中國氫能產業發展的機遇、挑戰及對策建議

盧琛鈺 孫浩天 田澤普

摘? ?要：氫能是實現多領域深度清潔脫碳的重要路徑，正在成為全球能源技術革命和戰略轉型的重要方向。近年來，我國政府以燃料電池汽車示范應用為牽引，對氫能產業的支持力度持續加大，將其作為國 家能源發展戰略的重要組成部分。“碳達峰、碳中和”宏偉目標的提出，為我國氫能產業的加速發展提 供了重大機遇，但作為綠色低碳的戰略性新興產業，還需要從政策突破、科技創新、安全監管、綠色轉型、 社會認知等方面為其發展提供支持。

關鍵詞：氫能;燃料電池;綠色低碳;能源政策

隨著全球能源緊缺和環境污染問題日益凸顯， 尋找清潔的、便捷的、來源豐富的可再生能源成 為人類共同努力的目標。氫能作為清潔、高效和 安全的二次能源，可實現電、氣、熱等不同能源 形式的相互轉化，并在交通運輸、工業用能、建 筑供熱供電等領域發揮積極作用，是推動傳統化 石能源清潔高效利用和支持可再生能源大規模可 持續發展的理想媒介。氫能產業正在成為全球能 源技術革命和能源轉型發展的重大戰略方向。

一、中國氫能產業迎來良好的發展機遇

發展氫能是我國實現“碳達峰、碳中和”目 標、加快綠色低碳發展、全面提高資源利用效率 的重要舉措。氫能與燃料電池產業鏈涉及氫的制 儲運加，燃料電池材料、部件和系統以及在交通、 能源、工業等多個領域的廣泛應用，帶動效應強， 全產業鏈產值增長潛力大。通過發展氫能，將有 利于推動建立一個包含技術研發、工業生產、市場應用和社會配套的氫經濟系統和氫能社會，對 我國實現國內國際雙循環、保障能源安全和經濟 安全具有重要的戰略意義。

（一）國家重視，各地方積極推進氫能產業布局

我國在 2006 年就將氫能與燃料電池寫入《國 家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020 年）》中，此后一系列的規劃和政策，更加顯示出 國家對氫能及燃料電池的重視。近年來，我國將 氫能作為國家能源發展戰略的重要組成部分，對 氫能產業的支持力度持續加大。2019 年全國兩會 首次將發展氫能寫入《政府工作報告》，提出“推 動充電、加氫等設施建設”;2019 年 11 月，國家 統計局在《能源統計報表制度》中，首次將氫氣 和煤炭、天然氣、原油、電力、生物燃料等一起， 納入能源統計范疇;2020 年 3 月，國家發展改革 委印發《關于加快建立綠色生產和消費法規政策 體系的意見》，明確提出由國家能源局、國家發展 改革委、科技部等部門負責在 2021 年完成制定氫能發展的標準規范和支持政策研究的重點任務; 2020 年 4 月，《中華人民共和國能源法（征求意見 稿）》首次在法律層面將氫能納入能源范疇;2020 年 5 月，《關于 2020 年國民經濟和社會發展計劃 草案的報告》中明確提出“制定國家氫能產業發 展戰略規劃”;2021 年已公布的《“十四五”規劃 和 2035 年遠景目標綱要》強調，“在氫能與儲能 等前沿科技和產業變革領域，組織實施未來產業 孵化與加速計劃，謀劃布局一批未來產業。”

以燃料電池汽車示范應用為牽引，在交通運 輸領域作為清潔能源替代傳統化石能源，是目前 我國能源用氫的主要方向。2019 年以來，在前期 以中央財政對消費者給予購置補貼支持燃料電池 汽車發展的基礎上，各部委陸續出臺政策，圍繞 燃料電池車用場景制定相關技術路線與產業規劃。 2019 年 1 月，工信部、公安部、財政部等 11 個 部門聯合印發的《柴油貨車污染治理攻堅戰行動 計劃》提出，要積極推廣應用新能源物流配送車， 鼓勵各地組織開展燃料電池貨車示范運營，建設 一批加氫示范站;2020 年 4 月，財政部聯合工信 部、科技部、發展改革委發布了《關于完善新能 源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，明確提出 “調整補貼方式，開展燃料電池汽車示范應用”; 2020 年 9 月，財政部等五部委聯合發布《關于開 展燃料電池汽車示范應用的通知》，將原有國家財 政的購置補貼調整為“以獎代補”方式，按照各地方自愿聯合申報形成的城市群開展燃料電池汽 車關鍵核心技術產業化攻關和示范應用;2020 年 10 月，國務院辦公廳印發《新能源汽車產業發展 規劃（2021-2035 年）》，明確將燃料電池汽車與 純電動汽車、插電式混合動力（含增程式）汽車 作為我國新能源汽車發展的三大技術路線，提出 “燃料電池汽車實現商業化應用，氫燃料供給體系 建設穩步推進”的發展遠景與具體部署。

各地也積極響應國家號召，陸續出臺相關文 件和規范，推進氫能產業布局，加大基礎設施建 設，把發展氫能作為推動地方高質量發展與轉型 升級的重要引擎。截至目前，全國已有 13 個省份 發布了氫能源相關專項規劃和政策，明確氫能源 產業發展目標，其他省份通過氫燃料電池汽車等 相關政策規劃明確氫能產業建設目標，并試點啟 動產業化項目。

（二）科研支持，逐步突破產業鏈關鍵核心技術

從“九五”開始，我國就通過科研項目支持 氫燃料電池汽車示范應用。在制氫、儲運和加注 技術以及燃料電池關鍵材料、零部件、動力系統 等氫能產業核心技術領域布局項目來支持技術研 發。截至 2020 年底，國家科技項目累計投入氫能與燃料電池研發經費超過 20 億元，僅“十三五” 期間，科技部就通過“新能源汽車”和“可再生 能源與氫能”重點專項支持了 37 個氫能與燃料電 池技術研發項目。2021 年，科技部國家重點研發 計劃啟動實施“十四五”氫能技術重點專項，目 標是到 2025 年實現我國氫能技術研發水平進入國 際先進行列;2021 年度啟動 18 個項目，安排國撥 經費 7.95 億元，進一步加大在氫能與燃料電池領 域的研發支持力度。

經過近 20 年的發展，我國已基本構建較為完 整的氫能和燃料電池產業鏈，制氫、儲氫、運氫、 加氫到燃料電池各個環節的關鍵核心技術都取得 了重大突破。制氫方面，質子膜電解槽制氫、高 純氫純化等技術不斷取得突破，國內 70MPa 塑料 內膽碳纖維纏繞Ⅳ型瓶不斷進行有效探索，加氫 機、空壓機、氫氣循環泵等零部件國產化探索不斷取得進展，國產電堆和材料部件的部分關鍵指 標，如電堆壽命、成本、催化劑鉑用量等技術參 數穩步提升，車用燃料電池系統、商用車整車平 臺的穩定性和可靠性逐步提高，除了部分關鍵材 料，產業鏈多數環節已基本實現國產化。

（三）“雙碳”目標，氫能產業發展迎來重大機遇

根據我國的承諾，到 2030 年和 2060 年，將 分別實現碳達峰和碳中和兩個宏偉目標。根據聯 合國公布的數據，2019 年中國碳排放約 140 億噸， 從總量看，占全球總排放的 1/4 以上，仍是全球 排名第一的碳排放國。為履行《巴黎協議》中的 碳減排目標，據測算，我國既定能源政策仍需降 低化石能源使用占比來實現氣候變化低于 2℃的 目標。就目前來看，我國的碳減排任務依然十分 艱巨，構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系 迫在眉睫。

“雙碳”目標使得我國能源發展需要從數量 擴張向提質增效轉變。相比其他能源，氫能既可 作為能源使用，也可進行儲能和能源轉換，在實 現碳中和過程中將起到重要作用。以太陽能發電、 風電、水電等可再生能源發電制取的綠氫，從源 頭上杜絕了碳排放，在終端能源應用中，又替代汽油、傳統工業原料、傳統供熱等，從而實現零 碳排放，因此“雙碳”目標為氫能與可再生能源 的耦合發展提供了重大機遇。

（四）示范應用，氫能與燃料電池市場穩步發展

我國兼具發展氫能的良好產業基礎和廣泛應 用市場，根據中國氫能聯盟預測，到 2030 年我國 氫氣需求量在終端能源體系中的占比將達到 5%， 2050 年將達到 10%，產業鏈年產值預計將達到 12 萬億元。交通領域是目前我國氫能應用的核心領 域，中國汽車工業協會數據顯示，2020 年，受新 冠疫情影響燃料電池專用車銷量大幅下降，客車 銷量維持平穩上升，中國燃料電池汽車產銷量分 別完成 1199 輛和 1177 輛， 同比分別下降 57.5% 和 56.8%。截至 2020 年底，我國燃料電池汽車銷 量累計達到 7352 輛。隨著燃料電池示范城市群和 補貼政策的落實，預計全國燃料電池汽車產銷量 將會有大幅度提升，自 2021 年起或將迎來爆發式 增長（見圖 1）。

除道路車輛外，氫能在其他交通領域的應用 也不斷取得進展。2016 年底我國首架有人駕駛氫 燃料電池飛機試飛成功后，近幾年國家電投、商 飛等多家單位在研發氫能飛機;軌道交通方面，唐山、佛山等地建成燃料電池有軌電車示范線路 并已正式投入運營;2021 年 2 月，我國首艘燃料 電池游艇已在大連順利完成試航，同年 5 月，廣 東省首艘氫能游船正式下水。

為滿足氫燃料電池車輛應用示范，近幾年各 地均加大了氫能基礎設施建設。據不完全統計，截 至 2021 年上半年，我國累計建成加氫站 165 座（今年上半年建成 27 座），其中 116 座已投入運營，加 氫站數量位居全球第二位。已建成的加氫站中， 北京大興國際氫能示范區加氫站日最大加注量達 4800kg，是目前全球規模最大的加氫站。隨著各地 積極申請燃料電池汽車示范城市群以及眾多能源巨 頭進入氫能領域，預計 2021 年加氫站建設將會有新的突破，或將達到 200 座。此外，我國目前是可 再生能源發電裝機量最大的國家，也是制氫量最大 的國家，具備規模化發展綠色氫能的潛力。

二、中國氫能產業發展面臨的主要挑戰

盡管我國氫能與燃料電池產業發展迎來良好 的機遇期，但作為新興產業，其發展必非一蹴而 就，反而可能是道阻且長，因此目前氫能產業雖 蓄勢待發，但仍面臨諸多挑戰。

（一）行業發展前期政策依賴性較強

我國氫能與燃料電池產業正處于導入期，這 一階段，政策扶持顯得非常重要，通過各種形式 的補貼以及政府特定的行政和監管手段，才能使 得產業進入“規模化—降成本—市場化”的量價 循環，形成商業化競爭發展的良好局面。但這兩 年由于新冠疫情和經濟形勢的變化，以及政策制 定者在發展氫能方面的思路并未完全統一，尤其 是去年到今年關于燃料電池汽車示范城市群的政 策遲遲未能落地，“有效的市場”并未真正出現， 很多企業面臨資金和市場的雙重壓力，甚至出現 債務鏈的情況，一些頭部企業攤子大風險大，很 多尾隨企業融資難生存難。這就需要引導企業順 應形勢而不能依賴甚至去賭產業政策，能抓住機 會的企業要用足產業政策但不能搞產業投機。

（二）供應鏈部分環節存在短缺隱患

氫能產業鏈長，大的方面來說包括氫的制儲 運加、燃料電池、氫能燃料電池應用三個環節， 但供應鏈上又有很多細分領域，產業能否健康發 展，有沒有安全穩定、質優價廉的供應鏈，就成 為了關鍵。我國氫能產業發展的現狀是部分領域 因資源稟賦、基礎研究或技術攻關的缺失，導致在不同地區、不同企業或產業鏈的不同環節，或 多或少存在階段性或局部性供應短缺的風險。比 如佛山的氫源，儲氫瓶的碳纖維，燃料電池的膜、 催化劑和炭紙等關鍵材料;還比如安全可靠的氫 氣壓縮機、高壓關鍵閥門、加氫槍等。

（三）良性發展的市場環境尚未形成

氫能與燃料電池作為戰略性新興產業，首先 需要產業共性技術和產品研發方面的科技創新， 同時也需要商業模式和政策環境方面的創新。中 美貿易爭端和新冠疫情帶來的或主動或被動的產 業結構調整，“碳達峰、碳中和”目標的逐級分解 帶來的巨大壓力，讓很多地方都選擇氫能作為當 地重點培育和發展的產業方向。目前全國各地出 臺了 40 多個氫能發展規劃或扶持政策，短期內的 重點工作多是扶持本地已有企業，并面向外地優 質企業招商，因此也就出現了以資金投入、資源 出讓為主的各具特色的傾斜性政策，這也帶來了 有些政策短期奏效但長遠未必有益，或者有些政 策局部有利但影響產業科學布局的問題。其實對 于真正想做實業的企業來說，更需要政府打造健 康可持續的發展空間和應用場景，創造公平競爭 的市場環境，真正發揮市場在科技和產業創新資 源配置中的決定性作用。

三、推動氫能產業高質量發展的對策建議

（一）統籌規劃，提供多類政策支持

應明確國家級氫能戰略規劃或發展路線圖， 引導和鼓勵氫能源跨區域協作、多領域應用和可 持續發展。建立科學長效的產業發展扶持與激勵 政策，給予氫能產業鏈財稅獎勵或補貼，通過降 低終端消費者使用成本，加快氫能產業發展和應 用推廣，為構建氫能產業發展集群提供強有力的 支撐。

（二）科技引領，持續拓寬應用示范領域

堅持市場導向、企業主體、產學研緊密結合， 探索與智慧交通、信息通信等新技術、新業態深 度融合發展的新模式。依托重大專項布局，扎實 開展核心材料和過程機理等基礎研究，核心裝備及關鍵零部件研制，電池系統、儲能及終端應用 系統等集成研發。通過設立各級氫能及燃料電池 投資引導基金，鼓勵大型骨干企業、科研院所、 “高精專”中小企業開展科研成果轉化創業，以創 新鏈帶動產業鏈。

（三）實施安全監管，強化標準規范建設

鼓勵企業、高校院所、社會組織等參與氫能 行業標準體系建設，破除氫能行業在標準體系 方面的瓶頸，協同建立標準規范體系，營造有 利于產業發展的氛圍。著力破除制約行業發展 的體制機制障礙，在危險化學品管理基礎上確 定氫在能源體系中的戰略定位，明確加氫基礎 設施建設等環節的管理審批責任主體、審批及 驗收流程等，建立體系化的氫氣制備、儲運安 全管理辦法，構建燃料電池汽車示范推廣及氫 能基礎設施建設運營等安全監管機制，保障氫 氣全環節的安全使用。

（四）推動綠色轉型，探索低碳應用潛力

鼓勵并大力推動風光儲等可再生能源與氫 能實現耦合發展，強化資源的綜合循環利用， 通過規模效益提升綠電制氫的比例，降低低碳 清潔氫源成本。積極探索化工、交通、鋼鐵、 電力等重點行業內的氫能脫碳機會，強化能源 和環境政策監管，推動傳統用氫領域的低碳化 替代。

（五）廣泛普及，提高大眾的氫能認知水平

對氫能社會的構建，產業發展和公眾的認知 同樣重要。比如目前加氫站的建設，在安全距離 方面往往輿情大于科學和標準;再比如山東啟動 “氫進萬家”科技示范工程，首先就提出要打造 三個科普基地。氫能產業要發展，就要考慮如何 通過與氫能相關的教育和科普活動，讓民眾不至 于談“氫”色變;通過科學研究和技術交流，實 現與其它產業路線的包容性發展甚至兼容性發展; 培育并提高社會公眾對氫能的認知程度，助推更 多氫能應用場景的出現。

（作者單位：中關村氫能與燃料電池技術創新產業 聯盟）