作(zuo)為清潔無(wu)碳(tan)的二次能源,氫(qing)能在實現(xian)碳(tan)達峰、碳(tan)中(zhong)和目(mu)標過程中(zhong)發揮重要作(zuo)用。全球(qiu)氫(qing)能產(chan)業目(mu)前尚處于產(chan)業化起始階段,我國(guo)制(zhi)氫(qing)量(liang)占全球(qiu)1/3,與美國(guo)、歐洲主要國(guo)家和日本形成(cheng)多級競(jing)爭(zheng)格局。我國(guo)“綠氫(qing)”前景廣闊,有望(wang)實現(xian)快速趕超,在全球(qiu)氫(qing)能產(chan)業競(jing)爭(zheng)中(zhong)搶占先(xian)機。
近(jin)幾年,美洲、歐洲、亞洲、大洋洲的(de)主要(yao)經(jing)(jing)濟體競相出臺氫(qing)能戰略,特別(bie)是(shi)新冠肺炎疫情下(xia),紛(fen)(fen)紛(fen)(fen)將(jiang)氫(qing)能作為推動經(jing)(jing)濟綠色復蘇、應對氣(qi)候變化的(de)重要(yao)抓(zhua)手。中國(guo)(guo)(guo)雙碳(tan)目標的(de)提(ti)出,以及(ji)2020年財政部等五部委關于燃(ran)料(liao)電池(chi)汽車示范應用(yong)政策(ce)的(de)出臺,進一(yi)步激發了國(guo)(guo)(guo)內氫(qing)能產業(ye)發展(zhan)積極性。2020年底,我國(guo)(guo)(guo)氫(qing)燃(ran)料(liao)電池(chi)汽車保(bao)有(you)量超(chao)過7000輛,建成(cheng)(cheng)(cheng)加氫(qing)站128座,成(cheng)(cheng)(cheng)為全球最大的(de)燃(ran)料(liao)電池(chi)商用(yong)車生(sheng)產國(guo)(guo)(guo)。目前,我國(guo)(guo)(guo)已基本形成(cheng)(cheng)(cheng)“制-儲-運-加-用(yong)”的(de)完整產業(ye)鏈,各地(di)產業(ye)布局(ju)加速。長(chang)三角(jiao)、珠三角(jiao)、環渤海(hai)區域(yu)產業(ye)粗具規(gui)模(mo),匯集多家(jia)氫(qing)能企(qi)業(ye)及(ji)研發機構(gou),呈現集群化發展(zhan)態勢(shi)。
國(guo)家層面對(dui)氫(qing)能(neng)(neng)產(chan)業發展給予高度重(zhong)視。《中華人民共和國(guo)能(neng)(neng)源法(征(zheng)求意見稿)》中,首次提(ti)出將氫(qing)能(neng)(neng)納入能(neng)(neng)源體系管理。《能(neng)(neng)源技術革命創新行動計劃(hua)(2016-2030年)》等文件中,明(ming)確支持(chi)氫(qing)能(neng)(neng)及燃料(liao)電(dian)池(chi)關鍵技術裝備研發和示范應用。2020年發布的《新能(neng)(neng)源汽車(che)產(chan)業發展規劃(hua)(2021-2035年)》,提(ti)出突破氫(qing)燃料(liao)電(dian)池(chi)汽車(che)應用支撐技術瓶頸(jing)。“十四五(wu)”規劃(hua)和2035年遠景目(mu)標綱要提(ti)出的“前瞻謀劃(hua)未(wei)來(lai)產(chan)業”部分,氫(qing)能(neng)(neng)赫(he)然在目(mu)。
氫能產業發展尚面臨“六個不”
氫(qing)源不綠。煤制(zhi)(zhi)氫(qing)比重過高制(zhi)(zhi)約產業(ye)高質量(liang)發展(zhan)。據測算,到2060年(nian)實現碳(tan)(tan)中和(he)時,我國非(fei)化石(shi)(shi)能(neng)(neng)源消費占比須(xu)從(cong)目(mu)前不足(zu)(zu)16%提升至80%以上,非(fei)化石(shi)(shi)能(neng)(neng)源發電(dian)量(liang)需從(cong)目(mu)前的34%提升至90%左右,這意味著未來(lai)必須(xu)大(da)幅降低化石(shi)(shi)能(neng)(neng)源消費。我國工(gong)業(ye)制(zhi)(zhi)氫(qing)產量(liang)每年(nian)大(da)約3300萬(wan)噸,大(da)多作為工(gong)業(ye)原料利用。目(mu)前基本上是(shi)化石(shi)(shi)能(neng)(neng)源制(zhi)(zhi)氫(qing),其(qi)中煤制(zhi)(zhi)氫(qing)占比最高,約為62%,技(ji)術(shu)也最為成熟,而(er)可再生能(neng)(neng)源電(dian)解(jie)水制(zhi)(zhi)氫(qing)在氫(qing)氣供應中占比不足(zu)(zu)1%。由于碳(tan)(tan)捕捉與封存(CCS)技(ji)術(shu)尚不成熟且(qie)成本偏高,近期無法與大(da)規(gui)模(mo)煤制(zhi)(zhi)氫(qing)形(xing)成有效匹配,難以滿(man)足(zu)(zu)雙碳(tan)(tan)要求。
創新不強。一方面(mian),核心技(ji)術(shu)和關鍵材料(liao)尚未(wei)自主可控,部(bu)分環節(jie)存在“卡(ka)脖子”風險。燃料(liao)電池的催(cui)化(hua)劑、質子交換(huan)膜及碳(tan)紙(zhi)等關鍵材料(liao)大都依(yi)賴進口;關鍵組件制備工藝(yi)亟須提(ti)升,氫(qing)氣(qi)循環泵等與國外存在較(jiao)大差距(ju)。另一方面(mian),缺乏(fa)統籌,不少企業扎堆搞燃料(liao)電池核心技(ji)術(shu)研發(fa),人才稀(xi)缺、資(zi)源分散、各(ge)自為戰、重復建設和低效競(jing)爭現(xian)象(xiang)比(bi)較(jiao)突出。
成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)不菲(fei)。核心關鍵技術依賴進口,導致全(quan)產業鏈成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)高企(qi),特別(bie)是氫(qing)氣(qi)制取和存儲成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)高昂。光(guang)伏制氫(qing)綜合成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)雖(sui)能控制在每立方米1.5元(yuan),但(dan)仍顯(xian)著(zhu)高于煤制氫(qing)和天然(ran)氣(qi)制氫(qing)。3.5噸氫(qing)燃料電(dian)池物流車制造成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)達80萬元(yuan),終端用(yong)氫(qing)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)達50元(yuan)每千克(ke),應用(yong)推(tui)廣高度依賴政府補貼(tie),商業化發(fa)展模式尚難(nan)建立。
場(chang)景不多(duo)。各地發展方向局(ju)限(xian)于燃料電(dian)池(chi)汽車(che),示(shi)范應(ying)用(yong)(yong)主要(yao)(yao)集中(zhong)在(zai)以公(gong)交(jiao)車(che)為(wei)主要(yao)(yao)應(ying)用(yong)(yong)場(chang)景的(de)交(jiao)通(tong)(tong)領域(yu),應(ying)用(yong)(yong)場(chang)景單一,產業同質化突出。實際上,對于燃料電(dian)池(chi)技術路線更具優勢的(de)中(zhong)重型卡車(che)的(de)示(shi)范運營尚未真正(zheng)開展,而(er)軌道交(jiao)通(tong)(tong)、航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天、分布式發電(dian)、熱電(dian)聯供等其他領域(yu)仍需全面挖掘氫能價值和潛力。
熱度不(bu)減。一些地(di)方(fang)政府把氫(qing)能(neng)(neng)(neng)產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)作為重要(yao)的新動能(neng)(neng)(neng)培育,紛(fen)紛(fen)開(kai)展全(quan)產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)鏈布局,缺乏對本地(di)發(fa)展氫(qing)能(neng)(neng)(neng)產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)比較優勢的客觀分(fen)析,呈現多點開(kai)花、無序競(jing)爭、發(fa)展過熱之(zhi)勢。據(ju)《2020年(nian)氫(qing)應用發(fa)展白皮書》,截至2020年(nian)8月,我國氫(qing)能(neng)(neng)(neng)產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)鏈相(xiang)關企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)數(shu)(shu)已(yi)達(da)2196家,近(jin)(jin)5年(nian)氫(qing)能(neng)(neng)(neng)相(xiang)關企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)新增注(zhu)冊量(liang)增長457%。截至2021年(nian)5月,地(di)方(fang)已(yi)出臺氫(qing)能(neng)(neng)(neng)產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)規劃、實施方(fang)案及指導意見近(jin)(jin)百(bai)份,氫(qing)能(neng)(neng)(neng)產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)扶持(chi)政策近(jin)(jin)40份,已(yi)建成(或規劃)30余個(ge)氫(qing)能(neng)(neng)(neng)產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)園區(qu),規劃的燃料(liao)電池、車、站(zhan)數(shu)(shu)量(liang)遠(yuan)遠(yuan)超出市場容量(liang),需(xu)警惕產(chan)能(neng)(neng)(neng)過剩風險(xian)。
工(gong)作人員(yuan)在加(jia)氫(qing)站為氫(qing)能汽(qi)車提供保障蒲曉旭(xu)攝(she)
政策(ce)不(bu)全。氫(qing)氣的(de)能(neng)源屬性正在明(ming)確,氫(qing)能(neng)產業缺(que)乏獨立、完善的(de)支持政策(ce)和(he)具有可操作性的(de)實施細則。產業標(biao)準體系不(bu)健全,氫(qing)能(neng)技術標(biao)準中(zhong)關于氫(qing)品(pin)(pin)質、儲運、加氫(qing)站和(he)安全標(biao)準的(de)內容較少,高精度氫(qing)氣品(pin)(pin)質檢測(ce)和(he)高靈敏(min)度氫(qing)氣泄(xie)漏等(deng)重要(yao)測(ce)試裝備欠缺(que),權威檢測(ce)認(ren)證(zheng)機構仍未(wei)出(chu)現。
深挖“氫潛力”,實現氫能產業國內大循環
根(gen)據產業發(fa)展現狀和(he)基礎,預(yu)計“十四五(wu)”時(shi)期,我國(guo)氫(qing)(qing)能產業發(fa)展將以健全(quan)產業鏈(lian)和(he)突(tu)破核(he)心關(guan)鍵技術為主線,產業政策(ce)應服務(wu)主線,并圍繞雙碳目標(biao),推動實現氫(qing)(qing)能與可再生能源融合發(fa)展。
一是完善政策體系,引(yin)導產(chan)業(ye)理性(xing)發展。強(qiang)化(hua)規(gui)劃(hua)引(yin)導作(zuo)用,推動地方結(jie)合自身(shen)基礎條(tiao)件理性(xing)布局(ju)氫(qing)(qing)能(neng)產(chan)業(ye),實現產(chan)業(ye)健康有序和(he)集聚發展。推動完善氫(qing)(qing)能(neng)制、儲、運、加(jia)、用標(biao)準體系,推進氫(qing)(qing)能(neng)產(chan)品檢(jian)驗檢(jian)測和(he)認證公共服務平臺建設,推動氫(qing)(qing)能(neng)產(chan)品質量(liang)認證體系建設。在安(an)全(quan)前提下(xia)布局(ju)產(chan)業(ye)發展,建立健全(quan)氫(qing)(qing)能(neng)安(an)全(quan)監管(guan)制度和(he)標(biao)準規(gui)范,強(qiang)化(hua)全(quan)產(chan)業(ye)鏈重大(da)安(an)全(quan)風(feng)險(xian)全(quan)過程防(fang)控。
二(er)是(shi)發揮新型舉國(guo)體制優(you)勢,矯(jiao)正分(fen)散(san)研(yan)(yan)發弊(bi)病。全面提升(sheng)基礎研(yan)(yan)究、前沿技(ji)(ji)術(shu)和原始創新能力,通過產業(ye)聯盟、創新平臺等(deng)形式,組(zu)織(zhi)產業(ye)鏈龍頭企業(ye)進行(xing)聯合(he)攻關(guan),集(ji)中突(tu)破關(guan)鍵核(he)心(xin)技(ji)(ji)術(shu)。加大對氫能產業(ye)基礎研(yan)(yan)發的財政(zheng)資金投(tou)入,優(you)先支(zhi)持自主創新。組(zu)織(zhi)科研(yan)(yan)力量攻克膜電極(ji)、雙(shuang)極(ji)板、碳紙、儲氫設備裝備、超(chao)高壓壓縮機等(deng)關(guan)鍵材料和核(he)心(xin)技(ji)(ji)術(shu),加快國(guo)產化進程,有效降低終端用氫成(cheng)本(ben)。
三是以(yi)“綠氫(qing)”(由(you)可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)、核能(neng)(neng)制(zhi)取)為導向,推動(dong)氫(qing)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)耦合發(fa)展。我國可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)裝(zhuang)機居全球第一(yi),在“綠氫(qing)”供給上具有巨大(da)潛力(li)。隨著可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)大(da)規(gui)模(mo)推廣(guang),用電成本有望持續下降,從而進一(yi)步降低制(zhi)氫(qing)成本。氫(qing)能(neng)(neng)兼具清潔二次能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)與(yu)高效儲(chu)能(neng)(neng)載體的(de)(de)雙重角色,是實現可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)大(da)規(gui)模(mo)跨(kua)季節(jie)儲(chu)存(cun)、運輸的(de)(de)最佳(jia)整體解決方案。一(yi)方面因地(di)制(zhi)宜,鼓勵具備風、光、水等清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)優勢的(de)(de)地(di)區,優先發(fa)展制(zhi)氫(qing)產業(ye);另一(yi)方面,充分發(fa)揮氫(qing)在儲(chu)能(neng)(neng)方面的(de)(de)優勢,彌補電力(li)瞬時消費、難(nan)以(yi)儲(chu)存(cun)的(de)(de)短板,帶動(dong)可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)規(gui)模(mo)化和高效利用。
四是鼓勵氫能(neng)(neng)源(yuan)就(jiu)(jiu)近(jin)消(xiao)納(na)。由于氫氣(qi)大(da)規(gui)模(mo)儲存、運輸等技術瓶頸尚未得(de)到突破(po),加(jia)上基(ji)礎設施(shi)限制,氫能(neng)(neng)發展目前應以(yi)就(jiu)(jiu)近(jin)消(xiao)納(na)為主。應加(jia)強(qiang)統籌(chou)規(gui)劃、區(qu)域聯動(dong),加(jia)大(da)高載(zai)能(neng)(neng)企業(ye)向西(xi)部(bu)風、光資(zi)源(yuan)集聚區(qu)布局(ju)力度,減少氫能(neng)(neng)長距(ju)離運輸,同時引導有實(shi)力的大(da)型企業(ye)帶動(dong)實(shi)施(shi)氫能(neng)(neng)基(ji)礎設施(shi)建(jian)設。
五是拓展(zhan)形成(cheng)多元應(ying)用(yong)(yong)(yong)場(chang)景(jing)。隨著氫(qing)能(neng)(neng)在(zai)(zai)商用(yong)(yong)(yong)卡車、大(da)巴車、無人機(ji)等(deng)(deng)領域持續滲(shen)透,并在(zai)(zai)鐵路(lu)、航(hang)運、航(hang)空等(deng)(deng)重型應(ying)用(yong)(yong)(yong)場(chang)景(jing)實現新突破(po),氫(qing)能(neng)(neng)將助力社會經濟發(fa)展(zhan)和生活消(xiao)費的綠(lv)色轉(zhuan)型。在(zai)(zai)全球(qiu)控制碳排放的背(bei)景(jing)下,氫(qing)能(neng)(neng)將被用(yong)(yong)(yong)于工(gong)(gong)業領域脫碳。“綠(lv)氫(qing)”為傳統(tong)化(hua)工(gong)(gong)、煉鋼產業綠(lv)色化(hua)、高(gao)(gao)端(duan)化(hua)發(fa)展(zhan)提供了新思路(lu)。一個(ge)是代替(ti)“灰氫(qing)”(由化(hua)石燃料(liao)(liao)制取)作(zuo)為原料(liao)(liao)應(ying)用(yong)(yong)(yong)在(zai)(zai)煤(mei)化(hua)工(gong)(gong)領域,降(jiang)低甲(jia)醇(chun)、二甲(jia)醚等(deng)(deng)化(hua)工(gong)(gong)產品生產中的二氧化(hua)碳排放和煤(mei)炭消(xiao)耗量,實現煤(mei)炭的清潔(jie)高(gao)(gao)效利(li)用(yong)(yong)(yong);另一個(ge)是與高(gao)(gao)端(duan)煤(mei)基(ji)新材料(liao)(liao)產業鏈有效融合(he),生產甲(jia)醇(chun)和烯烴等(deng)(deng)高(gao)(gao)端(duan)材料(liao)(liao),實現可(ke)再生能(neng)(neng)源向(xiang)高(gao)(gao)端(duan)化(hua)工(gong)(gong)新材料(liao)(liao)的轉(zhuan)化(hua)。
六是(shi)完善產(chan)業(ye)鏈,參與全球(qiu)氫能(neng)競爭。我國(guo)國(guo)內(nei)市場潛力巨大(da),自主(zhu)創新(xin)能(neng)力不(bu)斷(duan)提升,特別(bie)是(shi)風能(neng)、太陽能(neng)等可(ke)再(zai)生能(neng)源成本不(bu)斷(duan)降低,使得“綠氫”前景(jing)廣(guang)闊。在當前脫鉤(gou)風險(xian)、斷(duan)供風險(xian)存(cun)在的情(qing)況(kuang)下(xia),應(ying)更(geng)加(jia)注重(zhong)健全國(guo)內(nei)產(chan)業(ye)鏈供應(ying)鏈,努(nu)力實現氫能(neng)產(chan)業(ye)國(guo)內(nei)大(da)循環。更(geng)重(zhong)要的是(shi),要處理好國(guo)際合作和(he)自主(zhu)創新(xin)的關系,協調好自主(zhu)創新(xin)進度與終端市場推廣(guang)節奏,為自主(zhu)技術創新(xin)迭代(dai)和(he)應(ying)用(yong)推廣(guang)留出(chu)空間。
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。