自2015年《巴黎協(xié)定》簽訂以來，國內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)受到的關(guān)注度不斷提升。2019年，氫能及燃料電池首次被寫入我國政府工作報告;2021年，氫能被正式寫入“十四五”規(guī)劃;今年全國兩會期間，氫能依然是代表委員們關(guān)注的熱點之一。

不久前，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》(以下簡稱《規(guī)劃》)。總體來看，《規(guī)劃》更多關(guān)注的是未來市場化程度較高的制氫和用氫環(huán)節(jié)。但從氫能基礎(chǔ)設(shè)施先行的角度來看，有觀點認(rèn)為政府應(yīng)該更多地將研發(fā)和示范投向當(dāng)前關(guān)注度較少的儲氫、運氫和加氫環(huán)節(jié)，這也將為打通氫能產(chǎn)業(yè)鏈的供需奠定扎實基礎(chǔ)。

制氫低碳化，經(jīng)濟(jì)性是首位

目前，我國雖已具備了較大規(guī)模的氫能生產(chǎn)能力，但在氫能制備過程中二氧化碳的排放量較高，因此實現(xiàn)氫能制備從高碳向低碳轉(zhuǎn)變是未來氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

從當(dāng)前國內(nèi)氫能的生產(chǎn)方式來看，主要有煤制氫、天然氣制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫。其中，工業(yè)副產(chǎn)氫的上游一次能源主要還是煤和天然氣，因此，國內(nèi)氫能的生產(chǎn)主要還是依靠化石能源，而電解水制氫僅占比 2%～4%。同時，我國氫能產(chǎn)業(yè)對煤炭依賴較大，二氧化碳和廢氣廢渣等污染物排放量較大。

今年全國兩會期間，不少代表委員提出的多種低碳制氫的技術(shù)路徑，充分體現(xiàn)了綠色循環(huán)低碳的新發(fā)展理念，彰顯了氫能連接各產(chǎn)業(yè)的紐帶作用，有助于形成低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)新模式。例如，天能集團(tuán)董事長張?zhí)烊翁岢?，要提高工業(yè)副產(chǎn)氫利用率;民盟中央常委丁光宏建議上海加緊布局海洋制氫新賽道;中核集團(tuán)科技與信息化部主任錢天林提出，要以高溫氣冷堆實現(xiàn)大規(guī)模、持續(xù)、穩(wěn)定的“綠氫”制取;SK集團(tuán)顧問孫子強(qiáng)提出，可用垃圾氣化制氫，并用于無碳?xì)淠苷{(diào)峰電站。除了代表委員們提出的多種制氫方式，《規(guī)劃》還提出了開展可再生能源制氫示范，探索季節(jié)性儲能和電網(wǎng)調(diào)峰，以及在氫能應(yīng)用規(guī)模較大的地區(qū)設(shè)立制氫基地。

政策體系方面，考慮到當(dāng)前綠氫的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢不足，不少代表委員建議加大綠氫裝置建設(shè)補(bǔ)貼。

與代表委員們提到的經(jīng)濟(jì)性激勵措施不同，《規(guī)劃》提出：研究探索可再生能源發(fā)電制氫支持性電價政策，完善可再生能源制氫市場化機(jī)制，健全覆蓋氫儲能的儲能價格機(jī)制，探索氫儲能直接參與電力市場交易。相比較而言，《規(guī)劃》中的激勵手段側(cè)重針對氫能制取項目的長期運行，而代表委員的建議更多是對氫能制取設(shè)備的補(bǔ)貼激勵。從過去清潔能源發(fā)展的激勵措施效果來看，《規(guī)劃》提出的激勵方案更有利于氫能的健康發(fā)展。

儲運體系需找對路子，降本增效

在儲氫領(lǐng)域，我國以高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)為主。低溫液態(tài)儲氫技術(shù)則主要應(yīng)用于我國航天航空領(lǐng)域，普及度不及高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)。固體儲氫技術(shù)難度大，但作為我國未來儲氫技術(shù)發(fā)展的重要方向，一直受到政府、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)等多方的重視。

在運氫領(lǐng)域，國內(nèi)現(xiàn)有的運氫技術(shù)主要包括高壓氣態(tài)運氫、低溫液態(tài)運氫和管道運氫三種。運氫技術(shù)的應(yīng)用格局與當(dāng)前氫能處于應(yīng)用規(guī)模小、應(yīng)用體系不發(fā)達(dá)的發(fā)展階段密切相關(guān)。

在當(dāng)前階段，高壓氣態(tài)運氫技術(shù)的發(fā)展相對成熟且應(yīng)用較廣，市場空間較大。液態(tài)運氫技術(shù)主要用于航空航天領(lǐng)域，因此其應(yīng)用和推廣相對受限。目前我國運氫管道設(shè)施的發(fā)展較為緩慢，總里程數(shù)僅400千米左右。但管道運輸氫氣的降成本潛力顯著，發(fā)展管道運氫是未來氫能進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段的必然趨勢。

儲運氫企業(yè)目前也多側(cè)重改進(jìn)和應(yīng)用高壓氣態(tài)儲運氫技術(shù)。其他儲運氫技術(shù)成本更高且現(xiàn)有市場較小，商業(yè)效益也不足以支撐企業(yè)進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用。

全國兩會期間，不少代表委員對我國儲氫、運氫領(lǐng)域的發(fā)展十分關(guān)注。其中，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所所長汪鵬飛提出，要大力發(fā)展液氫儲運技術(shù)及關(guān)鍵裝備;中國石化茂名石化執(zhí)行董事尹兆林提出，要實行氫能儲輸設(shè)備免稅政策?？梢钥闯?，高校等科研機(jī)構(gòu)更側(cè)重于技術(shù)本身的研發(fā)和升級，而氫能企業(yè)更關(guān)注儲氫、運氫技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性。如何從源頭改進(jìn)技術(shù)并降低技術(shù)應(yīng)用成本，將是企業(yè)和高校持續(xù)關(guān)注的重點和難點。

固、液和氣態(tài)氫能的儲運方式在不同的應(yīng)用場景下差別較大，不能以某個標(biāo)準(zhǔn)對不同的技術(shù)路徑進(jìn)行比較。為此，《規(guī)劃》提出了逐步構(gòu)建高密度、輕量化、低成本、多元化的氫能儲運體系。另外，關(guān)于氫能儲運，《規(guī)劃》明確提出，要以安全可控為前提。

與制氫和用氫不同，儲氫和運氫具有公共屬性，社會資本對其關(guān)注度不高。建議國家層面設(shè)立專項資金支持研究所和高校開展相關(guān)研究，為氫能基礎(chǔ)設(shè)施的建立奠定扎實的發(fā)展基礎(chǔ)。

展望未來，氫能有可能成為替代石油、天然氣的綠色能源品種。氫能的儲運技術(shù)是實現(xiàn)全年能源貿(mào)易低碳化的關(guān)鍵一環(huán)。結(jié)合我國豐富的可再生能源資源條件，發(fā)展好氫能儲運技術(shù)有助于我國在新的能源貿(mào)易格局中占據(jù)先機(jī)，打造新的能源產(chǎn)業(yè)，形成新的產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)態(tài)和競爭格局。

如何破解有站無氣?

早在“十三五”初期，我國氫能基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展規(guī)劃就已“出爐”。2016年10月，中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院資源與環(huán)境分院和中國電器工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(2016)》首次提出了我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路線圖，提出到2020年我國加氫站數(shù)量達(dá)100座。值得肯定的是，這一數(shù)字在今年翻了一番。

不久前，國家能源局科技司副司長劉亞芳在“中國國際經(jīng)濟(jì)交流中心—聯(lián)合國開發(fā)計劃署氫能產(chǎn)業(yè)高峰論壇”上表示，目前我國已累計建成加氫站超過250座。

從加氫站建設(shè)參與主體看，加氫企業(yè)遍布?xì)淠苋a(chǎn)業(yè)鏈。上游以加氫站投資建設(shè)運營企業(yè)、氣體企業(yè)、化工企業(yè)和能源企業(yè)為主;中游以燃料電池系統(tǒng)(電堆)企業(yè)為主;下游以車企和車輛運營企業(yè)為主。相關(guān)企業(yè)在建設(shè)和運營加氫站的過程中，往往會遇到建設(shè)成本過高、建站土地獲取困難、建站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和建站技術(shù)儲備不足等問題。

另外，加氫站建成與否和能否“加上氫”是兩回事。

目前，我國已建成的加氫站以外供氫加氫站為主，且全為高壓氣加氫站，液氫加氫站建造技術(shù)尚在工程試驗階段。制氫加氫站建造技術(shù)處于商業(yè)化試驗和小規(guī)模應(yīng)用階段，目前僅大連同濟(jì)—新源加氫站和北京永豐加氫站具備站內(nèi)制氫能力。也就是說，有了加氫站這個“皮”，如何在其中填滿“餡”，是當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用端建設(shè)的關(guān)鍵。

全國兩會期間，代表委員們更多是從加氫站的布局和配合全產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建角度提出加快加氫領(lǐng)域建設(shè)，未涉及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)儲備等問題。

與制氫、儲氫和運氫領(lǐng)域類似，資金支持力度不足是限制相關(guān)企業(yè)發(fā)展的重要因素之一。我國目前氫氣管道長度僅約400千米，最長的輸氫管道為“巴陵—長嶺”氫氣管道，全長約42千米，壓力為4兆帕。2021年6月9日，中國石油天然氣管道工程有限公司成功中標(biāo)河北定州至高碑店氫氣長輸管道項目，該管道全長約145千米，管徑508毫米，設(shè)計輸量10萬噸/年，是目前國內(nèi)規(guī)劃建設(shè)的最長氫氣管道。加大資金支持將給未來加氫企業(yè)帶來更直接、更快速的發(fā)展動力。

氫能應(yīng)用需多元化

當(dāng)前的氫能應(yīng)用多集中于交通領(lǐng)域，而工業(yè)、建筑等難以降碳的領(lǐng)域也是氫能發(fā)揮減排作用的重要方向，而且這些領(lǐng)域較難實施電能替代。多元化的氫能應(yīng)用將有助于電能和氫能協(xié)同助力高比例可再生能源電力的發(fā)展。

《規(guī)劃》提出，未來我國氫能示范應(yīng)用將逐步向工業(yè)、能源、建筑三個領(lǐng)域推進(jìn)。目前，氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用最為普遍，主要為乘用車、商用車、有軌電車、船舶和飛機(jī)的氫能燃料電池應(yīng)用。工業(yè)及能源領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括氫能冶金和固定式電源/電站等。建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括天然氣摻氫和微型熱電聯(lián)供等。

從氫能應(yīng)用場景開發(fā)看，人們更多關(guān)注氫能汽車、氫冶金、氫化工和氫能建筑四個方面。

四川省資陽市商務(wù)局局長李發(fā)剛提出，要加快氫能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展;華北理工大學(xué)校長張福成提出，要加快氫冶金技術(shù)研發(fā);國家能源集團(tuán)包頭煤化工有限責(zé)任公司董事長賈潤安提出，要利用綠電、綠氫等新能源與現(xiàn)代煤化工耦合發(fā)展;SK集團(tuán)顧問孫子強(qiáng)提出，要推動氫能在新型建筑冷、熱、電三聯(lián)供試點。

初步分析，代表們的關(guān)注點多集中于當(dāng)前技術(shù)相對成熟的氫能汽車領(lǐng)域。然而，氫能的定位應(yīng)該是服務(wù)未來更深層次的碳減排，當(dāng)前應(yīng)從多個角度開展應(yīng)用場景的探索，如果僅局限于氫能汽車領(lǐng)域則難以充分發(fā)揮其多領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢，也不符合氫能從需求側(cè)驅(qū)動發(fā)展的行業(yè)特征。

從區(qū)域氫能示范發(fā)展看，自從國家提升對氫能的關(guān)注度，各地方紛紛提出了發(fā)展氫能的想法，希望依托氫能打造相關(guān)產(chǎn)業(yè)。然而，各地方需科學(xué)論證氫能當(dāng)前的實際需求規(guī)模，避免政府資源的浪費以及跑馬圈地行為。

從《規(guī)劃》的總體內(nèi)容來看，唯一以專欄形式呈現(xiàn)的內(nèi)容是針對氫能交通、儲能、發(fā)電、工業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用示范工程，由此也可以看出國家主管部門對于其應(yīng)用以及示范工程的重視。

近期來看，交通領(lǐng)域的重點是氫燃料電池貨車的示范應(yīng)用以及70兆帕儲氫瓶的應(yīng)用驗證;儲能領(lǐng)域的重點在可再生能源資源富集、氫氣需求量大的地區(qū)，開展集中式可再生能源制氫示范工程;發(fā)電領(lǐng)域的重點是結(jié)合增量配電改革和綜合能源服務(wù)試點，開展氫電融合的微電網(wǎng)示范，推動燃料電池?zé)犭娐?lián)供應(yīng)用實踐，驗證電氫熱冷等不同形式能源的耦合應(yīng)用?？紤]到工業(yè)應(yīng)用氫氣的前期基礎(chǔ)研究和小規(guī)模實驗驗證準(zhǔn)備不足，近期工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用相對比較保守，主要是結(jié)合國內(nèi)冶金和化工行業(yè)市場環(huán)境和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，探索氫能冶金示范應(yīng)用，探索開展可再生能源制氫在合成氨、甲醇、煉化、煤制油氣等行業(yè)替代化石能源的示范。

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