国、日本等发达国家纷纷将发展氢能上升为国家战略，抢占产业发展先机和制高点。”中国国际工程咨询有限公司总工程师杨上明说。

我国出台的《规划》也明确了氢能的三大战略定位，即氢能是未来国家能源体系的重要组成部分;氢能是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体;氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。

《规划》中对氢能产业的发展各阶段做出了规划，到2025年初步建立较为完整的供应链和产业体系，氢能示范应用取得明显成效，清洁能源制氢及氢能储运技术取得较大进展;燃料电池车辆保有量约5万辆;到2030年形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标实现;到2035年形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。

记者注意到，就在《规划》出台的前两天，上海市政府党组会议、常务会议原则同意了《上海市氢能产业发展中长期规划（2022—2035年）》。而在《规划》出台后两天，山西省发改委发布通知，召集相关部门召开氢能产业规划座谈会。此外，北京、河北、四川、山东、内蒙古等30个省区市纷纷积极部署氢能行业发展，将氢能写入当地“十四五”发展规划。

国家发展改革委高技术司副司长王翔在国家发改委新闻发布会上解释《规划》时表示：“中国氢能产业仍然处于发展初期，面临产业创新能力不强、技术装备水平不高、支撑产业发展的基础性制度滞后等诸多挑战，需加强顶层设计，引导产业健康有序发展。”

下一步，如何加快突破氢能核心技术和关键材料瓶颈是氢能产业可持续发展的重点。

对此，《规划》已指明方向，提出结合资源禀赋特点和产业布局，因地制宜选择制氢技术路线，逐步推动构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系。立足本地氢能供应能力、产业环境和市场空间等基础条件，结合道路运输行业发展特点，重点推进氢燃料电池中重型车辆应用，逐步建立燃料电池电动汽车与锂电池纯电动汽车的互补发展模式，不断提升交通领域氢能应用市场规模。

据悉，2021年中國氢燃料电池汽车的保有量约8936辆，如果想要达到2025年约5万辆的保有量，较2021年同比增长需近4.6倍，年均增速需超1.14倍。记者统计中汽协数据，2016年至2021年，我国氢燃料电池汽车的销量分别为629辆、1275辆、1527辆、2737辆、1177辆和1586辆，其中2020年受疫情影响略有下坡，其余年份呈现增长趋势，但增速并不大。

2016 年至2021 年，我国氢燃料电池汽车的销量分别为629 辆、1275 辆、1527 辆、2737 辆、1177 辆和1586 辆，其中2020 年受疫情影响略有下坡，其余年份呈现增长趋势，但增速并不大。

业内有观点认为，从《规划》来看，国家层面对氢能产业的发展在一定程度上相对谨慎，2025年5万辆的保有量目标数字规模并不大;实际上这也意味着这一阶段氢燃料电池汽车的发展仍以技术研发突破和示范应用为重点，目前还没到大规模推广的阶段。

不可否认，成本始终是制约氢燃料电池汽车普及的核心壁垒。

从乘用车角度来看，智慧芽创新研究中心研究员温礼辉表示氢燃料电池乘用车造价大约是当前锂离子电动汽车/燃油车的1.5～4倍;从商用车角度来看，同样是8.5米长的公交车，燃油车型售价约60万元左右，纯电动车型的售价约120万元左右，而氢燃料电池车型的售价要达到160万元至180万元。

从锂电的发展来看，降本是实现规模化推广的主要原因之一。公开数据统计显示，2010年至2020年，全球锂离子电池组平均价格从1100美元/kWh降至137美元/kWh，降幅近90%。相比之下，氢燃料电池汽车的成本仍高居不下。

此外，制氢、储氢和运氢问题也亟待解决。目前我国氢气生产结构以化石燃料制氢（煤制氢）为主，占比为62%;其次是天然气制氢和工业副产氢，占比分别为18%;最后是电解水制氢（绿氢）占比为1%。绿氢纯度高杂质少，可无污染，但成本高。据悉，煤制氢的成本在10元/kg左右，而绿氢的成本在50元/kg左右。

储氢方面，目前常用的为高压气态储氢，技术相对成熟但存在体积储氢密度低、容器耐压要求高的缺点，而其他如低温液态储氢等理论上更为完备的储氢解决方案目前仍处于研发阶段，距离商业化大规模使用仍需一段时间。不仅如此，成本也相对较高，据悉，国内储氢瓶的成本造价在2.7万元左右，同时配套设施的价格在15万元。在运氢方面，同样存在成本高、损耗高等因素，业内测算当前不同形式的氢气运输成本大致为2美元/千克。

温礼辉表示：“如同锂电池汽车需要大量的充电站/换电站一样，氢燃料电池汽车也需要大量的加氢站布局。从我国现状看，现存运营中的加氢站数量远远达不到大规模普及的条件。”

“解决氢从哪里来的问题是氢能产业发展的基础，不新增碳排放是发展氢能产业的前提。” 在《规划》公布当天举行的新闻发布会上，国家发改委高技术司副司长王翔表示。

我国已是世界上最大的制氢国，年制氢产量约3300万吨，其中，达到工业氢气质量标准的约1200万吨。从氢的来源看，我国工业副产氢工艺成熟、成本较低，近期仍将是主要氢源;但从长远发展看，可再生能源制氢规模潜力更大，更加清洁可持续，随着成本下降，将成为重要氢源。

欧阳明高分析，如果基于化石能源制氢，存在能量利用效率低、二氧化碳排放高等问题。虽然可再生能源制氢在生产—储运—利用全链条上也存在能源转化效率问题，但随着可再生能源装机不断扩大，效率问题可转化为成本问题。

“在国务院批复建设的张家口可再生能源示范区，我们的团队尝试开展从可再生能源制氢到终端应用的全链条工程验证，当可再生能源电力价格低于0.15元/千瓦时的时候，可再生能源制氢的经济性就能得以保障。”在欧阳明高看来，可再生能源制氢是坚持绿色低碳发展道路的必然选择。

“氢能技术链条长、难点多，现有技术的经济性还不能完全满足实用需求，亟须从氢能制备、储运、加注，以及燃料電池、氢储能系统等主要环节创新突破，重点攻关关键技术。”欧阳明高说。

欧阳明高认为，同时也要面向氢能科技前沿开展基础研究和应用基础研究。例如，电解水制氢催化剂和阴离子膜、光电催化制氢、基于超导强磁场高效磁制冷的氢液化循环以及中压深冷气态储氢等新一代氢能科技。

相比于电化学动力电池，我国氢燃料电池在技术储备、产业基础、人才队伍等方面较为薄弱，与国际先进水平也存在一定差距。欧阳明高建议，尽快建立氢能创新平台，开展关键核心技术攻关和人才培养，打造自立自强的科技体系。

“在全球氢能产业竞争中，我们要抓住机遇，努力实现氢能科技革命性突破，推进氢能与燃料电池技术的全面成熟，促进氢能在交通、工业等重点应用领域大规模市场渗透，抢占国际前沿阵地。”欧阳明高说。

◎ 来源|综合科技日报、新京报等