“氫能熱”進一步升溫 “頂層設計”引領中長期健康有序發展

隨著《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》（簡稱《規劃》）的發布，“氫能熱”正進一步升溫。中國工程院院士陳清泉日前指出，氫氣具有能源和物質的屬性，具有燃料和材料的屬性，能夠耦合電力能源和化工能源，耦合能源流和物質流，在我國未來的能源系統中的地位將越來越重要。

《規劃》明確，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，氫能產業是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向。從這一戰略定位看，源端的可再生能源制氫、終端的多樣化應用都將是產業發展重點，同時，作為戰略新興產業，創新將發揮關鍵作用。

“在碳達峰、碳中和目標下，我國化石能源只能打‘減量牌’，我們必須要提高可再生能源的利用率。”陳清泉表示，我國擁有豐富的可再生能源的資源，可再生能源稟賦相當于我國峰值能源需求總量的2.7倍，但需要儲能來解決穩定供應問題，而氫能可以解決大規模可再生能源的儲存問題。

在供應端，發展可再生能源制氫是實現“雙碳”目標的重要路徑。“長遠看，氫能將成為未來清潔能源體系中重要的二次能源。”在國家發展改革委高技術司副司長王翔看來，氫能能量密度高、儲存方式簡單，是大規模、長周期儲能的理想選擇，通過“風光氫儲”一體化融合發展，為可再生能源規模化消納提供解決方案。

據國家能源局科技司副司長劉亞芳介紹，《規劃》確定了氫能清潔低碳發展原則，著力構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系，重點發展可再生能源制氫，嚴格控制化石能源制氫。她認為，雖然目前我國現有氫氣供應體系以化石能源制氫為主，但我國可再生能源發電裝機規模全球第一，在清潔低碳的氫能供給上具有巨大潛力。

得益于可再生能源制氫定位的進一步明確，我國綠氫生產規模和市場將快速增長。《規劃》提出，到2025年，可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年，成為新增氫能消費的重要組成部分，實現二氧化碳減排100-200萬噸/年；到2035年，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。

中央財經大學證券期貨研究所副所長史英哲預計，到2050年，中國的氫氣年需求量將達到6000萬噸，其中大部分將要由可再生能源電解制氫來提供，預計綠氫的規模將達到4000萬噸，成為占比最高的制氫方法。他強調，“綠氫參與能源體系，可以使我們的能源最大限度實現低碳綠色轉型。”

氫能應用場景廣泛，是多個領域降低二氧化碳排放的重要路徑。王翔指出，在能源消費端，氫能是用能終端實現綠色低碳轉型發展的重要載體，擴大清潔低碳氫能在用能終端的應用范圍，有序開展化石能源替代，能夠顯著降低用能終端二氧化碳排放；而在工業生產過程，氫氣是重要的清潔低碳工業原料，應用場景豐富，通過逐步擴大工業領域氫能應用，能夠有效引導高碳工藝向低碳工藝轉變，促進高耗能行業綠色低碳發展。

在殼牌氫能事業部亞太區總經理陳肇南看來，藍氫和綠氫有著遠低于灰氫的碳排放強度，可以取代目前廣泛使用的灰氫，為重工業提供能源，為交通領域提供燃料，或作為季節性儲能手段支持發電行業。氫具有較高的能量密度，因此特別適合用于重型陸路運輸、海運和航空，也能在各個工業部門發揮重要作用，如需要大量能源輸入的鋼鐵和水泥行業。

經過近年來的探索，氫能和燃料電池在多領域的應用逐步加快。據北京億華通科技股份有限公司常務副總經理于民介紹，碳達峰、碳中和目標和氫能政策的逐步明確，使氫能的地位逐步提高，吸引了大量資本的追逐，2021年1-7月，國內氫能產業公開投資總額超過2500億元，同比增長90%。他指出，我國已經具備支持萬輛級燃料電池汽車示范的產業基礎，未來車用市場仍是氫能產業發展的重要突破口，預計到2030年，車用氫氣需求將達到400萬噸/年。

在‘雙碳’目標下，氫能在我國終端能源結構中的占比將達到10-20%。”史英哲表示，氫能與電力協同互補，將更多的是綠氫與綠色電力協同互補，最后可以成為我們終端能源體系的重要主體，在我國的交通工業、建筑、電力等部門得到廣泛的應用，并帶動形成數以十萬億級的新興產業。

中國產業發展促進會氫能分會會長魏鎖認為，氫能產業尤其是綠氫產業的發展，最核心問題在于應用端對綠氫的實際需求量。按照《規劃》明確的“多元化”應用方向，未來將催生巨大的綠氫市場，帶動氫能制取-存儲-運輸-應用全產業鏈，以及上游可再生能源發電產業鏈協調發展。通過規模效應，氫能全產業鏈成本將顯著下降。

當前，氫能產業處于發展初期，創新對于產業發展至關重要。為此，《規劃》提出系統構建支撐氫能產業高質量發展創新體系，圍繞氫能高質量發展重大需求，準確把握氫能產業創新發展方向，聚焦短板弱項，適度超前部署一批氫能項目，持續加強基礎研究、關鍵技術和顛覆性技術創新，建立完善更加協同高效的創新體系。

我國氫能產業的創新突破由來已久，尤其是在汽車應用領域。據中國電動汽車百人會副秘書長王賀武介紹，自科技部“十五”電動汽車重大專項啟動燃料電池汽車技術研發以來，經過20年的科技投入，以燃料電池汽車為氫能應用的先導已經初步掌握了氫燃料電池及關鍵零部件動力系統，整車集成和氫能基礎設施等核心技術，基本形成氫氣制備、儲運、加注、燃料電池應用等完備的產業鏈。

對此，于民也表示，多年的探索與示范，讓中國掌握了燃料電池及核心零部件自主化開發核心技術。他指出，同2016年對比，國產燃料電池產品在功率密度、低溫啟動能力、經濟性等方面已取得明顯進步。以億華通為例，2021年量產的G120產品額定功率120千瓦，質量功率密度701瓦/公斤，可實現零下35度低溫啟動，產品性能在本次北京冬奧交通保障中得到充分驗證。

“持續的技術創新，是推動產業進步的關鍵。”于民指出，為滿足不同階段市場擴展需求，燃料電池發動機系統需向輕量化、高里程、長壽命、低成本、強環境適應性發展，為提升產品續航能力，高儲氫密度，車載氫系統開發也尤為重要，預計到2025年前后，70兆帕高壓Ⅳ型儲氫瓶技術將在我國得到應用，同時液氫將初具規模。

魏鎖認為，在推動技術創新方面，氫能產業鏈條長，技術密集，而目前中國氫能產業技術積累不夠，在多個環節仍存在“卡脖子”技術。由于我國氫能產業當前力量分散、科技研發力量不足、產業鏈各環節發展不平衡、重復低效投資等問題的存在，迫切需要國家政策引導和產、學、研、用各環節有效協同，需要科技攻關創新和示范推廣應用。