作(zuo)為(wei)清(qing)潔無碳的二次能源,氫(qing)能在實現碳達峰(feng)、碳中和目(mu)標過程(cheng)中發揮重要作(zuo)用。全球(qiu)氫(qing)能產業目(mu)前尚處于產業化起始階段,我國(guo)(guo)制氫(qing)量占全球(qiu)1/3,與美(mei)國(guo)(guo)、歐洲主(zhu)要國(guo)(guo)家(jia)和日(ri)本形成多級競(jing)爭(zheng)格局(ju)。我國(guo)(guo)“綠氫(qing)”前景廣闊,有望(wang)實現快(kuai)速(su)趕超,在全球(qiu)氫(qing)能產業競(jing)爭(zheng)中搶占先機。
近幾年,美洲(zhou)、歐洲(zhou)、亞洲(zhou)、大洋(yang)洲(zhou)的(de)主要經濟體競相出(chu)臺(tai)(tai)氫能(neng)(neng)戰略,特別是新(xin)冠肺炎疫情下(xia),紛紛將氫能(neng)(neng)作為推動經濟綠色復(fu)蘇、應對氣候變化的(de)重要抓手。中國(guo)雙(shuang)碳(tan)目標的(de)提(ti)出(chu),以及2020年財政部等五部委關于燃料電(dian)池(chi)汽車示范應用(yong)政策(ce)的(de)出(chu)臺(tai)(tai),進(jin)一步(bu)激(ji)發(fa)了(le)國(guo)內(nei)氫能(neng)(neng)產(chan)業(ye)(ye)發(fa)展積極性。2020年底,我(wo)國(guo)氫燃料電(dian)池(chi)汽車保有量超過7000輛,建成(cheng)加(jia)氫站128座,成(cheng)為全球最大的(de)燃料電(dian)池(chi)商用(yong)車生(sheng)產(chan)國(guo)。目前,我(wo)國(guo)已基本形成(cheng)“制-儲-運-加(jia)-用(yong)”的(de)完整(zheng)產(chan)業(ye)(ye)鏈(lian),各地產(chan)業(ye)(ye)布(bu)局加(jia)速。長三角、珠三角、環渤海區域(yu)產(chan)業(ye)(ye)粗具規(gui)模,匯集(ji)多(duo)家氫能(neng)(neng)企業(ye)(ye)及研發(fa)機構,呈現集(ji)群化發(fa)展態勢。
國(guo)家(jia)層面對(dui)氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)給予高度(du)重視。《中華人民共和國(guo)能(neng)源(yuan)法(征求意見(jian)稿(gao))》中,首次提出將(jiang)氫(qing)能(neng)納入能(neng)源(yuan)體系(xi)管理。《能(neng)源(yuan)技術(shu)革(ge)命創新行(xing)動計劃(hua)(2016-2030年)》等(deng)文件中,明(ming)確支(zhi)持氫(qing)能(neng)及燃料(liao)電(dian)池關鍵技術(shu)裝備研發(fa)和示范應(ying)用。2020年發(fa)布的《新能(neng)源(yuan)汽車產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)規(gui)劃(hua)(2021-2035年)》,提出突破氫(qing)燃料(liao)電(dian)池汽車應(ying)用支(zhi)撐技術(shu)瓶頸。“十四五”規(gui)劃(hua)和2035年遠(yuan)景目(mu)標綱(gang)要提出的“前瞻謀劃(hua)未來產(chan)業(ye)”部(bu)分,氫(qing)能(neng)赫然在(zai)目(mu)。
氫能產業發展尚面臨“六個不”
氫(qing)源(yuan)不(bu)綠。煤(mei)制(zhi)(zhi)氫(qing)比(bi)(bi)重過高(gao)(gao)制(zhi)(zhi)約(yue)產業高(gao)(gao)質量(liang)發(fa)展。據測(ce)算,到2060年(nian)實現碳中(zhong)和時,我(wo)國非化(hua)石(shi)能源(yuan)消(xiao)費(fei)占(zhan)(zhan)比(bi)(bi)須從目(mu)前(qian)不(bu)足16%提升至(zhi)80%以(yi)上,非化(hua)石(shi)能源(yuan)發(fa)電量(liang)需(xu)從目(mu)前(qian)的34%提升至(zhi)90%左右(you),這意(yi)味著(zhu)未來必須大幅降低化(hua)石(shi)能源(yuan)消(xiao)費(fei)。我(wo)國工業制(zhi)(zhi)氫(qing)產量(liang)每(mei)年(nian)大約(yue)3300萬噸,大多作為工業原料利用(yong)。目(mu)前(qian)基本上是化(hua)石(shi)能源(yuan)制(zhi)(zhi)氫(qing),其中(zhong)煤(mei)制(zhi)(zhi)氫(qing)占(zhan)(zhan)比(bi)(bi)最高(gao)(gao),約(yue)為62%,技(ji)術也最為成(cheng)(cheng)熟,而可再(zai)生(sheng)能源(yuan)電解水制(zhi)(zhi)氫(qing)在氫(qing)氣(qi)供應中(zhong)占(zhan)(zhan)比(bi)(bi)不(bu)足1%。由(you)于(yu)碳捕(bu)捉與(yu)(yu)封(feng)存(CCS)技(ji)術尚不(bu)成(cheng)(cheng)熟且成(cheng)(cheng)本偏高(gao)(gao),近期無法(fa)與(yu)(yu)大規(gui)模煤(mei)制(zhi)(zhi)氫(qing)形成(cheng)(cheng)有效(xiao)匹配,難(nan)以(yi)滿足雙碳要求。
創新不(bu)強。一方面(mian),核(he)心技術(shu)(shu)和關(guan)(guan)鍵(jian)材料(liao)(liao)尚未自(zi)主可控,部分環節存(cun)在“卡脖子”風險。燃料(liao)(liao)電(dian)池的催化劑、質子交(jiao)換膜及碳紙(zhi)等(deng)關(guan)(guan)鍵(jian)材料(liao)(liao)大(da)都依賴進(jin)口;關(guan)(guan)鍵(jian)組件制備工藝亟須提升,氫氣循(xun)環泵等(deng)與國(guo)外(wai)存(cun)在較大(da)差距。另一方面(mian),缺乏統籌,不(bu)少企(qi)業扎堆搞燃料(liao)(liao)電(dian)池核(he)心技術(shu)(shu)研發,人才稀缺、資(zi)源(yuan)分散、各自(zi)為戰、重復建設和低效(xiao)競爭現象比較突出。
成(cheng)(cheng)本(ben)不菲。核心(xin)關鍵技術依賴進口,導致全產(chan)業鏈成(cheng)(cheng)本(ben)高企,特別是氫(qing)(qing)氣制(zhi)(zhi)取和存儲成(cheng)(cheng)本(ben)高昂。光伏制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)綜(zong)合成(cheng)(cheng)本(ben)雖能控制(zhi)(zhi)在每立(li)方米1.5元(yuan),但仍顯著高于煤制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)和天然氣制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)。3.5噸氫(qing)(qing)燃料電(dian)池物流(liu)車制(zhi)(zhi)造成(cheng)(cheng)本(ben)達80萬元(yuan),終端(duan)用(yong)氫(qing)(qing)成(cheng)(cheng)本(ben)達50元(yuan)每千克,應(ying)用(yong)推廣高度依賴政(zheng)府補貼,商業化發展模式尚難建(jian)立(li)。
場景不多。各(ge)地(di)發展方向局限(xian)于(yu)(yu)燃料電池(chi)汽車,示(shi)范(fan)應用主要集中在以公交車為主要應用場景的(de)交通(tong)領(ling)(ling)域(yu),應用場景單一,產業同質化突出(chu)。實際(ji)上,對于(yu)(yu)燃料電池(chi)技術路線更具優勢的(de)中重(zhong)型卡車的(de)示(shi)范(fan)運營尚未真正開展,而軌道交通(tong)、航空航天、分布式發電、熱電聯供等其(qi)他領(ling)(ling)域(yu)仍需全面挖掘(jue)氫能價值(zhi)和(he)潛力。
熱度不減。一些地方政府把氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)作為(wei)重要的新動能(neng)培育(yu),紛紛開(kai)展(zhan)(zhan)全產(chan)業(ye)鏈(lian)布(bu)局(ju),缺乏(fa)對(dui)本地發(fa)展(zhan)(zhan)氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)比較優勢(shi)的客觀分析,呈現多點開(kai)花、無序(xu)競爭、發(fa)展(zhan)(zhan)過(guo)熱之勢(shi)。據《2020年(nian)氫(qing)應用發(fa)展(zhan)(zhan)白(bai)皮(pi)書》,截(jie)至2020年(nian)8月,我(wo)國氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)鏈(lian)相關(guan)企業(ye)數已(yi)達2196家,近(jin)5年(nian)氫(qing)能(neng)相關(guan)企業(ye)新增注冊量增長457%。截(jie)至2021年(nian)5月,地方已(yi)出(chu)臺氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)規(gui)劃、實(shi)施方案及指導意見近(jin)百份,氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)扶(fu)持政策(ce)近(jin)40份,已(yi)建成(或規(gui)劃)30余個氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)園區(qu),規(gui)劃的燃料電池、車、站數量遠遠超出(chu)市場容量,需警惕產(chan)能(neng)過(guo)剩風險(xian)。
工作人(ren)員(yuan)在加氫站為氫能汽車提供保障蒲曉旭(xu)攝
政策不(bu)全(quan)(quan)。氫(qing)(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)的(de)(de)能(neng)源屬性(xing)正在明確,氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)產(chan)(chan)業缺乏獨立、完(wan)善的(de)(de)支(zhi)持(chi)政策和(he)(he)具有可(ke)操作性(xing)的(de)(de)實(shi)施細(xi)則。產(chan)(chan)業標(biao)準(zhun)體系不(bu)健(jian)全(quan)(quan),氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)技(ji)術標(biao)準(zhun)中關于氫(qing)(qing)(qing)(qing)品質(zhi)、儲(chu)運(yun)、加氫(qing)(qing)(qing)(qing)站和(he)(he)安全(quan)(quan)標(biao)準(zhun)的(de)(de)內容較少,高精度(du)氫(qing)(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)品質(zhi)檢(jian)測和(he)(he)高靈敏度(du)氫(qing)(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)泄漏等重要測試裝備欠缺,權威檢(jian)測認證(zheng)機構仍未(wei)出現。
深挖“氫潛力”,實現氫能產業國內大循環
根據產(chan)業(ye)發展現(xian)狀和基礎,預計“十四五”時期,我國氫能(neng)(neng)(neng)產(chan)業(ye)發展將以健全產(chan)業(ye)鏈和突(tu)破核心關鍵技術為主線,產(chan)業(ye)政策應服(fu)務主線,并圍繞雙(shuang)碳目(mu)標,推動實現(xian)氫能(neng)(neng)(neng)與可再生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)融合發展。
一是完善政(zheng)策體(ti)系(xi),引導產(chan)業(ye)理(li)(li)性發(fa)展。強化規(gui)劃引導作用,推動(dong)地方(fang)結合自身(shen)基礎(chu)條件理(li)(li)性布(bu)局(ju)氫能產(chan)業(ye),實現產(chan)業(ye)健(jian)康有序和集聚發(fa)展。推動(dong)完善氫能制(zhi)、儲、運(yun)、加、用標準體(ti)系(xi),推進(jin)氫能產(chan)品(pin)檢(jian)驗檢(jian)測(ce)和認證公(gong)共服(fu)務平(ping)臺建(jian)設,推動(dong)氫能產(chan)品(pin)質量認證體(ti)系(xi)建(jian)設。在安(an)全(quan)前(qian)提下布(bu)局(ju)產(chan)業(ye)發(fa)展,建(jian)立(li)健(jian)全(quan)氫能安(an)全(quan)監(jian)管制(zhi)度和標準規(gui)范,強化全(quan)產(chan)業(ye)鏈重大安(an)全(quan)風險全(quan)過程防(fang)控。
二(er)是(shi)發揮新(xin)型舉(ju)國(guo)體(ti)制優勢,矯正(zheng)分散研(yan)發弊病。全面(mian)提升基礎研(yan)究(jiu)、前(qian)沿技術和原(yuan)始創新(xin)能(neng)力(li),通過(guo)產(chan)業聯盟、創新(xin)平臺(tai)等(deng)形式,組(zu)織產(chan)業鏈(lian)龍頭企(qi)業進行聯合攻關(guan),集中突破關(guan)鍵核(he)心技術。加大對氫(qing)能(neng)產(chan)業基礎研(yan)發的財政資金投入(ru),優先(xian)支持自主創新(xin)。組(zu)織科研(yan)力(li)量(liang)攻克(ke)膜電極、雙極板、碳(tan)紙、儲氫(qing)設備裝備、超高壓壓縮(suo)機等(deng)關(guan)鍵材料和核(he)心技術,加快國(guo)產(chan)化進程,有效(xiao)降(jiang)低終端用氫(qing)成本。
三是以(yi)“綠(lv)氫(qing)”(由可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)、核能(neng)制取(qu))為導向,推(tui)動(dong)氫(qing)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)耦(ou)合(he)發(fa)展。我國可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)裝機(ji)居全球第一(yi),在(zai)“綠(lv)氫(qing)”供(gong)給上具(ju)有(you)(you)巨大潛力(li)。隨(sui)著(zhu)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)大規(gui)(gui)模(mo)推(tui)廣,用(yong)電成本有(you)(you)望持續下降(jiang),從(cong)而進(jin)一(yi)步降(jiang)低制氫(qing)成本。氫(qing)能(neng)兼具(ju)清潔二次(ci)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)與高(gao)效儲能(neng)載體(ti)的(de)雙重角色(se),是實現(xian)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)大規(gui)(gui)模(mo)跨季節(jie)儲存、運輸的(de)最佳整體(ti)解決方(fang)案。一(yi)方(fang)面因地(di)制宜,鼓勵具(ju)備風、光、水等清潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)優勢(shi)的(de)地(di)區,優先發(fa)展制氫(qing)產業(ye);另一(yi)方(fang)面,充分發(fa)揮氫(qing)在(zai)儲能(neng)方(fang)面的(de)優勢(shi),彌補電力(li)瞬時消費(fei)、難以(yi)儲存的(de)短板(ban),帶動(dong)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)規(gui)(gui)模(mo)化和(he)(he)高(gao)效利用(yong)。
四是鼓勵氫(qing)能(neng)(neng)源(yuan)就(jiu)(jiu)近消(xiao)納。由(you)于氫(qing)氣(qi)大(da)規模(mo)儲(chu)存、運(yun)(yun)輸等技術瓶頸尚未得(de)到突破,加(jia)(jia)上基礎(chu)設(she)施(shi)限(xian)制(zhi),氫(qing)能(neng)(neng)發展(zhan)目前(qian)應(ying)(ying)以(yi)就(jiu)(jiu)近消(xiao)納為主。應(ying)(ying)加(jia)(jia)強統籌規劃、區域聯(lian)動,加(jia)(jia)大(da)高(gao)載(zai)能(neng)(neng)企(qi)業向西部風、光資源(yuan)集聚區布(bu)局力度,減少氫(qing)能(neng)(neng)長距離運(yun)(yun)輸,同時引導有實力的大(da)型(xing)企(qi)業帶動實施(shi)氫(qing)能(neng)(neng)基礎(chu)設(she)施(shi)建(jian)設(she)。
五(wu)是拓展(zhan)形(xing)成(cheng)多元(yuan)應(ying)(ying)用(yong)場景(jing)(jing)。隨著氫(qing)能(neng)在(zai)商(shang)用(yong)卡車、大巴車、無人機等(deng)(deng)領域(yu)持續(xu)滲透(tou),并在(zai)鐵(tie)路、航運、航空(kong)等(deng)(deng)重(zhong)型應(ying)(ying)用(yong)場景(jing)(jing)實現(xian)新突破,氫(qing)能(neng)將(jiang)助力社會經濟發(fa)展(zhan)和生(sheng)(sheng)活消費的(de)綠色(se)轉(zhuan)型。在(zai)全球控制(zhi)碳排(pai)放(fang)的(de)背景(jing)(jing)下(xia),氫(qing)能(neng)將(jiang)被用(yong)于工(gong)(gong)業領域(yu)脫碳。“綠氫(qing)”為(wei)傳統化(hua)工(gong)(gong)、煉鋼產(chan)業綠色(se)化(hua)、高端(duan)(duan)化(hua)發(fa)展(zhan)提供了(le)新思(si)路。一個是代(dai)替“灰(hui)氫(qing)”(由化(hua)石燃料(liao)(liao)制(zhi)取(qu))作為(wei)原料(liao)(liao)應(ying)(ying)用(yong)在(zai)煤(mei)化(hua)工(gong)(gong)領域(yu),降低甲醇(chun)、二(er)甲醚等(deng)(deng)化(hua)工(gong)(gong)產(chan)品(pin)生(sheng)(sheng)產(chan)中的(de)二(er)氧化(hua)碳排(pai)放(fang)和煤(mei)炭(tan)消耗量(liang),實現(xian)煤(mei)炭(tan)的(de)清潔(jie)高效利用(yong);另一個是與(yu)高端(duan)(duan)煤(mei)基新材料(liao)(liao)產(chan)業鏈(lian)有效融合,生(sheng)(sheng)產(chan)甲醇(chun)和烯烴等(deng)(deng)高端(duan)(duan)材料(liao)(liao),實現(xian)可再生(sheng)(sheng)能(neng)源向高端(duan)(duan)化(hua)工(gong)(gong)新材料(liao)(liao)的(de)轉(zhuan)化(hua)。
六是完善產業(ye)鏈,參與全(quan)球(qiu)氫能(neng)競爭(zheng)。我(wo)國(guo)國(guo)內市場潛力(li)(li)巨大,自(zi)主(zhu)創新能(neng)力(li)(li)不斷(duan)(duan)提升(sheng),特別是風(feng)能(neng)、太陽(yang)能(neng)等可再生能(neng)源成本不斷(duan)(duan)降低,使得“綠氫”前景(jing)廣闊。在當前脫鉤風(feng)險(xian)、斷(duan)(duan)供(gong)風(feng)險(xian)存(cun)在的(de)情況下,應(ying)更(geng)加注重健全(quan)國(guo)內產業(ye)鏈供(gong)應(ying)鏈,努(nu)力(li)(li)實現氫能(neng)產業(ye)國(guo)內大循(xun)環。更(geng)重要的(de)是,要處(chu)理好國(guo)際合(he)作和自(zi)主(zhu)創新的(de)關系(xi),協調好自(zi)主(zhu)創新進度(du)與終(zhong)端市場推(tui)(tui)廣節奏,為自(zi)主(zhu)技術創新迭代和應(ying)用推(tui)(tui)廣留出空(kong)間。
注:本文作者為中國國際經濟交流中心信息部副部長景春梅。