綠氫將是我國氫能產業重要發展方向
——《氫能產業發展中長期規劃（2021～2035年）》解讀

■本刊記者 白宇 謝文川/編輯 曲藝

日前，備受業界期待和關注的《氫能產業發展中長期規劃（2021～2035年）》（以下簡稱《規劃》）正式發布，首次明確了氫能是未來國家能源體系的組成部分，為未來氫能產業的發展定下了基調。

本刊記者梳理發現，《規劃》系統分析了我國氫能產業的發展現狀，明確了氫能在我國能源轉型中的戰略定位、總體要求和發展目標，從創新體系、基礎設施、多元應用、政策保障、組織實施等多個維度對氫能產業發展提出了具體要求，可以說為我國氫能產業的中長期發展擘畫了宏偉藍圖。

謀定方向 明確定位

“氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉型發展的重要載體之一。”《規劃》在開篇即對氫能作出界定。

《規劃》顯示，全球主要發達國家高度重視氫能產業發展，氫能已成為加快能源轉型升級、培育經濟新增長點的重要戰略選擇。全球氫能全產業鏈關鍵核心技術趨于成熟，燃料電池出貨量快速增長、成本持續下降，氫能基礎設施建設明顯提速，區域性氫能供應網絡正在形成。

再看我國，2016年4月，國家發展改革委、國家能源局曾聯合發布《能源技術革命創新行動計劃（2016～2030年）》，提出能源技術革命重點創新行動路線圖，部署了15項具體任務，其中氫能產業被納入國家能源戰略；次年，國家能源局批準多項棄風棄光制氫儲能項目；2018年1月，科技部將“可再生能源與氫能技術”列入重點專項，積極加以支持研究；2019年，氫能還被首次寫入政府工作報告。

另外，《2020年能源工作指導意見》也明確，將穩妥有序推進能源關鍵技術裝備攻關，推動儲能、氫能技術進步與產業發展，并將制定實施氫能產業發展規劃，組織開展關鍵技術裝備攻關，積極推動應用示范。

由此可見，我國對氫能產業的發展已是青睞已久。清華大學副秘書長、北京清華工業開發研究院院長金勤獻表示，氫能對中國提高能源體系安全、實現碳中和具有極高戰略價值。在工業領域，氫能將在原料和熱源替代方面扮演主要角色；在能源領域，氫能可在分布式電力系統、儲能等方面發揮重要作用。

資料顯示，我國是世界上最大的制氫國，年制氫產量約3300萬噸，其中，達到工業氫氣質量標準的約1200萬噸。國內氫能產業呈現積極發展態勢，已初步掌握氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統集成等主要技術和生產工藝，在部分區域實現燃料電池汽車小規模示范應用。全產業鏈規模以上工業企業超過300家，集中分布在長三角、粵港澳大灣區、京津冀等區域。

此次發布的《規劃》，無疑為我國氫能產業的發展注入了“強心劑”。清華大學核能與新能源技術研究院教授毛宗強在接受本刊記者采訪時表示，《規劃》給予氫能明確定位，即氫能是未來國家能源體系的重要組成部分、是用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體以及氫能產業是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向。“我相信《規劃》發布后，對我國氫能產業將是一個重大的推進。”毛宗強認為。

彭博新能源財經日前發布的一份報告也指出，《規劃》表明中國正在尋求氫能產業的逐步發展。中國政府預計發展綠色氫能經濟需要必要的研究和發展能力、供應鏈以及基礎設施，因此，《規劃》也基于已經進行的試驗提出了穩慎的目標。

在彭博新能源財經能源專家王瀟婷看來，目前減碳已成為大趨勢，《規劃》在此時出臺也表明了中國政府支持氫能的綠色低碳發展決心，并對氫能產業的發展定下了基調。

中國國際工程咨詢有限公司總工程師、正高級工程師楊上明在國家發展改革委發布的《規劃》解讀文章中也指出，《規劃》從國家層面為氫能產業打造頂層設計，明確氫能戰略定位和發展目標，提出構建創新體系、基礎設施建設、多元化示范應用、完善保障體系等重點任務，為加快推動能源革命、科技革命和產業變革注入了新動能。

綠色轉型 低碳發展

記者注意到，《規劃》根據三個時間節點設立了不同的發展目標。

到2025年，形成較為完善的氫能產業發展制度政策環境，產業創新能力顯著提高，基本掌握核心技術和制造工藝，初步建立較為完整的供應鏈和產業體系。氫能示范應用取得明顯成效，清潔能源制氫及氫能儲運技術取得較大進展，市場競爭力大幅提升，初步建立以工業副產氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應體系。燃料電池車輛保有量約5萬輛，部署建設一批加氫站。可再生能源制氫量達到10萬噸～20萬噸/年，成為新增氫能消費的重要組成部分，實現二氧化碳減排100萬噸～200萬噸/年。

到2030年，形成較為完備的氫能產業技術創新體系、清潔能源制氫及供應體系，產業布局合理有序，可再生能源制氫廣泛應用，有力支撐碳達峰目標實現。

到2035年，形成氫能產業體系，構建涵蓋交通、儲能、工業等領域的多元氫能應用生態。可再生能源制氫在終端能源消費中的比重明顯提升，對能源綠色轉型發展起到重要支撐作用。

“就目前來看，其實氫能產業已備受關注，我認為《規劃》提出的三個階段目標均有能力去完成。”毛宗強預測。

另外，《規劃》在目標提出時，提及了“可再生能源制氫”這一詞匯。為了表述方便，業界經常以顏色對氫源進行區分，一般分為灰氫、藍氫、綠氫。其中，由化石能源、工業副產品等制取的氫氣，因制氫過程會有二氧化碳等溫室氣體排放而被稱為灰氫。由化石能源制取的氫氣，利用碳捕獲與封存技術，將制氫過程中排放的溫室氣體進行捕獲封存的稱為藍氫。由核能、可再生能源通過電解水等手段制取的氫氣則為綠氫。

我國目前可再生能源裝機量全球第一，在清潔低碳的氫能供給上具有巨大潛力。

“我認為綠氫將是我國氫能產業的重要發展方向，但是目前的情況是灰氫占了主要部分。因此現階段灰氫仍可繼續使用，但不宜大力發展。同時，應加大對藍氫的利用，因為藍氫屬于工業中的副產品，如棄置也是一種浪費。當然重點還應是在綠氫的發展上，所以《規劃》也提出，到2025年，可再生能源制氫量要達到10萬噸～20萬噸/年的目標。”毛宗強指出。

毛宗強表示，要在2060年前達到碳中和，我國需要有計劃地精準減少煤炭消費，使用綠氫、綠電替代是必然選擇。從環境和生態的角度來看，利用可再生能源進行電解水制氫是最佳的技術途徑。不僅能夠實現零碳排放，獲得真正潔凈的綠氫，還能夠將間歇、不穩定的可再生能源轉化儲存為化學能，促進新能源電力的消納。

毛宗強預測，“到2035年，氫能產業中灰氫比重將下降，因為現在化工行業也開始討論并著手推進用綠氫來代替灰氫的示范工程。因減碳要求，選擇用綠氫代替灰氫既是現實需要，也具備實際可操作性。當然現階段綠氫在成本上還存在一定的劣勢，但是我相信到2025年，綠氫在成本方面有望同灰氫持平。”

王瀟婷也表達了類似觀點：“目前對于2035年灰氫與綠氫的比重還無法作出具體預測，不過綠氫肯定是下一階段的發展重點，如果到2035年還是以灰氫為主導的話，中國的減碳目標也很難實現。”

毛宗強同時建議，為推動氫能發展，現階段可采取“分步走”的方式，即藍氫先行、綠氫逐步跟上。同時，還應關注氫基化合物的發展，實現利用綠氫和空氣中的氮氣生產綠色合成氨，綠氫和捕捉的二氧化碳生產綠色甲醇或綠色合成天然氣等。

合理布局 多元應用

在對于《規劃》的解讀中，多位專家紛紛提出了多元利用的概念。記者注意到，《規劃》在第六項中明確提出，要穩步推進氫能多元化示范應用。其中，將有序推進交通領域示范應用列在了首位。

《規劃》指出，要立足本地氫能供應能力、產業環境和市場空間等基礎條件，結合道路運輸行業發展特點，重點推進氫燃料電池中重型車輛應用，有序拓展氫燃料電池等新能源客、貨汽車市場應用空間，逐步建立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車的互補發展模式。積極探索燃料電池在船舶、航空器等領域的應用，推動大型氫能航空器研發，不斷提升交通領域氫能應用市場規模。

其實我國氫能產業的發展就源于交通行業。2001年，我國開始布局加氫和車用燃料電池領域，隨后在2014年，我國還單獨出臺了對加氫站的補貼政策。

另外，近年來，各省市也陸續出臺氫能規劃和產業支持政策。據不完全統計，截至目前，全國已有20余省（直轄市）發布了氫能產業鏈相關政策或“十四五”氫能發展規劃等，并從產業規模、企業數量、燃料電池汽車、加氫站等方面明確階段目標。

如在2021年11月30日，四川省和重慶市同時在成都、九龍坡區、內江三地舉行“成渝氫走廊”啟動儀式。據悉，“成渝氫走廊”總體規劃了2條城際線路和1條直達干線。此外，兩地還規劃于2025年前投入約1000輛氫燃料物流車，并配套建設加氫站。

更早前，浙江省在其發布的《加快培育氫燃料電池汽車產業發展實施方案》中，也明確規劃了2條“氫走廊”路線。該方案顯示，到2025年，浙江將計劃在公交、港口、城際物流等領域推廣應用氫燃料電池汽車接近5000輛，規劃建設加氫站接近50座。

“地方層面支持氫能發展，一方面為了助力綠色低碳轉型，另一方面也可吸引氫能產業鏈聚集落戶，促進當地經濟發展。”電力規劃設計總院黨委常委、副院長姜士宏表示，北京早在2008年奧運會期間，就投放了20余輛燃料電池汽車，并建設了一座日加氫20千克的加氫站。經過十余年的產業培育和發展，北京市力爭成為有國際影響力的氫燃料電池汽車科技創新中心、關鍵零部件制造中心和高端應用示范推廣中心。

雖然各地氫能發展火熱，但姜士宏也指出，氫能產業發展存在一定程度的“過熱”現象。地方政府為搶占氫能市場先機，出臺氫能規劃和產業支持政策，存在政策同質化、碎片化問題，易導致各地氫能產業無序競爭和產能過剩等情形。

對此，毛宗強也表示，目前氫能行業已有了一定的發展，但主要力量集中在了交通領域。

“應該認識到，氫能的應用場景較為廣泛，如在發電、化工、冶金等領域均有用武之地，因此建議國家可以在除交通方面，對氫能的發展給予指導和補貼。”毛宗強表示。

在此背景下，《規劃》也明確了除交通外的多條發展路徑。

如氫能具有調節周期長、儲能容量大的優勢，因此，《規劃》建議，可以積極開展儲能領域示范應用，開展氫儲能在可再生能源消納、電網調峰等應用場景的示范，探索培育“風光發電+氫儲能”一體化應用新模式，逐步形成抽水蓄能、電化學儲能、氫儲能等多種儲能技術相互融合的電力系統儲能體系。探索氫能跨能源網絡協同優化潛力，促進電能、熱能、燃料等異質能源之間的互聯互通。

另外，在發電領域，《規劃》還提出，要根據各地既有能源基礎設施條件和經濟承受能力，因地制宜布局氫燃料電池分布式熱電聯供設施，推動在社區、園區、礦區、港口等區域內開展氫能源綜合利用示范。依托通信基站、數據中心、鐵路通信站點、電網變電站等基礎設施工程建設，推動氫燃料電池在備用電源領域的市場應用。在可再生能源基地，探索以燃料電池為基礎的發電調峰技術研發與示范。結合偏遠地區、海島等用電需求，開展燃料電池分布式發電示范應用。

在化工領域，《規劃》則明確，要不斷提升氫能利用經濟性，拓展清潔低碳氫能在化工行業替代的應用空間。開展以氫作為還原劑的氫冶金技術研發應用。探索氫能在工業生產中作為高品質熱源的應用。擴大工業領域氫能替代化石能源應用規模，積極引導合成氨、合成甲醇、煉化、煤制油氣等行業由高碳工藝向低碳工藝轉變，促進高耗能行業綠色低碳發展。■