2022年国内氢能产业发展动态及新政策对产业影响浅析

2022-10-27程一步

石油石化绿色低碳 2022年5期

程一步

（中国石化集团经济技术研究院有限公司，北京 100029）

1 2022年国内氢能产业发展动态

氢能作为洁净的二次能源，可与目前主要能源系统的化石能源、可再生能源等匹配，具有资源丰富，能源转换效率高，使用清洁零碳排放的优点，故被认为是实现能源可持续供给和循环的重要能源载体。2019年我国在政府工作报告中首次增加了氢能源相关内容，加快了氢能源产业发展步伐。2022年在疫情反复、经济增长放缓的背景下，国内氢能产业仍呈现良好发展态势，主要体现在以下几个方面。

1.1 30个省市氢能列入“十四五”规划，“3+2”燃料电池汽车示范格局形成

目前全国已经有约30个省市自治区发布了地方氢能源专项规划和指导意见，超过300个地级市积极参与制定氢能与燃料电池的产业规划。2021年8月，京津冀、上海、广东燃料电池汽车示范城市群，被国家财政部、工业和信息化部、科技部、国家发改委、能源局（以下简称五部委）批准为燃料电池汽车应用首批示范城市群。2022年1月12日，五部委又正式批复河北、河南省燃料电池汽车应用城市为第二批示范城市群。两批示范应用城市的批复标志着全国“3＋2”燃料电池汽车示范格局已经形成，十三个省市、四十余座城市打破行政区域限制，在全国范围内选择氢能产业链上优秀企业所在城市跨地域“合纵连横”。具体详见图1。

1.2 氢能产业投资保持增长

根据有关机构发布的公开信息初步统计，2020年受到新冠肺炎疫情影响，国内氢能产业投资增速有所下降；但2021年投资金额出现了较大增长；2022年预计投资金额维持在2021年水平，显示市场仍看好氢能产业发展前景。近年我国氢能产业投资情况详见图2。根据中国汽车工业协会公布的数据，2022年1～6月我国燃料电池汽车产、销量分别达到1 804辆和1 390辆，同比分别增长185%和190%。至6月底氢燃料电池汽车累计销量已突破1万辆，预计2022年底氢燃料电池汽车累计销量将达1.2万辆左右。我国氢燃料汽车销售情况见图3。

图2 我国氢能产业投资增长情况

图3 我国氢燃料汽车销售情况

1.3 绿氢产业链逐步完善并开始示范和推广应用

在国家能耗总量、能耗强度“双控”要求日趋严格和限期实现碳达峰、碳中和形势下，发展绿氢业务成为工业企业尤其是高耗能企业扩大规模、增加投资的重要途径。目前超过三分之一的中央所属企业已经布局包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链。随着可再生能源发电制取绿氢技术不断进步和成本逐渐下降，绿氢在工业示范应用已全产业链展开。在制氢领域，绿氢项目不断增加，中国石化、中国石油、国家电投集团、国家电网、中国节能环保投资集团、上海电气等大型国企投资“绿氢”项目；隆基、阳光电源、协鑫新能源、晶科、林洋等光伏企业纷纷跨界进入氢能产业，已建成、在建、规划制绿氢项目超过60个。近年我国可再生能源制氢示范项目详见图4。在储运领域，加氢站数量增加较快，2022年6月底已累计建成加氢站264座，预计年底累计建成加氢站将超过300座。近年已建成加氢站数量变化详见图5。液氢、管道输氢等大规模输氢技术开始示范，如国内液氢已完成首次内蒙—广东2 500 km长距离运输；国内最长氢气运输管道河北定州旭阳能源产业园至高碑店新发地物流园145公里，设计输量10万t/a项目启动。在用氢领域，除交通燃料电池车外，绿氢炼化、氢冶金等各种用氢技术开始示范，如宝丰能源2万标方/时太阳能电解水制氢综合示范项目投产；中国石化新疆库车2万t/a绿氢炼化示范项目正式开工；宝钢湛江100万吨级氢基竖炉工程开工等。

图4 我国可再生能源制氢示范项目统计

图5 我国建成加氢站数量

2 2022年上半年国内氢能产业政策密集出台

2022年上半年，我国密集出台了氢能相关政策，内容涉及“制氢—储氢—运氢—用氢”产业链的各个环节，政策发布主体涉及相关部委及各地政府。

上半年国家出台的最重要政策是2022年3月份国家发改委、能源局联合发布的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，对我国氢能产业的发展从顶层设计上提出了具体要求。上半年各部委发布的部分政策参见表1。

表1 2022年上半年我国公布部分氢能产业政策

为响应国家氢能政策，实现碳达峰、碳中和目标及发展地方经济的需要，各地政府亦纷纷出台氢能支持政策，政策侧重氢能发展目标、补贴、安全、技术等。参见表2。

表2 2022年上半年部分地区氢能产业政策

续表

3 新产业政策对国内氢能产业发展的影响分析

3.1 氢能是战略性新兴产业的重点方向，坚定了发展氢能的市场信心

国家顶层设计《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》明确了氢能的能源属性，指出氢能是实现用能终端绿色转型的重要载体，是我国战略性新兴产业及未来产业重点发展方向。氢能在促进形成多元互补的现代能源供应体系、提升我国能源安全水平，推动工业、交通等用能终端的能源消费转型，打造产业升级新经济增长点等方面的美好愿景极大地坚定了各方面发展氢能的信心。

3.2 国家氢能规划近期目标较预期值低，提醒各地发展氢能要因地制宜，稳慎推动

考虑到国内氢能产业仍处在发展初级阶段，创新能力不足，装备水平较落后，支撑产业发展的体制、机制有待完善，产业发展路径需进一步探索；核心技术尚未完全突破，企业效益不佳；早期规划预期目标未能实现等，最新国家氢能发展规划调低了预期发展目标，具体参见表3。2021年8月和2022年1月12日，五部委正式批复京津冀、上海、广东、河北、河南省燃料电池汽车应用城市为第一、二批示范城市群，指出短期内我国氢能行业发展的重点地区将是这些发展基础好的地区，政策也将重点向这些地区倾斜。政策信号明显警示各地发展氢能要考虑产业基础和市场空间，避免盲目跟风，低水平重复建设。

表3 我国部分氢能发展规划实施情况

3.3 技术创新仍是目前国内氢能发展的首要任务

作为一种技术密集型的产业，氢能从制备、储运到终端利用等产业链各环节都有较高的技术要求。目前我国在基础材料、核心零部件等领域尚未突破核心技术，绿氢制备、储运、利用成本过高等仍影响氢能产业发展。在制氢环节，可再生能源制氢成本还高于化石能源制氢，质子交换膜电解水装备仍处于研发向示范过渡阶段；在储运环节，大容量、长距离的液氢、管道、有机液体、固体等储运氢技术应用还存在制约因素，70 MPa国产化设备尚在开展示范试验；在终端应用环节，燃料电池核心材料质子膜、催化剂、碳纸等技术落后国外水平，燃料电池汽车应用成本高于燃油车，绿氢冶金、绿氢炼化项目尚在示范阶段，成本较高。因此，国家出台的多项政策要求重视技术创新，加强基础研究，加快核心技术和装备突破，增强技术自主能力，实现氢能产业创新发展。技术创新已成为目前国内氢能发展的首要任务。我国氢能和燃料电池技术“十四五”科技规划详见表4。

表4 我国氢能和燃料电池技术“十四五”科技规划

3.4 发展绿氢是未来氢能产业发展方向

世界能源理事会定义绿氢为来自风能、太阳能、生物质等可再生能源，制备过程无直接碳排放的氢。我国尚无绿氢正式定义，中国氢能联盟提出的《低碳氢、清洁氢与可再生能源氢的标准与评价》（T/CAB0078-2020）提出可再生氢（与绿氢相当）、清洁氢的定义为单位氢气生产的碳排放量小于4.9 kgCO2e/kgH2，与清洁氢不同的是可再生氢要求制氢能源也为可再生能源。具体定义详见表5。

表5 我国低碳氢、清洁氢与可再生氢的要求

目前由于可再生能源发电制氢成本较高，各界有不少人仍力推发展化石能源制氢；但化石能源制氢存在污染物和二氧化碳排放高等环境问题难以解决。虽然可再生能源制氢在生产、储运、利用全生命周期中暂时还存在能源转化效率低问题。但随着可再生能源技术不断进步，装机规模不断扩大，效率问题未来可转化为成本问题，预计2030年后可再生能源制氢成本将低于“化石能源制氢＋CCUS”成本。不同来源制氢成本比较详见图6。因此，国家中长期氢能规划提出未来重点发展可再生能源制氢，严格控制化石能源制氢，明确绿氢是发展方向。

图6 制氢成本比较

3.5 氢能、电能和化学能多能互补将开创氢能应用未来

我国可再生能源资源丰富，“绿氢”供给潜力巨大。以电解水制氢为基础的氢电互变技术、氢氨（醇）等互转化技术为电能、氢能和化学能互相转化提供了多种灵活选择，从而可实现不同能源长距离、长周期调度配置，推动电能、氢能和化学能有机融合，形成多元互补的新格局。详见图7。

图7 氢能多能耦合方向

3.6 跨领域合作是氢能发展共赢模式

氢能产业链长，技术门槛高，利用领域广，涉及技术多。需要跨部门、跨行业、跨区域的协同运作才能推动产业高质量发展。如我国疆域辽阔，客观上存在氢气资源地域供需错配的问题。“三北”地区可再生能源丰富，而东南沿海氢能产业发展快且氢气需求量大。需要探索不同区域、不同主体间可再生能源生产和氢能生产匹配及储运衔接、联合运作等问题。氢能产业发展需要强有力的应用基础和前沿技术研究支撑，高校、科研院所具有研究优势；而企业对市场和技术变化具有高度敏锐性；联合科研单位和企业，构建协作创新平台，可以加快氢能产业新技术开发和工程化应用步伐。