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氫能作為一種清潔無(wú)碳的二次能源，在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)中發(fā)揮著重要作用。目前，全球氫氣工業(yè)仍處于工業(yè)化的初級(jí)階段。我國(guó)制氫量占世界1/3，與美國(guó)、歐洲主要國(guó)家和日本形成多層次競(jìng)爭(zhēng)格局。中國(guó)的“綠氫”前景廣闊，有望在全球氫能產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中迅速追趕、搶占先機(jī)。
美洲、歐洲、亞洲和大洋洲的主要經(jīng)濟(jì)體正在競(jìng)相引進(jìn)氫能戰(zhàn)略，特別是在新冠流行的情況下。中國(guó)雙碳目標(biāo)的提出以及財(cái)政部等五部委2020年燃料電池汽車示范應(yīng)用政策的出臺(tái)，進(jìn)一步激發(fā)了國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)的積極性。到2020年底，中國(guó)將擁有7000多輛氫燃料電池汽車和128個(gè)加氫站，成為全球最大的燃料電池商用車生產(chǎn)國(guó)。目前，我國(guó)已基本形成“制造—倉(cāng)儲(chǔ)—運(yùn)輸—加工—使用”的完整產(chǎn)業(yè)鏈，各地產(chǎn)業(yè)布局加快。長(zhǎng)三角、珠三角、環(huán)渤海地區(qū)產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大，聚集了一批氫能企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)，呈現(xiàn)集群發(fā)展趨勢(shì)。
國(guó)家高度重視氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展《中華人民共和國(guó)能源法（征求意見(jiàn)稿）》，首次提出將氫能納入能源系統(tǒng)管理，《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016-2030年）》等文件明確支持氫能和燃料電池關(guān)鍵技術(shù)裝備的研發(fā)和示范應(yīng)用。2020年發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》提出，要突破氫燃料電池汽車應(yīng)用支撐技術(shù)瓶頸，在“十四五”規(guī)劃和2035年中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要提出的“前瞻謀劃未來(lái)產(chǎn)業(yè)”部分，氫能脫穎而出。
一、氫能產(chǎn)業(yè)尚面臨發(fā)展六個(gè)不
煤與氫的高比例制約了該行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。據(jù)測(cè)算，到2060年，我國(guó)非化石能源消費(fèi)比重將從不足16%提高到80%以上，非化石能源發(fā)電能力將從34%提高到90%左右，這意味著未來(lái)化石能源消費(fèi)必須大幅減少。我國(guó)工業(yè)制氫年產(chǎn)量約3300萬(wàn)噸，其中大部分用作工業(yè)原料。目前，制氫基本以化石能源為主，其中煤炭所占比例最高，約為62%，技術(shù)最為成熟，而利用可再生能源電解水制氫占供氫量不到1%。由于碳捕獲與封存（CCS）技術(shù)尚不成熟，成本較高，無(wú)法與近期大規(guī)模煤制氫形成有效匹配，難以滿足雙碳需求。
創(chuàng)新不強(qiáng)。一方面，核心技術(shù)和關(guān)鍵材料沒(méi)有得到獨(dú)立控制，一些環(huán)節(jié)存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。燃料電池催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙等關(guān)鍵材料多為進(jìn)口；關(guān)鍵部件的制備工藝有待改進(jìn)，氫氣循環(huán)泵與國(guó)外有較大差距。另一方面，由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，很多企業(yè)一直在從事燃料電池核心技術(shù)的研發(fā)。人才緊缺、資源分散、單打獨(dú)斗、重復(fù)建設(shè)、低效競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象突出。
它很貴，核心關(guān)鍵技術(shù)依賴進(jìn)口，導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈成本高，尤其是制氫和儲(chǔ)氫成本高。雖然光伏制氫綜合成本可控制在1.5元/立方米，但仍明顯高于煤炭和天然氣。3.5t氫燃料電池物流車制造成本高達(dá)80萬(wàn)元，終端氫氣成本高達(dá)50元/公斤。應(yīng)用推廣高度依賴政府補(bǔ)貼，商業(yè)化發(fā)展模式尚難建立。
場(chǎng)景不多。各地區(qū)的發(fā)展方向僅限于燃料電池汽車，示范應(yīng)用主要集中在以客車為主要應(yīng)用場(chǎng)景的交通領(lǐng)域，應(yīng)用場(chǎng)景單一，產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化突出。事實(shí)上，在燃料電池技術(shù)路線上更具優(yōu)勢(shì)的中重型載貨汽車示范運(yùn)行尚未真正展開(kāi)，而在軌道交通、航空航天、分布式發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)等其他領(lǐng)域，氫能的價(jià)值和潛力仍需充分挖掘。
熱度不會(huì)減少。一些地方政府把氫能產(chǎn)業(yè)作為培育的重要新動(dòng)力，紛紛進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈布局，缺乏對(duì)地方氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較優(yōu)勢(shì)的客觀分析，呈現(xiàn)多點(diǎn)開(kāi)花、無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)、過(guò)熱的趨勢(shì)?！?020年氫應(yīng)用發(fā)展白皮書》顯示，截至2020年8月，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)已達(dá)2196家，氫能相關(guān)企業(yè)新登記近5年增長(zhǎng)457%。截至2021年5月，各地已出臺(tái)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、實(shí)施方案和指導(dǎo)意見(jiàn)近100項(xiàng)，出臺(tái)氫能產(chǎn)業(yè)扶持政策近40項(xiàng)，建成（或規(guī)劃）氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)30余家。計(jì)劃中的燃料電池、車輛和加氫站數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)市場(chǎng)容量，因此必須防范產(chǎn)能過(guò)剩的風(fēng)險(xiǎn)。
不完整的政策。氫能的能源屬性正在明確，氫能產(chǎn)業(yè)缺乏獨(dú)立完善的扶持政策和可操作的實(shí)施細(xì)則。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不完善，氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中氫質(zhì)量、儲(chǔ)運(yùn)、加氫站、安全標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容較少，缺乏高精度氫質(zhì)量檢測(cè)、高靈敏度漏氫等重要檢測(cè)設(shè)備，而權(quán)威的檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)仍然沒(méi)有出現(xiàn)。
二、深度挖掘“氫潛力”，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)大循環(huán)
根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和基礎(chǔ)，預(yù)計(jì)“十四五”期間我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展將以完善產(chǎn)業(yè)鏈、突破核心關(guān)鍵技術(shù)為重點(diǎn)。產(chǎn)業(yè)政策要服務(wù)主線，圍繞雙碳目標(biāo)，推動(dòng)氫能和可再生能源融合發(fā)展。
一是完善政策體系，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)合理發(fā)展。加強(qiáng)規(guī)劃的引導(dǎo)作用，結(jié)合本地區(qū)的基本情況，促進(jìn)本地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)的合理布局，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)健康、有序、集群發(fā)展。推動(dòng)完善制氫、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加工和利用標(biāo)準(zhǔn)體系，推進(jìn)氫產(chǎn)品檢驗(yàn)認(rèn)證公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，推進(jìn)氫產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證體系建設(shè)。在安全的前提下，布局產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建立健全氫能安全監(jiān)管體系和標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)全產(chǎn)業(yè)鏈重大安全風(fēng)險(xiǎn)的全過(guò)程防控。
二是發(fā)揮國(guó)家新體制的優(yōu)勢(shì)，糾正分散研發(fā)的弊端。全面提升基礎(chǔ)研究、前沿技術(shù)和原始創(chuàng)新能力，組織產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)通過(guò)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和創(chuàng)新平臺(tái)共同攻關(guān)，著力突破關(guān)鍵核心技術(shù)。加大對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究開(kāi)發(fā)的財(cái)政投入，優(yōu)先發(fā)展自主創(chuàng)新。組織科研力量攻克膜電極、雙極板、碳紙、儲(chǔ)氫設(shè)備、超高壓壓縮機(jī)等關(guān)鍵材料和核心技術(shù)，加快國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，有效降低終端制氫成本。
三是以“綠氫”（由可再生能源和核能生產(chǎn)）為導(dǎo)向，促進(jìn)氫能與新能源的耦合發(fā)展。我國(guó)可再生能源裝置居世界第一，在“綠氫”供應(yīng)方面潛力巨大。隨著可再生能源的大規(guī)模推廣，電力成本有望繼續(xù)下降，從而進(jìn)一步降低制氫成本。氫能具有清潔二次能源和高效儲(chǔ)能載體的雙重作用。實(shí)現(xiàn)可再生能源跨季節(jié)大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)是最佳的整體解決方案。一方面，因地制宜，鼓勵(lì)風(fēng)、光、水等清潔能源優(yōu)勢(shì)地區(qū)優(yōu)先發(fā)展制氫產(chǎn)業(yè)；另一方面，要充分發(fā)揮氫氣在儲(chǔ)能方面的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)瞬時(shí)耗電、儲(chǔ)能困難的短板，推動(dòng)可再生能源大規(guī)模高效利用。
第四，鼓勵(lì)氫能就近消費(fèi)。由于大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)氫氣等技術(shù)瓶頸尚未突破，加上基礎(chǔ)設(shè)施的制約，氫能的發(fā)展應(yīng)以就近消費(fèi)為主。加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃和區(qū)域聯(lián)動(dòng)，加大對(duì)西部風(fēng)光能資源聚集區(qū)的高載能企業(yè)布局，減少氫能長(zhǎng)途運(yùn)輸，引導(dǎo)有實(shí)力的大企業(yè)實(shí)施氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
五是拓展和形成多種應(yīng)用場(chǎng)景。隨著氫能在商用卡車、客車、無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域的不斷滲透，以及鐵路、航運(yùn)、航空等重型應(yīng)用場(chǎng)景的新突破，氫能將有助于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活消費(fèi)的綠色轉(zhuǎn)型。在全球碳排放控制的背景下，氫能將用于工業(yè)脫碳，“綠氫”為傳統(tǒng)化工和煉鋼工業(yè)的綠色高端發(fā)展提供了新思路。一是在煤化工領(lǐng)域替代“灰氫”（化石燃料制）為原料，減少甲醇、二甲醚等化工產(chǎn)品生產(chǎn)中二氧化碳排放和煤炭消耗，實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔高效利用；二是與高端煤基新材料產(chǎn)業(yè)鏈有效整合，生產(chǎn)甲醇、烯烴等高端材料，實(shí)現(xiàn)可再生能源向高端化工新材料的轉(zhuǎn)化。
六是完善產(chǎn)業(yè)鏈，參與全球氫能競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)潛力巨大，自主創(chuàng)新能力不斷提高，特別是風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的成本不斷降低，這使得“綠氫”的前景廣闊。在脫鉤風(fēng)險(xiǎn)和供應(yīng)中斷風(fēng)險(xiǎn)并存的現(xiàn)狀下，應(yīng)更加注重完善國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈，努力實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)的國(guó)內(nèi)循環(huán)。更重要的是，要處理好國(guó)際合作與自主創(chuàng)新的關(guān)系，協(xié)調(diào)好自主創(chuàng)新的進(jìn)程和終端市場(chǎng)推廣的節(jié)奏，為自主技術(shù)創(chuàng)新的迭代和應(yīng)用推廣留下空間。
