氫能具有能量密度大、熱值高、儲量豐富、來(lái)源廣泛等特點(diǎn),是清潔的二次能源，具有能源和儲能雙重屬性，能實(shí)現電網(wǎng)削峰填谷，解決新能源消納問(wèn)題，發(fā)揮長(cháng)周期調節作用。目前國內外已將

一、國內外氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

國外發(fā)達國家高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。美國、日本、韓國和歐盟等發(fā)達國家已將氫能發(fā)展提升到國家戰略高度，制定氫能發(fā)展戰略，明確產(chǎn)業(yè)定位，推動(dòng)政策體系不斷完善。早在2002年，美國就已經(jīng)發(fā)布《國家氫能發(fā)展路線(xiàn)圖》，最早提出氫經(jīng)濟發(fā)展藍圖，近年來(lái)美國大力支持產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)和商業(yè)化。日本將氫能作為保障國家能源安全和實(shí)現碳減排目標的重要戰略，2017年日本發(fā)布《氫能基本戰略》，提出構建“氫能社會(huì )"的宏偉目標。韓國將“氫能產(chǎn)業(yè)"確定為三大創(chuàng )新增長(cháng)戰略投資領(lǐng)域之一，通過(guò)發(fā)展氫能實(shí)現能源多元化和碳減排目標，2019年至今，韓國先后發(fā)布《氫經(jīng)濟路線(xiàn)圖》《促進(jìn)氫經(jīng)濟和氫安全管理法》，旨在打造世界高水平的氫經(jīng)濟國家。歐盟將氫能作為能源安全和能源轉型的重要保障，2020年歐盟委員會(huì )發(fā)布《歐盟氫能戰略》，提出清潔氫能將成為歐盟脫碳能源體系的重要組成部分和經(jīng)濟增長(cháng)新引擎。德國是歐洲發(fā)展氫能*代表性的國家，將氫能與可再生能源融合發(fā)展作為可持續能源系統和低碳經(jīng)濟的重要組成部分，2020年德國發(fā)布《國家氫能戰略》，明確了“綠氫"的優(yōu)先地位以及氫能的主要應用領(lǐng)域。

2019年3月,《政府工作報告》提出要推動(dòng)加氫基礎設施建設，標志著(zhù)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正式上升為國家戰略。2020年9月,國家發(fā)改委等四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于擴大戰略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長(cháng)點(diǎn)增長(cháng)極的指導意見(jiàn)》,明確將制氫加氫設施、燃料電池系統納入新興產(chǎn)業(yè)范疇，加大產(chǎn)業(yè)發(fā)展力度。2021年8月，國家財政部等五部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于啟動(dòng)燃料電池汽車(chē)示范應用工作的通知》，同意廣東、北京和上海3個(gè)城市群作為全國示范，啟動(dòng)實(shí)施燃料電池汽車(chē)示范應用工作，標志著(zhù)以燃料電池為重點(diǎn)突破的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入加速期，產(chǎn)業(yè)正邁向集群化、規?；l(fā)展。2021年10月，中共中央、國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作意見(jiàn)》，此次發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃（2021—2035年）》，共同構成了氫能領(lǐng)域實(shí)現碳達峰、碳中和目標的頂層設計，謀劃了氫能“制儲輸用"全鏈條發(fā)展的主要目標和具體任務(wù)，形成了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)綱領(lǐng)。

二、氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的主要問(wèn)題及破解思路

氫能儲運技術(shù)未突破是關(guān)鍵掣肘，需要堅持安全優(yōu)先的產(chǎn)業(yè)發(fā)展原則。氫氣高密度儲運一直是我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，目前我國高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)較為成熟，但儲氫壓力較小，且以長(cháng)管拖車(chē)運輸為主，管道運輸仍為短板弱項，在用管道僅百公里左右，輸送壓力為4MPa，與日本等發(fā)達國家氫氣儲運技術(shù)差距較大。如何繼續增大儲氫壓力，提升儲運效率，同時(shí)降低泄露、爆炸安全隱患，提升安全性能，還有待技術(shù)突破。同時(shí)金屬鉑作為氫燃料電池的催化劑，面臨資源儲量貧乏（全國已查明鉑族金屬總儲量?jì)H400噸）、對外依存度高的問(wèn)題，制約著(zhù)氫能產(chǎn)業(yè)大規模商業(yè)化應用。規劃強調，安全性是氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基礎和內在要求，需堅持安全優(yōu)先的基本原則，加強氫安全相關(guān)技術(shù)創(chuàng )新，加強全鏈條安全監管。推進(jìn)氫能安全與規模協(xié)同發(fā)展，將成為氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要條件。

氫能基礎設施較為薄弱，需要加快構建安全、穩定、高效的氫能供應網(wǎng)絡(luò )。目前我國已建成加氫站200余座，但主要以35MPa氣態(tài)加氫站為主，70MPa高壓氣態(tài)加氫站占比小，液氫加氫站、制氫加氫一體站建設和運營(yíng)經(jīng)驗不足。從規劃可以看出，國家支持利用現有加油加氣站的場(chǎng)地設施改擴建加油站，探索站內制氫、儲氫和加氫站一體化的加氫站等新模式。但規劃并未明確提出加氫站建設目標，如何做好加氫站基礎設施規劃布局，增進(jìn)已有基礎設施對氫能設施的適應性，探索可持續運營(yíng)模式，提升社會(huì )資本對加氫站的投資積極性，需要進(jìn)一步探索研究。

化石能源制氫二氧化碳排放壓力大，需要加強氫能生產(chǎn)端清潔低碳屬性。數據顯示，我國制氫原料中，煤炭使用最為廣泛，占比達到64%，其次是工業(yè)副產(chǎn)品占比達21%，天然氣占比達14%，電解水使用最少，占比僅為1%。目前我國年制氫產(chǎn)量約3300萬(wàn)噸，僅考慮煤制氫，年排放二氧化碳就約2.2億噸，“灰氫"規?？焖贁U張和二氧化碳排放量快速增加，不利于“雙碳"目標實(shí)現。規劃確定了氫能清潔低碳發(fā)展原則，嚴格控制化石能源制氫，重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫，“十四五"時(shí)期初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應體系，明確到2025年，可再生能源制氫量達到10-20萬(wàn)噸/年，成為新增氫能消費的重要組成部分。制氫方式轉變總基調已經(jīng)定下，降低可再生能源制氫成本、探索“藍氫（煤制氫+CCUS）"發(fā)展模式都將是制氫方式轉變過(guò)渡期間需要推進(jìn)的重點(diǎn)事項。

新能源制氫成本較高，需要探索出臺支持性電價(jià)政策。目前，同等規模的制氫系統，新能源電解水制氫的造價(jià)約為天然氣制氫的1.5倍、煤制氫的3倍，相較于其他制氫方式，新能源電解水制氫不具價(jià)格優(yōu)勢。有關(guān)研究表明，新能源電解水制氫項目成本的2/3來(lái)自于電解水能耗，1/3來(lái)自于電解槽，新能源發(fā)電成本是目前綠氫生產(chǎn)成本較高的主要原因。規劃指出，要研究探索可再生能源發(fā)電制氫支持性電價(jià)政策。有關(guān)機構預測顯示，伴隨新能源發(fā)電成本逐步下降，預計到2030年，新能源制氫成本將低至15元/千克，與“藍氫"成本相當，開(kāi)始具備市場(chǎng)競爭力。

氫能應用價(jià)值有待挖掘，需要穩步推進(jìn)氫能多元化示范應用。從各地發(fā)布的氫能產(chǎn)業(yè)規劃來(lái)看，當前我國各地氫能發(fā)展方向基本局限在燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域，示范應用主要集中在以公交車(chē)為主的交通領(lǐng)域，應用場(chǎng)景單一，產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化突出。脫碳困難的化工、冶煉、航天航空等領(lǐng)域，氫能應用進(jìn)展緩慢，氫能多元化價(jià)值有待挖掘。截止2021年底，全國燃料汽車(chē)保有量約9000臺，規劃明確提出到2025年，燃料電池車(chē)輛保有量達5萬(wàn)輛，從規劃來(lái)看，燃料電池汽車(chē)仍然是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要突破口，“十四五"期間將以每年翻倍的速度快速增長(cháng)。同時(shí)規劃提出，要拓展氫能在儲能、工業(yè)等領(lǐng)域的應用，氫能多元化應用價(jià)值將逐步得到釋放。

氫儲能轉換效率有待提升，需要積極開(kāi)展儲能領(lǐng)域示范應用。電解水制氫，效率約70%，再利用氫能燃料電池發(fā)電，效率約50%，從電到氫、氫再到電的轉換效率僅35%，轉換效率低進(jìn)一步帶來(lái)氫儲能成本上升，制約氫能在長(cháng)周期儲能領(lǐng)域的推廣應用。規劃提出，發(fā)揮氫能調節周期長(cháng)、儲能容量大的優(yōu)勢，開(kāi)展氫儲能在可再生能源消納、電網(wǎng)調峰等應用場(chǎng)景的示范，健全覆蓋氫儲能的儲能價(jià)格機制，探索氫儲能直接參與電力市場(chǎng)交易。隨著(zhù)氫儲能關(guān)鍵技術(shù)、商業(yè)模式、價(jià)格機制和交易機制不斷創(chuàng )新突破，經(jīng)濟效益逐步顯現，氫儲能將充分發(fā)揮對電力系統安全穩定運行的調節保障作用，并推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

來(lái)源：北極星氫能網(wǎng)  作者：朱劉柱 劉麗 王寶 （單位：國網(wǎng)安徽經(jīng)研院）

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