氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入快車道

本刊記者 陳向國

在“雙碳”目標指引下，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正步入快車道。據(jù)悉，國家層面關于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頂層設計將出臺。“氫能在新能源革命中的戰(zhàn)略意義在于可再生能源轉(zhuǎn)型中的大規(guī)模能量儲存與多元化利用需求。”中國科學院院士、清華大學車輛與運載學院教授歐陽明高在2021年7月上旬于北京召開的主題為“碳中和與未來能源”第三屆未來能源大會上如是說。

“氫能是眾多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)包括化石、煤炭、核能、電力、鋼鐵等轉(zhuǎn)型升級的理性選擇，其技術延續(xù)性好，又不是完全顛覆。除此之外，氫能產(chǎn)業(yè)鏈長、產(chǎn)值高、吸收就業(yè)人口多，應用覆蓋面廣，有‘氫能社會’之稱。”歐陽明高說，氫能是集中式可再生能源大規(guī)模長周期儲存的最佳途徑。之所以有這樣的結(jié)論，一是氫能能源利用充分性，大容量、長時間儲能模式對可再生電力利用更充分；二是氫能規(guī)模儲能的經(jīng)濟性，固定模式化儲氫比電池儲電的成本低一個數(shù)量級；三是氫能與電池放電互補性強，大容量長周期靈活能源用于燃料電池、燃氣輪機；四是氫能制運儲方式靈活。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預計，到2025年，我國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到1萬億元；到2050年，氫能在我國終端能源體系中占比將超過10%，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值達到12萬億元。

國家政策大力支持

氫能源作為清潔低碳能源，受到國家政策的大力支持。日前公布的《中共中央 國務院關于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》明確提出，深入實施清潔柴油車（機）行動，全國基本淘汰國三及以下排放標準汽車，推動氫燃料電池汽車示范應用，有序推廣清潔能源汽車。國家發(fā)展改革委高技術司曾組織召開系列座談會，圍繞氫能制備、儲存、運輸、加注以及終端利用等全產(chǎn)業(yè)鏈，分析研判產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢，深入探討氫能產(chǎn)業(yè)合理布局、有序推進多元化示范應用、構(gòu)建清潔低碳供給體系、制定完善行業(yè)基礎標準等事宜。有關方面一致表示，氫能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展對我國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)碳達峰碳中和目標具有重要意義，需要進一步強化頂層設計、加快技術創(chuàng)新、完善政策體系，努力實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

2020年以來，我國出臺了一系列氫能相關政策，使我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策框架得到進一步完善。北京師范大學政府管理研究院副院長、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究中心主任宋向清認為，當前我國氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)三大特點。一是政策上的激勵和引導使氫能產(chǎn)業(yè)化進程加快，氫能產(chǎn)業(yè)鏈迅速形成并不斷擴大規(guī)模；二是技術上的科研攻關取得重大突破，已實現(xiàn)為車輛提供燃料、為發(fā)電廠提供動力等成熟的技術推廣；三是市場上的應用和推廣已逐漸被客戶認可，市場化品牌化進程開啟。他說，“氫能產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展是國家能源產(chǎn)業(yè)化頂層設計中的重要課題。通過技術創(chuàng)新，降低氫燃料電池汽車關鍵零部件成本，解決高壓儲氫技術，大幅降低氫能成本，提高儲氫能效，是當前我國氫能產(chǎn)業(yè)化頂層設計中無法回避的核心問題。”

多地已經(jīng)積極行動起來

據(jù)了解，已有多地出臺鼓勵氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關政策，加快布局氫能源產(chǎn)業(yè)。據(jù)中國證券報的不完全統(tǒng)計，北京、河北、四川、山東、內(nèi)蒙古等地出臺了專項氫能整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策；廣東、重慶、浙江、河南等地出臺了氫燃料汽車細分領域?qū)ｍ椪撸贿€有不少地區(qū)將氫能相關發(fā)展規(guī)劃納入新能源汽車產(chǎn)業(yè)全省“十四五”規(guī)劃當中。

北京市明確，2023年前，培育5～8家具有國際影響力的氫能產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)，京津冀區(qū)域累計實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破500億元，減少碳排放100萬噸。2025年前，產(chǎn)業(yè)體系、配套基礎設施相對完善，培育10～15家具有國際影響力的產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)，建成3～4家國際一流的產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新平臺，京津冀區(qū)域累計實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模1000億元以上。上海市臨港新片區(qū)提出，到2025年，完成1500輛氫燃料電池車輛應用；建成各類型加氫站點14座；年氫氣供給量不低于14000噸；年氫氣自給率不低于當年需求量的30%；推廣氫能分布式能源和熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)技術在建筑領域和工業(yè)園區(qū)示范應用。

應用場景有望迅速擴大

“當前氫能主要用于交通。”歐陽明高介紹說， 氫能交通是氫能利用的先導領域，其使命是帶動氫能的全面發(fā)展。河北張家口正在做氫能利用示范，“張家口氫能示范表明，當可再生能源發(fā)電成本低于0.15元/千瓦時左右時，其能源利用全鏈條技術經(jīng)濟性將凸顯。張家口有350輛氫燃料大客車，這就為氫能利用打下了堅實基礎。北京冬奧會最近在做氫燃料車示范，張家口和北京將運行2000輛氫燃料電池汽車，二十多座加氫站正在加緊施工。冬奧主場區(qū)都將是氫燃料電池車。他表示，未來十年，氫能成本將下降80%以上，與過去十年鋰離子電池成本下降過程相似。自2015～2020年氫燃料電池技術實現(xiàn)大幅跨越，氫燃料汽車已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，大部分技術難題已經(jīng)克服。氫能汽車與純電動乘用汽車相比不占優(yōu)勢，但在大客車、冷藏車等方面有明顯優(yōu)勢。

“在國家政策支持下，氫能產(chǎn)業(yè)將進入黃金發(fā)展期。”宋向清表示，未來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，隨著成本不斷降低，氫能應用場景將迅速擴大，并逐漸滲透到企業(yè)生產(chǎn)和居民生活的各個領域。

北大科技園創(chuàng)新研究院研究員楊帥認為，由于政策的驅(qū)動與引導，我國氫能已逐步建立起制儲運加用等重點環(huán)節(jié)較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，初步具備了規(guī)模化發(fā)展的基礎，但氫能產(chǎn)業(yè)仍面臨核心技術、關鍵零部件依賴進口、產(chǎn)業(yè)配套能力不足等問題。因此，需厘清氫能管理體制機制，改變“九龍治水”、多點掣肘局面，從戰(zhàn)略、頂層設計與法治層面強化產(chǎn)業(yè)鏈補鏈、強鏈，持續(xù)增加研發(fā)經(jīng)費投入，深耕核心技術，堅持自主創(chuàng)新，同時通過資本運作助力國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。

“在政策指導下，氫能發(fā)展前景一片向好。”中國銀河證券發(fā)布的研報認為，從制氫來看，灰氫中的工業(yè)副產(chǎn)制氫、藍氫以及綠氫的發(fā)展前景樂觀。從下游燃料汽車行業(yè)來看，氫能源汽車的發(fā)展空間廣闊。

歐陽明高表示，同風光電一樣，氫儲能技術、成本都還不理想，但隨著技術進步氫能運用領域會越來越廣。他預測綠氫（用風光電所制的氫）的成本前景，“到2025年前，部分低成本風光電制氫達到化石能源制氫+CCS的成本；2035年前，低成本風光電制氫達到化石能源制氫+CCS的成本；2050年前，一般風光電制氫達到化石能源制氫+CCS的成本。”他說，初步結(jié)論，當可再生能源發(fā)電成本為0.12元/千瓦時、過網(wǎng)費為8分錢時，通過特高壓千公里輸電通道，在用戶側(cè)制氫加氫，可實現(xiàn)加氫槍口30～40元/千克,比柴油具有競爭力。