氢能工业怎样康健有序生长

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宣布时间：2022-06-30
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在全球能源转型、实现碳中和历程中，氢能肩负着不可替换的主要角色。我国具有优异制氢基础和大规模应用市场，氢能工业泛起起劲生长态势。2022年，国家生长刷新委、国家能源局团结印发《氢能工业生长中恒久妄想（2021—2035年）》，从战略层面临氢能工业生长举行了顶层设计。《经济日报》约请专家围绕氢能工业康健有序生长举行钻研。

（主持人：经济日报理论部主任、研究员徐向梅）

我国氢能工业进入快速生长窗口期

主持人：我国氢能工业履历了怎样的生长历程？

刘毅（清华四川能源互联网研究院副院长）：氢能是未来零碳能源系统中至关主要的组成部分，是现在唯一大规？缂窘诖娲⒖稍偕茉吹氖侄。其中，绿氢是诸多行业深度脱碳的唯一手段，包括以石化、化工、钢铁为代表的工业领域，以冷暖供应为代表的修建行业以及以重卡、航运和航空为代表的交通行业？稍偕茉幢厩陆怠⒙糖庵票赣τ檬忠涨敖腿“双碳”转型要求，推动绿氢快速生长。欧盟、美国、德国、英国、日本、韩国等主要经济体纷纷推出氢能生长战略。

“十四五”妄想之前，氢燃料电池汽车是氢能生长重点。2000年，我国正式开展氢燃料电池汽车研发事情。随后，氢燃料电池及手艺相继纳入《节能与新能源汽车工业生长妄想（2012—2020年）》《能源手艺革命立异行动妄想（2016—2030年）》等政策妄想妄想中。特殊是，“推动充电、加氢等设施建设”写入了2019年《政府事情报告》。经由多年起劲，我国起源掌握了氢燃料电池电堆及其要害质料、动力系统、整车集成和氢能基础设施等领域的焦点手艺，培育出亿华通、重塑股份等领先企业，燃料电池成为氢能较为成熟的应用领域。2020年启动的燃料电池树模都会群申报事情，进一步推动了氢燃料电池汽车行业生长。从各都会群宣布妄想来看，北京、上海、山东、内蒙古等11个重点。ㄇ⑹校┙2025年实现共计凌驾8万辆燃料电池汽车的应用推广。2021年我国氢燃料电池汽车年销售1881辆，建成加氢站264座。

2020年是我国氢能工业生长的主要年份。氢能首次写入《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》，从执法上正式步入能源系统。随着“双碳”目的和“1+N”系统确立，我国氢能妄想从以燃料电池为主，向能源、工业、修建等多领域拓展。自2021年以来宣布的碳达峰、碳中和“1+N”系列政策文件都涉及氢能，但对其定位最清晰准确的照旧《氢能工业生长中恒久妄想（2021—2035年）》，即从生产端：氢能是未来国家能源系统的主要组成部分；从消纳端：氢能是用能终端实现绿色低碳转型的主要载体；从工业端：氢能工业是战略性新兴工业和未来工业重点生长偏向。

随后各地氢能工业政策麋集出台，近30个省份及直辖市宣布氢能生长相关政策计划。大都。ㄇ⑹校┙饽苌ね肽扇胄履茉雌倒ひ怠⒄迥茉瓷ぁ⒄铰孕孕滦斯ひ瞪せ蚯“十四五”妄想当中，北京、山东、四川、河北、内蒙古5个。ㄇ⑹校┳懦鎏饲饽苷骞ひ瞪ね牒驼策，重心从交通为主转向多领域拓展。从区域结构来看，各地团结顶层设计与自身资源禀赋推行氢能政策，力争成为细分领域的领头羊。广东群集有16家燃料电池系统企业、13家电堆企业、13家膜电极企业等大宗燃料电池相关工业链企业，形成了燃料电池工业集群，但氢气资源相对缺乏，因此以佛山为代表的地区一直深耕高附加值的燃料电池产品，通过要害零部件研发津贴、加氢站建设津贴等方法推动行业生长；内蒙古、宁夏等地拥有富厚的可再生能源与氢能应用场景，各级政府起劲支持景物制氢一体化生长，并开展“多能互补+氢”“源网荷储+氢”等多个绿氢树模项目；北京、上海等地拥有富厚的工业副产氢以及大宗科研院所，适合氢能工业综合生长与前沿手艺开发，推出多项步伐对氢能研发单位、科研效果给予奖励津贴。

需要注重的是，我国氢能在储能、发电和工业等新领域的应用仍处于生长初期阶段。为做好响应手艺攻关，2021年《关于组织开展“十四五”第一批国家能源研发立异平台认定事情的通知》《“十四五”工业绿色生长妄想》陆续印发，勉励氢能与可再生能源协同生长，推动氢能在化工、冶金等行业的要害手艺攻关及应用。一批绿氢应用项目即将落地，为推动氢能多元使用、稳步构建氢能工业系统开了一个好头。

我国氢能工业进入快速生长窗口期，围绕生产、消纳、工业等方面定位，氢能工业生长进入“从氢燃推测氢能源再到多领域拓展，区域结构强调统策划划、因地制宜、重点突出，工业生长以市场主导、立异驱动、完善规范”的新阶段。

天下氢能工业加速结构

主持人：天下氢能使用及生长趋势怎样？我国氢能工业生长有哪些特点？

魏锁（中国工业生长增进会氢能分会会长）：全球能源结构正在向以清洁能源为主体的新型能源系统偏向转变，氢能作为最具生长潜力的清洁能源之一，一方面能有用解决可再生能源大规模生长面临的消纳问题，另一方面也是实现交通、工业和修建等领域大规模深度脱碳的有用路径。各国起劲结构氢能工业，全球已有20个国家和地区宣布氢能生长战略，氢能工业生长泛起以下趋势。

氢燃料电池工业化浪潮加速。经由近30年一连研发，燃料电池在能量效率、功率密度、低温启动等方面取得突破性希望，新一轮燃料电池汽车工业化浪潮正在迫近。国际领先企业已开展燃料电池电堆、催化剂、质子交流膜及燃料电池汽车等商业结构，燃料电池工业正从小规模树模转向大规模商业化应用。

低碳氢能泛起重大生长空间。目今，古板化石能源制氢仍是主要制氢方法，占全球氢气产量的78%以上，但低碳制氢取代古板能源制氢的速率正在加速。包括蓝氢和绿氢在内的低碳制氢手艺快速生长，全球各大能源公司多倾向将化石能源制氢和副产氢配备碳捕获、封存及使用手艺（CCUS）作为向绿氢过渡阶段的主要制氢手艺，同时电解制氢装备运营规模提升，2021年全球低碳制氢产能达55万吨/年，新增电解制氢装备运营规模468MW（兆瓦）。在全球节能减排大配景下，“可再生能源+氢能”替换化石能源成为能源厘革的主要偏向，据不完全统计，阻止2021年，全球约有500个氢能项目，其中约120个在建绿氢项目，全球妄想中的吉瓦级绿氢项目规模合计达144.1GW（装机容量）。

储运手艺成为氢能工业链生长的要害。从全球氢储运手艺来看，主要以管道、高压气态、低温液态等形式为主，各国依托既有工业手艺和基础接纳差别储运方法。欧洲以生长管道输氢为主，使用现有自然气基础设施逐步建设泛欧洲氢气管网，预计2040年总长度达2.3万公里；美国管道输氢和液态储运手艺成熟，拥有全球一半里程的输氢管道，运营15座以上液氢工厂，总产能凌驾326吨/天，居全球首位；日本和韩国正生长有机化合物、液氨和液氢的跨洋运输供应链。

加氢站建设稳步推进。全球加氢网络建设加速，阻止2021年全球建成加氢站800多座，其中30%为液氢加氢站，主要漫衍在日本和美国，欧洲大大都加氢站接纳站内电解水制氢手艺，我国35MPa（车载储氢瓶压力品级）商用车加氢站及混淆加氢站结构速率居全球首位。从各国生长战略看，预计2030年全球加氢站数目将凌驾4500座，形成多元化、网络化氢能基础设施系统。

氢能应用领域逐渐拓宽。随着工业手艺快速生长，氢能能源属性逐渐明确，有望在氢冶金、绿氢化工、氢储能、综合能源、智慧能源系统中周全应用。同时，国际氢能标准系统日趋完善，阻止2021年ISO（国际标准化组织）氢能手艺现行标准为89项，主要涉及氢能储运、氢能清静、氢能检测试验要领、氢能制取装备和加注环节要害部件；IEC（国际电工委员会）燃料电池方面手艺现行标准26项，主要围绕燃料电池术语、燃料电池？橐约安畋鹄嘈腿剂系绯氐那寰残浴⑾喙厥匝榧安馐砸斓确矫。

近年来，我国已起源形成较为完整的氢能工业链，自主化水平快速提升，氢能手艺基本能够支持工业生长。详细看，一是政策系统一直完善。现在已启动两批燃料电池树模都会群建设，“氢进万家”等一系列支持工业生长政策相继出台，各。ㄇ⑹校┮虻刂埔私峁骨饽芄ひ，累计出台相关政策164项。二是工业规？焖僭鎏。2021年我国氢气总产量达3300万吨，应用场景进一步扩大，交通领域燃料电池汽车保有量近9000辆，工业、修建、漫衍式能源领域应用正加速结构。三是氢能手艺研发一连突破。制氢环节，可再生能源电解水制氢是主要生长偏向，我国碱液制氢手艺全球领先，质子交流膜制氢手艺正加速生长；储运环节，现在氢气运输以20MPa高压气态储运为主，管道输氢、液氢储运手艺和装备处于研发验证阶段，化合物储氢在局部地区实现应用；应用环节，氢燃料电池领域快速突破，催化剂、质子膜、碳纸、膜电极、电堆等多项手艺已实现国产化。与国际先进手艺相比，我国在氢能各个环节装备及产品性能、使用寿命、制造工艺等方面尚有一定差别，特殊是高性能质料和细密制造部件仍保存“卡脖子”征象，在工业规模、手艺水平、质料研发、生产工艺、专利和标准输出等方面仍需增强立异攻关。

总体来看，国际氢能工业尚处于培育期。我国虽起步较晚但生长较快，具备快速推进氢能规；τ糜胧忠盏兜哪芰吞跫，有着重大的市场空间，有望在2030年前抵达国际先进水平。

围绕绿氢供应疏通工业链堵点

主持人：作为新兴工业，氢能终端应用远景怎样，尚有哪些瓶颈待突破？

刘坚（国家生长刷新委能源研究所副研究员）：能源结构转型是推进“双碳”目的事情的主线，需要我们同步推动能源生产和消耗革命，既要在能源生产侧鼎力大举生长可再生能源，又要尽可能提升终端用能电气化率，进而最洪流平镌汰化石能源消耗。但以风电、太阳能发电为主的可再生能源电力保存间歇性、波动性问题，化石能源作为工业质料、交通燃料以及高品质供热的终端用能消耗难以直接通过电力替换。氢能依附能量密度高、便于大规模存储、应用场景多等特点，在为高比例新能源电力系统提供大规模长周期储能的同时，也为用能终端脱碳提供了全新选择。在未来高比例可再生能源系统中，绿氢与绿电可以优势互补配合助力可再生能源价值从电力系统拓展至整个能源系统。

近年来，随着燃料电池汽车试点推进和资源投入规模一直加大，海内燃料电池焦点零部件手艺水平及系统集成能力显著提升。相比之下，目今氢能生产主要依赖煤炭、自然气等化石能源“灰氢”，而以可再生能源为基础的绿氢供应在制、储、运、加等环节仍保存堵点，需要从手艺、标准、治理等方面突破。

一是聚焦绿氢供应链短板，增强焦点手艺攻关。现在碱性电解水装备本钱较低，但在波动电源顺应性、能耗、占地、维护本钱方面保存劣势。质子交流膜（PEM）纯水电解对波动性电源的顺应性较强，但现在海内研发制造PEM纯水电解装备的企业较量少，规模经济缺乏。高温固体氧化物电解转换效率高，但现在仍处于手艺研发和树模阶段。地质储氢和电制燃/质料是氢能大规模长周期存储的主要偏向，我国氢储能研究起步较晚，氢储能项目数目和手艺水平与国际先进水平仍保存差别。在金属储氢、有机物储氢以及合成氨储氢等方面国际上仍处于探索阶段，应用远景具有较大不确定性。因此建议重点攻关低本钱、高无邪、高效率的电解水制氢手艺，增强电解水制氢与上游波动性可再生能源发电和下游绿氢化工生产工艺的无缝衔接，降低终端化工产品碳强度。加大燃料电池要害质料手艺研发力度，降低燃料电池对有数金属的依赖。评估地质储氢资源潜力，深入研究氢能长周期储能可行性和经济性。一直提升要害手艺自主立异能力，打造具有完全自主知识产权的绿氢手艺链条。

二是加大行业间协调力度，完善绿氢羁系与标准系统。氢能属于危险化学品，制氢园地需建设在化工园区，加氢站商业用地与制氢工业用地的性子矛盾还未协调，可再生能源制氢及制储加一体站的建设运营面临障碍。现在40MPa高压及液态氢民用化历程缓慢，缺乏相关标准和规范。建议尽快明确绿氢生产、储运、应用等环节的归口治理部分，完善相关治理章程和规则，制订统一、完善、连贯的制氢站、加氢站建设和运营审批政策及流程。加速现有涉氢标准规范修订事情，从通用清静要求、临氢质料、氢气密封、防爆等方面细化和完善氢能标准设计，建设健全包括检测、计量及售后服务包管在内的手艺产品标准系统。

三是多措并举降低绿氢供应本钱。用电本钱是影响电解制氢经济性的焦点因素，现在接纳电网电制氢本钱远高于煤制氢。虽然使用可再生能源弃电制氢可降低制氢电价，但可再生能源弃电时长受新能源处置惩罚特征、电网调峰能力等不确定性因素影响。储运方面，接纳高压氢气管制车运输，运氢规模小，单位本钱高，氢气管道、高压深冷、液氢、氨存储等大容量、长距离氢气储运保存投资高、消耗大等问题。建议综合思量绿氢制、储、运、加等环节现实经济性水平，研究制订面向上游绿氢供应的税收、电价优惠等过渡期帮助政策，降低终端用户用氢本钱。加速钢铁、化工等高耗能行业碳生意市场建设，将绿氢纳入碳市场生意。制订液氢及管道运氢导入时间表，加速形成氢气大规模、长距离、低本钱运输解决计划。

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