氫能產業發展步入快車道

本刊記者 陳向國

在“雙碳”目標指引下，我國氫能產業發展正步入快車道。據悉，國家層面關于氫能產業發展的頂層設計將出臺。“氫能在新能源革命中的戰略意義在于可再生能源轉型中的大規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。

“氫能是眾多傳統產業包括化石、煤炭、核能、電力、鋼鐵等轉型升級的理性選擇，其技術延續性好，又不是完全顛覆。除此之外，氫能產業鏈長、產值高、吸收就業人口多，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模長周期儲存的最佳途徑。之所以有這樣的結論，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；二是氫能規模儲能的經濟性，固定模式化儲氫比電池儲電的成本低一個數量級；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。據中國氫能聯盟預計，到2025年，我國氫能產業產值將達到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%，產業鏈年產值達到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業鏈，分析研判產業發展形勢，深入探討氫能產業合理布局、有序推進多元化示范應用、構建清潔低碳供給體系、制定完善行業基礎標準等事宜。有關方面一致表示，氫能產業健康有序發展對我國能源綠色低碳轉型、實現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、加快技術創新、完善政策體系，努力實現高質量發展。

2020年以來，我國出臺了一系列氫能相關政策，使我國氫能產業發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、產業經濟研究中心主任宋向清認為，當前我國氫能產業呈現三大特點。一是政策上的激勵和引導使氫能產業化進程加快，氫能產業鏈迅速形成并不斷擴大規模；二是技術上的科研攻關取得重大突破，已實現為車輛提供燃料、為發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，“氫能產業化和規模化發展是國家能源產業化頂層設計中的重要課題。通過技術創新，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，是當前我國氫能產業化頂層設計中無法回避的核心問題。”

多地已經積極行動起來

據了解，已有多地出臺鼓勵氫能產業發展的相關政策，加快布局氫能源產業。據中國證券報的不完全統計，北京、河北、四川、山東、內蒙古等地出臺了專項氫能整體產業發展政策；廣東、重慶、浙江、河南等地出臺了氫燃料汽車細分領域專項政策；還有不少地區將氫能相關發展規劃納入新能源汽車產業全省“十四五”規劃當中。

北京市明確，2023年前，培育5～8家具有國際影響力的氫能產業鏈龍頭企業，京津冀區域累計實現產業鏈產業規模突破500億元，減少碳排放100萬噸。2025年前，產業體系、配套基礎設施相對完善，培育10～15家具有國際影響力的產業鏈龍頭企業，建成3～4家國際一流的產業研發創新平臺，京津冀區域累計實現氫能產業鏈產業規模1000億元以上。上海市臨港新片區提出，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供系統技術在建筑領域和工業園區示范應用。

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大幅跨越，氫燃料汽車已經產業化，大部分技術難題已經克服。氫能汽車與純電動乘用汽車相比不占優勢，但在大客車、冷藏車等方面有明顯優勢。

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

北大科技園創新研究院研究員楊帥認為，由于政策的驅動與引導，我國氫能已逐步建立起制儲運加用等重點環節較完整的產業鏈，初步具備了規模化發展的基礎，但氫能產業仍面臨核心技術、關鍵零部件依賴進口、產業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，從戰略、頂層設計與法治層面強化產業鏈補鏈、強鏈，持續增加研發經費投入，深耕核心技術，堅持自主創新，同時通過資本運作助力國內產業發展壯大。

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

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，初步結論，當可再生能源發電成本為0.12元/千瓦時、過網費為8分錢時，通過特高壓千公里輸電通道，在用戶側制氫加氫，可實現加氫槍口30～40元/千克,比柴油具有競爭力。