中国氢能产业“破局”之道

氢能可以有效解决绿色能源问题，已经成为全世界的共识。而在中国，目前已有超过三分之一的中央企业布局包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链，扮演着技术研发和示范应用的“领头羊”角色。

保守估计，到2050年，氢在我国终端能源体系占比将达到约10%，到2060年，占比将达到约15%。当氢在我国终端能源体系占比达到15%时，氢能与电力协同互补，将共同成为我国终端能源体系的消费主体，带动形成10万亿级的新兴产业。

前途是光明的，但道路是曲折的。当前中国氢能产业仍然以示范应用为主，各个环节并不完善，距离大规模市场商业推广还有很长一段距离，该如何“破局”？

三驾马车拉动氢能产业

大力发展下游应用，能够有效拉动整个氢能产业发展。交通领域是氢能应用的突破口，储能和发电被认为是氢能极具前景的应用领域，工业则从现在到未来都是氢能应用规模最大的领域，当前三者正通过下游拉动上游的方式带动上游制氢、储氢、运氢产业链的发展与完善。

氢交通：氢能应用突破口

交通领域是氢能应用的重要领域、先导领域。在过去几十年里，交通行业持续通过电动化进行脱碳转型。而在难以电动化的领域，如重载卡车、航运和航空等，氢能应势而起，拉动了整条氢产业链的规模化。

“以燃料电池商用车的大规模商业示范为龙头来拉动，能挖掘氢能全产业链的商业价值。”欧阳明高院士认为。燃料电池汽车的最大潜力在于长途重载商用车领域，与纯电动重卡相比，燃料电池重卡的补能时间更短、重量更轻且能量密度更高。随着氢气价格的下降和燃料电池系统成本的优化，预计燃料电池汽车的总体拥有成本（TCO）将显著改善。

目前，我国已初步掌握了氢燃料电池及其关键零部件、动力系统、整车集成和氢能基础设施等核心技术。交通领域作为先导，为氢能发展奠定了很好的产业基础。

据不完全统计，国内20个主要省市规划到2025年，氢燃料电池汽车示范数量合计达到10.88万辆，五大示范群氢车推广目标为3.2万辆。根据高工产研氢电研究所（GGII）《燃料电池汽车数据库》，在2021年8月至2023年7月这两年时间里，五大示范群内的城市合计上牌销量约6900辆（注：有的上牌在示范群内，但没有参加示范群氢车推广项目），占示范群官方目标合计32455辆的21.3%。照目前的进度，地方政府要想按时完成规划，在接下来的两年多时间内会释放大量订单。

一旦燃料电池交通应用场景的经济成本具备市场竞争力，燃料电池汽车将成为短中期内氢能需求的增长引擎。相关数据预测，2030年交通领域用氢需求量将达156万吨，2060年将增长至4051万吨。

氢工业：未来需氢量巨大

“交通领域作为先导，为氢能发展奠定了很好的产业基础。但氢能不等同于氢燃料电池，更不等同于氢燃料电池车。”中国国际经济交流中心能源政策研究部部长、研究员景春梅说。她认为，未来氢气消费量最大的领域是钢铁工业。

“以氢代碳”是钢铁工业绿色低碳、高质量发展的主要出路。当前，氢冶金技术均处于探索和示范阶段，覆盖高炉富氢、氢基直接还原、氢基熔融还原等主流技术。其中，高炉富氢冶炼技术是“碳冶金”到“氢冶金”的重要过渡，改造成本低，具备经济性，具有增产效果。高炉富氢冶炼技术难以实现“近零碳排放”，但因其经济性较强，据预测在2030年之后有望迅速推广。氢基直接还原铁技术则在2040年后将具备大规模推广条件。

除氢冶金外，化工用绿氢还包括绿氢制氨、绿氢制甲醇、煤化工绿氢替代、炼油生产加氢等。据GGII不完全统计，2021-2023H1国内公开披露绿氢项目共有161个，其中规划项目66个（签约项目、备案项目、批复项目均列入规划项目）、在建项目51个、建成项目44个。其中以绿氢合成氨、甲醇及煤化工绿氢替代项目居多。

因此，氢工业一方面受上游氢气原料供给限度影响普及，一方面能促进氢能资源消化反推上游制氢成本改善。氢工业的推进和普及会极大影响目前国内/国际氢气的供给格局。

氢储能：长时储能、发电被看好

以能源载体形式用于储能和发电被认为是氢能极具前景的应用领域。氢储能就是利用富余的、非高峰的或低质量的电力来大规模制氢，将电能转化为氢能储存起来，然后再在电力输出不足时利用氢气通过燃料电池或其它方式转换为电能输送上网，发挥电力调节的作用。氢储能可以实现能量季节性转移，未来10%的可再生能源要通过长时储能解决。

当前国内氢储能发电主要的示范场景包括：风光电站储能项目、供电站、副产氢企业、工业园区等。在中短期内，下游需求仍将以这些为主；长期来看，随着制氢及储运成本下降，外供氢分布式发电有望得到推广。

高工氢电产业研究所（GGII）GGII预计，今年国内燃料电池储能发电的装机规模有望达到30MW。到2030年国内燃料电池储能发电累计装机规模有望达5GW，2023~2030燃料电池发电系统市场增量空间超240亿元。

“氢能发电的细分市场还有待企业去挖掘。特别是随着全球储能需求猛增，绿氢项目不断落地，工商业用电峰谷价差不断拉大，绿氢和燃料电池规模化降本加快，在部分氢气价格比较低的区域，氢储能发电正迎来发展机会。”高工氢电产业研究所（GGII）所长刘鹏利认为。

整体来看，同时具备能源、材料、燃料、储能四种属性的氢能，虽然发展过程比较艰难，但正在下游交通、储能、工业三类主要应用场景的推动下走向“产品性能优—客户满意度高—市场需求大—投资意愿高—技术进步快—产业化加速”的正向循环。

给中国氢能产业的发展建议

近日，中国工程院院士彭苏萍在接受媒体采访时，从战略高度给了氢能源与燃料电池四点发展建议：

一是继续加强顶层设计，比如去年公布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》；其次，建立健全产业政策、安全监督及技术标准体系。基于安全性考虑，希望将氢从危险化学品管理转向类似油品的管理机制；第三，加大对氢能基础设施全产业链的补贴政策及金融支持，吸引金融资本有序引入国有资本，为规模化发展氢产业链提供有力保障；最后，要建立长效机制，推动氢能基础设施关键技术攻关与核心装备自主化。

“今后20年，国家需要进一步制定引领战略，优化相关政策，在技术开发以及自主可控方向做好工作。在2025年以前重点依靠政策引导和局部示范；到2035年，实现以市场驱动为主的氢发展的商业模式。”彭苏萍说。

当前国内氢能产业正在一步步向良好的方向发展。比如今年8月，国家标准委、国家发改委、工信部、生态环境部、应急管理部、国家能源局六部门联合印发《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》。

“《指南》是氢能标准体系建设的顶层文件，起到顶层设计及统筹规划的作用。补齐欠缺的标准，修订过时的标准，形成一个完善的标准体系网，这对促进行业发展很有意义。”中关村标准化协会氢能与燃料电池分技术委员会副主任委员齐志刚博士评论道。

氢能是第三次能源革命的主题。在政策、技术、市场、资本等多方的合力推动下，氢能产业链各环节都将实现全方位的突破发展，在未来十年构建出万亿级新能源市场，成为推动能源绿色低碳转型的新动能。