國內(nèi)外氫能汽車發(fā)展現(xiàn)狀及對我國未來氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考

王冉，劉侃

(生態(tài)環(huán)境部對外合作與交流中心，北京 100035)

1 氫能及氫燃料電池汽車概述

因使用傳統(tǒng)化石能源作為動力燃料，交通運(yùn)輸業(yè)的溫室氣體和污染物排放給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。政府間氣候變化專門委員會(IPCC，Intergovernmental Panel on Climate Change)第五次評估報告顯示，2010 年運(yùn)輸部門溫室氣體直接排放量約占全球總排放量的14%，位居第四[1]。《中華人民共和國氣候變化第二次兩年更新報告》顯示，2014 年我國交通運(yùn)輸部門二氧化碳(CO2)直接排放量約占能源活動二氧化碳排放量的9.18%，占總排放量的8.98%[2]。此外，移動源已經(jīng)成為我國空氣污染的重要來源，汽車是機(jī)動車大氣污染排放的主要貢獻(xiàn)者。按汽車車型分類，貨車的氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)排放量明顯高于客車，其中重型貨車是主要貢獻(xiàn)者[3]。減少交通運(yùn)輸業(yè)的排放對于遏制全球變暖、減少環(huán)境污染具有重要意義。

隨著全球能源結(jié)構(gòu)加快向低碳化轉(zhuǎn)型，氫能作為清潔的二次能源受到各方關(guān)注。2017 年，國際氫能委員會預(yù)測，在全球氣溫上升控制在2℃目標(biāo)下，到2050 年，使用氫能可以實現(xiàn)20%的二氧化碳減排量。交通運(yùn)輸行業(yè)是最大的氫能終端，其氫能需求量約占總需求量的1/3，可以實現(xiàn)交通運(yùn)輸行業(yè)減排目標(biāo)的30%[4]。國際能源署(IEA，International Energy Agency)2019年發(fā)布的《氫能的未來:抓住今天的機(jī)會》認(rèn)為，氫能正處在爆發(fā)式發(fā)展前期，未來有望在重卡、船舶等“難減排領(lǐng)域”得到大規(guī)模應(yīng)用，實現(xiàn)這些領(lǐng)域的深度脫碳[5]。

氫能汽車以氫作為燃料提供動力，分為兩類:一類是以內(nèi)燃機(jī)燃燒氫氣作為動力的氫內(nèi)燃機(jī)汽車；另一類是氫或含氫物質(zhì)與空氣中的氧氣在燃料電池中反應(yīng)，產(chǎn)生電力推動電動機(jī)，由電動機(jī)推動的氫燃料電池汽車。目前汽車行業(yè)普遍探索的是氫燃料電池汽車(Fuel Cell Electric Vehicles，F(xiàn)CEVs)的研發(fā)應(yīng)用。

相比于傳統(tǒng)化石能源汽車，氫能汽車具有能源獲取便利、環(huán)境友好等優(yōu)勢。從能源資源獲取手段上看，目前絕大部分氫氣都來自天然氣重整和煤制氣[6]。理論上，氫氣來源渠道有多種，其中包括電解水制氫，不受傳統(tǒng)能源資源儲備限制。從環(huán)保性能上看，氫氣是常見燃料中熱值最高的能量載體，熱值為142kJ/g，是汽油的3 倍、煤炭的5 倍[7]。除此之外，氫能是清潔的二次能源，作為動力燃料的產(chǎn)物為水，其使用環(huán)節(jié)不會帶來污染物和溫室氣體排放。即便使用未實施碳捕獲的天然氣制氫，氫燃料電池汽車的溫室氣體排放量也比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的溫室氣體排放量少20%～30%[8]。

相比于其他新能源汽車(如鋰電池汽車)，氫能汽車有能源轉(zhuǎn)化效率高、續(xù)航里程長、加注燃料時間短等優(yōu)勢，能夠滿足長行駛里程需求，對高里程汽車、卡車、公共汽車來說更經(jīng)濟(jì)[9]。此外，鋰電池汽車在電池生產(chǎn)過程中需要耗費(fèi)較多的能源和資源，從整個生命周期來看，氫能汽車節(jié)能效果更好。

此外，氫能的終端應(yīng)用還可以與可再生能源發(fā)展協(xié)同增效。氫能可以實現(xiàn)大規(guī)模的能量存儲。國際可再生能源署認(rèn)為，氫能在各終端部門的應(yīng)用有助于可再生能源的大規(guī)模消納和高比例發(fā)展，能夠推動能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程[10]。

全球氫能汽車行業(yè)發(fā)展迅速，其銷售量和保有量均大幅提升。IEA 數(shù)據(jù)顯示，2019 年全球氫能汽車銷售量為12350 輛，同比增長近118%。截至2019 年底，全球氫能汽車保有量近25210 輛，同比增長約125%。然而相比于整個汽車市場，氫能汽車占比很小，尚未形成規(guī)模。2019 年全球汽車銷量約為9032 萬輛，同比下降3%[11]，氫能汽車銷售量占比僅為0.14‰。

2 氫能汽車國際發(fā)展現(xiàn)狀

雖然氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍在初期，但是世界主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)從國家或地區(qū)利益出發(fā)，已將氫能利用提升到戰(zhàn)略高度，將之視為實現(xiàn)低碳能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、搶占技術(shù)制高點(diǎn)的重要抓手。日本、韓國、美國和歐盟等在氫能和燃料電池發(fā)展方面走在世界前列，定位于積極探索國家氫能發(fā)展，制定具體的激勵政策，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。氫能汽車作為氫能利用的重要終端，隨整體戰(zhàn)略推進(jìn)，已進(jìn)入降低成本、提高性能和準(zhǔn)備大規(guī)模商業(yè)化推廣的階段。

2.1 日本:致力于打造氫能社會，保障能源安全

日本國土面積小、山多、人口密集，其一次能源對外依存度很高，能源安全一直是日本的核心關(guān)切之一。日本對氫能技術(shù)的研發(fā)可以追溯到20 世紀(jì)70 年代石油危機(jī)之后。2011 年福島核事故使原來在日本電力結(jié)構(gòu)中占比30%的核電停運(yùn)，加速了日本氫能的發(fā)展進(jìn)程。IEA 數(shù)據(jù)顯示，截至2019 年底，日本燃料電池汽車保有量位居全球第四，加氫站數(shù)量最多(113 座)。

2017 年12 月，日本制定“氫能基本戰(zhàn)略”[12]，提出企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和政府合作共建“氫能社會”的十條基本戰(zhàn)略。2019 年3 月，由日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省、國土交通省等政府部門，聯(lián)合企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)組成的氫能與燃料電池戰(zhàn)略協(xié)議委員會發(fā)布了第二次修訂的《氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖》(于2014 年7 月首次制定)，落實“氫能基本戰(zhàn)略”中設(shè)定的目標(biāo)，制定具體的行動目標(biāo)和實現(xiàn)路徑[13]，詳見表1 日本氫燃料汽車發(fā)展目標(biāo)。

表1 日本氫燃料汽車發(fā)展目標(biāo)①數(shù)據(jù)來源:日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省。

續(xù)表

氫能與燃料電池戰(zhàn)略協(xié)議委員會于2019 年9 月制定了《氫能和燃料電池技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略》，明確了日本氫能技術(shù)發(fā)展的三個方向(燃料電池、氫供應(yīng)鏈、水電解及其他)和十個優(yōu)先領(lǐng)域[14]。燃料電池方向的優(yōu)先領(lǐng)域之一是車載燃料電池技術(shù)，重點(diǎn)在于降低燃料電池中催化劑貴金屬(鉑)的使用量，繼而降低氫燃料電池汽車的成本。

2.2 韓國:著力發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)，打造增長新引擎

韓國的能源安全、能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等內(nèi)外部環(huán)境與日本類似，存在能源對外依存度高(93%)、化石能源使用量占比高(占總能源使用量的83%)及經(jīng)濟(jì)增長放緩等問題。近年來，韓國密集出臺氫能相關(guān)政策追趕領(lǐng)先國家，在推動能源結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、降低碳排放的同時，為韓國提供新的增長引擎。

IEA 數(shù)據(jù)顯示，2019 年，韓國氫能汽車銷售量(約4100 輛)位居全球第二，僅次于中國；韓國氫能汽車保有量位居全球第四位，僅次于美國、中國和日本。2019 年，韓國新建加氫站20 座，加氫站累計數(shù)量(34 座)位居全球第五。

2019 年1 月，韓國政府發(fā)布《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖》，提出韓國要在2030 年進(jìn)入氫能社會，成為世界氫能經(jīng)濟(jì)領(lǐng)導(dǎo)者；到2040 年，韓國氫燃料電池汽車和燃料電池的國際市場占有率成為世界第一，韓國將從化石燃料資源匱乏國轉(zhuǎn)型為清潔氫能出口國，氫能產(chǎn)業(yè)可創(chuàng)造2500 億元的年附加值和42 萬個就業(yè)崗位[15]。《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖》涉及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展5 大領(lǐng)域，即氫能交通、氫能發(fā)電、氫氣生產(chǎn)、氫氣儲運(yùn)和安全保障。氫能交通領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)詳見表2 韓國氫能交通發(fā)展目標(biāo)。

表2 韓國氫能交通發(fā)展目標(biāo)[16]

2020 年2 月，韓國頒布全球首部《促進(jìn)氫能經(jīng)濟(jì)和氫安全管理法》，旨在系統(tǒng)、有效地促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，為氫能供應(yīng)和及其基礎(chǔ)設(shè)施的安全管理提供必要支持。2020 年5 月，韓國環(huán)境部、產(chǎn)業(yè)通商資源部、國土交通部與現(xiàn)代汽車等企業(yè)簽訂“氫能燃料貨車普及示范項目工作協(xié)議”，并計劃推出氫燃料貨車，以減少大型貨車大氣污染物排放量，并以此為契機(jī)正式推進(jìn)貨車無害化。

2.3 歐盟:服務(wù)于脫碳能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇

為了保障能源安全和可持續(xù)，推動脫碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，歐盟一直在探索相關(guān)的新技術(shù)。歐盟對氫能和燃料電池的研發(fā)支持始于“第四研發(fā)框架計劃(1994—1998)”。2008 年，歐盟設(shè)立燃料電池和氫能源事業(yè)聯(lián)合組織(FCH JU，F(xiàn)uel Cells and Hydrogen Joint Undertaking)，旨在促進(jìn)公共部門和私營部門合作，支持燃料電池和氫能技術(shù)研發(fā)和示范。2014 年，歐盟啟動燃料電池與氫能合作計劃二期(FCH 2JU，The second generation of the European Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking)，工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向推動燃料電池和氫能技術(shù)商業(yè)化，包括大規(guī)模示范、提供融資方案和提高社會接受度等[17]。

2019 年2 月，F(xiàn)CH 2JU 發(fā)布了《歐洲氫能路線圖:歐洲能源轉(zhuǎn)型的可持續(xù)發(fā)展路徑》[18]，提出面向2030 年、2050 年的氫能發(fā)展路線圖。報告認(rèn)為，氫能是交通、工業(yè)和建筑等特定行業(yè)實現(xiàn)大規(guī)模脫碳的最佳(唯一)選擇。歐洲脫碳能源轉(zhuǎn)型需要大規(guī)模應(yīng)用氫能，否則無法實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。2030 年前，歐洲氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三個優(yōu)先領(lǐng)域為:天然氣管道摻氫、氫能交通發(fā)展(主要是商用車、大型客車、重型交通設(shè)備和物料搬運(yùn)車的氫能使用)，以及現(xiàn)有制氫技術(shù)的脫碳化。氫能交通領(lǐng)域的具體發(fā)展目標(biāo)詳見表3 歐洲2030 年氫能交通發(fā)展目標(biāo)。

表3 歐洲2030 年氫能交通發(fā)展目標(biāo)

2020 年新冠肺炎疫情暴發(fā)后，歐盟將氫能發(fā)展作為綠色經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的重要抓手之一。法國國際關(guān)系研究所(IFRI，Institut Fran?ais de Relations Internationale)于2020 年5 月發(fā)布的《歐盟氫能戰(zhàn)略展望》報告指出，一項穩(wěn)健、成本效益高的“歐洲氫能戰(zhàn)略”將成為“歐盟經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計劃”支柱，應(yīng)與《歐洲綠色協(xié)議》一致，加速歐洲經(jīng)濟(jì)體脫碳進(jìn)程。2020 年6 月，德國聯(lián)邦政府通過了一攬子經(jīng)濟(jì)刺激計劃與“國家氫能戰(zhàn)略”，計劃投資500 億歐元推動氫能和電動汽車的發(fā)展，旨在領(lǐng)軍全球氫能技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)，促進(jìn)氫能作為動力燃料大規(guī)模使用，利用氫燃料推動經(jīng)濟(jì)脫碳[19]。

2.4 美國:重視氫能的戰(zhàn)略技術(shù)儲備，行業(yè)積極推動

20 世紀(jì)70 年代，美國就將氫能視為實現(xiàn)能源獨(dú)立的重要技術(shù)路線。美國歷屆政府對氫能重視程度不同，有研究認(rèn)為氫能發(fā)展受到石油危機(jī)影響消退和頁巖氣發(fā)展等的沖擊，出現(xiàn)“兩起兩落”[20]，但美國一直在推進(jìn)對氫能技術(shù)的戰(zhàn)略投資。IEA 數(shù)據(jù)顯示，截至2019 年底，美國氫燃料電池汽車的保有量位居全球第一(約占1/3)，美國加氫站數(shù)量(64 座)位居全球第三，僅次于日本和德國。

2005 年，美國通過《能源政策法案》(EPACT，Energy Policy Act)，其中第811(a)條要求能源部長定期向國會報告氫能發(fā)展的狀況，具體包括支持氫能和燃料電池技術(shù)研發(fā)、商業(yè)推廣的舉措，根據(jù)示范經(jīng)驗的戰(zhàn)略調(diào)整，以及既定發(fā)展目標(biāo)(到2010 年，氫能汽車數(shù)量達(dá)10 萬輛；到2020 年，氫能汽車數(shù)量達(dá)250 萬輛)的實現(xiàn)進(jìn)度等[21]。

美國能源部在能源效率及可再生能源辦公室(EERE，Office of Energy Efficiency and Renewable Energy)下設(shè)立氫能和燃料電池技術(shù)辦公室(HFTO，Office of Hydrogen Energy and Fuel Cell Technology)，負(fù)責(zé)實施氫能和燃料電池計劃，協(xié)調(diào)相關(guān)部門共同推動氫能和燃料電池技術(shù)的研發(fā)示范和商業(yè)化[22]。美國能源部在2019 財年為氫能和燃料電池技術(shù)共計安排約2.20 億美元的預(yù)算[23]。

美國當(dāng)前氫能和燃料電池計劃支持的研發(fā)活動集中在氫能和燃料電池技術(shù)研發(fā)，氫基礎(chǔ)設(shè)施及系統(tǒng)研發(fā)，安全、導(dǎo)則及標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)三個領(lǐng)域。對氫能和燃料電池技術(shù)研發(fā)目的是降低氫產(chǎn)業(yè)鏈的成本，提高燃料電池的性能。具體研發(fā)方向包括催化劑研發(fā)、水解制氫、儲氫材料研發(fā)和兼容性氫能材料研發(fā)[24]。

2020 年3 月，美國燃料電池和氫能協(xié)會發(fā)布了《美國氫能經(jīng)濟(jì)路線圖》[25]，提出氫能對于實現(xiàn)低碳能源結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)能夠鞏固美國的能源領(lǐng)導(dǎo)地位并提振經(jīng)濟(jì)，保障能源安全，更好地整合低碳電源。按其設(shè)定情景，到2030 年，氫能發(fā)展可為美國帶來1400 億美元收入，創(chuàng)造70 萬個就業(yè)崗位；同時實現(xiàn)城市溫室氣體和大氣污染物減排。到2050 年，氫能發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)7500 億美元的經(jīng)濟(jì)收入，創(chuàng)造340 萬個就業(yè)崗位；滿足14%的能源需求，實現(xiàn)16%的CO2減排和36%的NOx 減排。基于全成本計算，《美國氫能經(jīng)濟(jì)路線圖》計劃在2025—2030 年間實現(xiàn)氫燃料電池汽車成本與內(nèi)燃機(jī)汽車成本持平，其目標(biāo)詳見表4 美國氫能汽車發(fā)展目標(biāo)。

表4 美國氫能汽車發(fā)展目標(biāo)

3 我國氫能汽車發(fā)展現(xiàn)狀

2021 年，我國先后印發(fā)《中共中央 國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》[26](以下簡稱《意見》)和《2030 年前碳達(dá)峰行動方案》[27]。作為碳達(dá)峰碳中和“1+N”政策體系的頂層設(shè)計，《意見》提出，到2030 年，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右，到2060 年，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上。《意見》同時提出，積極發(fā)展非化石能源，統(tǒng)籌推進(jìn)氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展；加強(qiáng)氫能生產(chǎn)、儲存、應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、示范和規(guī)模化應(yīng)用；推廣節(jié)能低碳型交通工具，推動加氫站建設(shè)。“1+N”政策體系在碳達(dá)峰碳中和背景下為燃料電池汽車尤其是氫能汽車短期與中長期發(fā)展提供了指引與實施路徑。

近年來，受政策激勵，我國燃料電池汽車領(lǐng)域發(fā)展迅速。IEA 數(shù)據(jù)顯示，截至2019 年底，我國氫燃料電池汽車保有量位居全球第二，加氫站數(shù)量(61 座)位居全球第四。其中，氫燃料電池公交車的保有量接近4300 輛，氫燃料電池輕卡的保有量超過1800 輛，分別占對應(yīng)車型全球保有量的97%和98%。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019 年，全國共銷售2737 輛氫燃料電池汽車，同比增長79%。在售車輛以中型貨車及大中型公交車為主。

北京氫燃料電池發(fā)動機(jī)工程技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)顯示，2016—2019 年間，中國共有1752 輛氫燃料電池客車投入運(yùn)營，涉及18 個省份，其中上海以輕型客車為主，北京以團(tuán)體客車為主，其他省份均以公交車為主。貨車以8～9 噸中型貨車為主，其累計銷售量為3348 輛，涉及10個省份，如圖1 所示。

圖1 我國主要省份在2016—2019 年銷售氫燃料電池汽車的數(shù)量

燃料電池汽車一直是我國新能源汽車發(fā)展的技術(shù)路線之一。早在“十五”期間，科技部就啟動實施電動汽車重大科技專項，確立了“三縱三橫”研發(fā)布局。其中，“三縱”包括純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。2008 年北京奧運(yùn)會拉開了我國燃料電池汽車示范運(yùn)行的序幕。然而，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)堅持的是“純電驅(qū)動戰(zhàn)略取向”[28]，發(fā)展更加偏重于純電動汽車和插電式混動，氫燃料電池車基本處于配角地位[29]。

2016 年，中國汽車技術(shù)研究中心發(fā)布《中國燃料電池汽車發(fā)展路線圖》，提出了2030 年中國燃料電池汽車的發(fā)展目標(biāo)；2016 年，中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院和中國電器工業(yè)協(xié)會燃料電池分會發(fā)布《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(2016)》，提出了2050 年氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。涉及的相關(guān)發(fā)展目標(biāo)詳見表5 中國燃料電池汽車發(fā)展目標(biāo)。

表5 中國燃料電池汽車發(fā)展目標(biāo)

各類補(bǔ)貼政策(免征車船稅、購置補(bǔ)貼、加氫站建設(shè)補(bǔ)貼)激勵直接推動了我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然面臨一些問題:“核心技術(shù)和關(guān)鍵部件缺失，創(chuàng)新意識和能力不強(qiáng)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足，消費(fèi)端的補(bǔ)貼和對推動產(chǎn)業(yè)鏈和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的局限性日益顯現(xiàn)”[30]。2020 年4 月，財政部調(diào)整補(bǔ)貼方式，“將當(dāng)前對燃料電池汽車的購置補(bǔ)貼，調(diào)整為選擇有基礎(chǔ)、有積極性、有特色的城市或區(qū)域，重點(diǎn)圍繞關(guān)鍵零部件的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開展示范，中央財政將采取‘以獎代補(bǔ)’方式對示范城市給予獎勵”。工業(yè)和信息化部2019 年發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035 年)(征求意見稿)》，提出未來十五年新能源汽車的發(fā)展愿景為“純電動汽車成為主流，燃料電池汽車實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用”。

對比國內(nèi)外氫能汽車發(fā)展的現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)在氫能利用方面起步較早，技術(shù)相對成熟。雖然各國和地區(qū)尚處于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，但主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)對發(fā)展氫能的定位比較明確，積極推動氫能納入能源系統(tǒng)，為其在能源結(jié)構(gòu)中找到了合適的定位，或作為核心能源，或與可再生能源形成互補(bǔ)。氫能汽車作為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的終端，伴隨著氫能產(chǎn)業(yè)鏈整體布局的推進(jìn)而得到發(fā)展。雖然其實際市場表現(xiàn)滯后于發(fā)展規(guī)劃，但已經(jīng)進(jìn)入進(jìn)一步降低成本、提高性能，準(zhǔn)備實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的階段。

我國能源面臨與美歐較為類似的現(xiàn)狀，存在多個與氫能存在替代關(guān)系的能源解決方案，因此需要明確氫能發(fā)展的基本定位，并基于此設(shè)計氫能發(fā)展融入能源體系的合適路徑。在此基礎(chǔ)上，為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展設(shè)定較為清晰的規(guī)劃，避免發(fā)展的盲目性，提高政策績效。我國目前僅僅將氫能作為能源創(chuàng)新的方向之一，燃料電池汽車發(fā)展主要依靠消費(fèi)端補(bǔ)貼政策和汽車行業(yè)巨大的體量驅(qū)動，尚處于小規(guī)模試點(diǎn)示范發(fā)展階段。我國在2020 年下半年啟動部分城市群燃料電池汽車示范[31]，推動氫能交通進(jìn)入新發(fā)展階段。但我國氫能發(fā)展目前仍受技術(shù)與成本問題限制，一方面，我國氫能生產(chǎn)、儲存、應(yīng)用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)配套標(biāo)準(zhǔn)體系不完善、不統(tǒng)一；另一方面，在推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)愿景下，“制儲輸運(yùn)”全生命周期碳排放核算體系建設(shè)有待完善。另外，氫能汽車產(chǎn)業(yè)全鏈條關(guān)鍵技術(shù)研究方興未艾，氫燃料儲運(yùn)、加注等環(huán)節(jié)存在技術(shù)瓶頸，缺少規(guī)模化應(yīng)用實踐經(jīng)驗。

4 我國未來氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

4.1 明確我國氫能發(fā)展的基本定位，完善氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系

主要發(fā)達(dá)國家或地區(qū)已經(jīng)在氫能技術(shù)研發(fā)推廣應(yīng)用的同時開展氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，并積極對外布局。在全球化的大背景之下，國外氫能發(fā)展的浪潮不可避免地會影響國際氫能進(jìn)程和我國氫能發(fā)展。我國氫能產(chǎn)業(yè)處于起步階段，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)有待進(jìn)一步完善，應(yīng)對標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一涉氫檢測、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，不斷完善全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系。2022 年北京冬奧會將豐田氫能汽車作為活動用車，在大連自貿(mào)區(qū)采用“整車氫瓶到岸檢測”后裝配成車機(jī)制[32]，可為創(chuàng)新、完善氫能汽車及車用氫瓶檢驗檢測標(biāo)準(zhǔn)體系提供可借鑒的實踐經(jīng)驗。

4.2 針對制氫環(huán)節(jié)碳排放強(qiáng)度高問題，加強(qiáng)可再生能源制氫政策扶持力度

在推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)愿景下，長期需要實現(xiàn)制氫環(huán)節(jié)深度脫碳。當(dāng)前我國氫氣產(chǎn)能約為4100 萬噸/年，是世界第一產(chǎn)氫國[33]。但是可再生能源制氫方法存在生產(chǎn)成本高、技術(shù)不成熟等現(xiàn)實問題，例如電解水制氫裝置氫氣制備能力最大僅為1000～1500Nm3/h，且與新能源負(fù)荷波動的匹配性有待提升。應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注制氫環(huán)節(jié)的低碳化(如化石能源制氫的碳捕獲、封存和利用；可再生能源制氫等)和氫能汽車全生命周期的能耗與環(huán)境績效評估，進(jìn)一步加強(qiáng)在源頭降低原始排放的制氫政策指導(dǎo)，加大資金扶持力度。

4.3 圍繞氫能汽車產(chǎn)業(yè)鏈，重點(diǎn)做好氫儲運(yùn)、加注等瓶頸環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)研究

我國氫能汽車產(chǎn)業(yè)此前已有小規(guī)模示范，并于2020 年9 月啟動城市群燃料電池汽車示范應(yīng)用工作。建議以此為切入點(diǎn)，做好系統(tǒng)研究跟蹤，為制氫—儲運(yùn)—加注—應(yīng)用的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的綠色化做好基礎(chǔ)性支撐，突破產(chǎn)業(yè)成本制約，提高應(yīng)用的安全性。可探索建立科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、政府間聯(lián)動機(jī)制，形成研究—應(yīng)用—示范的驅(qū)動體系。

4.4 以問題導(dǎo)向開展針對性國際合作，為國內(nèi)示范推廣引進(jìn)國際先進(jìn)經(jīng)驗

從氫能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)可以在技術(shù)研發(fā)、推廣應(yīng)用、政策設(shè)計等多方面為我國行業(yè)發(fā)展提供有益經(jīng)驗。建議加強(qiáng)政企合作，針對氫能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的難點(diǎn)，與歐美、日韓等開展技術(shù)交流與合作研討，借鑒國際成功經(jīng)驗，以外促內(nèi)形成國際國內(nèi)價值鏈，助力國內(nèi)氫能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

5 小結(jié)

隨著全球能源結(jié)構(gòu)加快向低碳化轉(zhuǎn)型，氫能作為清潔的二次能源受到各方關(guān)注。相比于傳統(tǒng)化石能源汽車，氫能汽車具有能源獲取便利、環(huán)境友好等優(yōu)勢。本文通過梳理世界主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)氫能汽車發(fā)展現(xiàn)狀及政策實踐，研究認(rèn)為主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)已將氫能汽車發(fā)展納入國家氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展整體戰(zhàn)略，并進(jìn)入降低成本、提高性能和大規(guī)模商業(yè)化推廣準(zhǔn)備階段。相比之下，我國氫能汽車技術(shù)起步晚、發(fā)展缺乏整體規(guī)劃，仍存在著產(chǎn)業(yè)鏈不完備和供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新不足等問題。未來我國氫能汽車發(fā)展應(yīng)借鑒國際先進(jìn)經(jīng)驗，完善頂層設(shè)計，明確氫能發(fā)展定位，完善氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系；針對制氫等環(huán)節(jié)碳排放強(qiáng)度高問題，加強(qiáng)可再生能源制氫扶持力度；圍繞氫能汽車產(chǎn)業(yè)鏈，重點(diǎn)做好氫儲運(yùn)、加注等環(huán)節(jié)的瓶頸問題基礎(chǔ)研究；以問題為導(dǎo)向開展針對性國際合作，推動國內(nèi)示范與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。