1、世界主要發(fā)達(dá)國家高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展
氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次能源，是未來構(gòu)建以清潔能源為主的多元能源供給系統(tǒng)的重要載體，氫能的開發(fā)與利用技術(shù)已經(jīng)成為新一輪世界能源技術(shù)變革的重要方向。世界上主要發(fā)達(dá)國家都高度重視氫能的開發(fā)和利用，美國、日本、歐盟、韓國都將發(fā)展氫能及燃料電池作為國家重要能源戰(zhàn)略。截至2018年底，美國在營加氫站42座,燃料電池乘用車5899輛,累計固定式燃料電池安裝超過500兆瓦；日本在營加氫站113座，燃料電池乘用車保有量2839輛；歐盟在營加氫站152座，燃料電池乘用車保有量約1080輛；韓國在營加氫站14座，燃料電池乘用車保有量約300輛。
美國的氫能發(fā)展戰(zhàn)略
美國在1970年提出“氫經(jīng)濟(jì)”概念，1973年石油危機(jī)時期，成立國際氫能源組織。2002年發(fā)布《國家氫能發(fā)展路線圖》，“氫經(jīng)濟(jì)”理念由設(shè)想階段轉(zhuǎn)入行動階段。2004年頒布《氫能技術(shù)研究?開發(fā)與示范行動計劃》《氫經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)研究需求》，提出了美國氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展的四個階段：技術(shù)?政策和市場開發(fā)階段（2000-2015），向市場初步過渡階段（2010-2025），市場擴(kuò)大與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)階段（2013-2035），實(shí)現(xiàn)向氫經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化階段（2025-2045）。2012年成立美國燃料電池和氫能聯(lián)盟，2013年啟動H2USA計劃，制定加氫站網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、融資方案、市場拓展方案。2014年發(fā)布《全面能源戰(zhàn)略》，將“發(fā)展低碳技術(shù)、為清潔能源奠基”作為放眼長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略支點(diǎn)，并明確提出氫能作為替代性能源要在交通業(yè)轉(zhuǎn)型中起到引領(lǐng)作用。2015年發(fā)布《2015年美國燃料電池和氫能技術(shù)發(fā)展報告》，肯定了未來氫能市場的發(fā)展?jié)摿?，大力投資發(fā)展先進(jìn)氫能與燃料電池技術(shù)。
日本的氫能發(fā)展戰(zhàn)略
日本從1973年開展氫能生產(chǎn)、儲運(yùn)和利用相關(guān)技術(shù)研究，并為其提供財政支持。2013年，《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》把發(fā)展氫能提升為國策。2014年，在第四期《能源基本計劃》中將氫能定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，提出建設(shè)和發(fā)展“氫能社會”，發(fā)布《氫能和燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略路線圖》，明確了到2050年之間的氫能長期發(fā)展路線。2017年，發(fā)布《氫能基本戰(zhàn)略》，提出率先在全球?qū)崿F(xiàn)“氫社會”，將“國際化”設(shè)為重要舉措之一，提出日本要構(gòu)建從氫氣制造到存儲、運(yùn)輸和利用的全供應(yīng)鏈技術(shù)，并將其打包推向全世界；在國際氫能經(jīng)濟(jì)和燃料電池伙伴計劃等政府層面的國際框架中，積極宣傳日本的措施；引領(lǐng)國際標(biāo)準(zhǔn)制定。2019年公布《氫能利用進(jìn)度表》，提出到2025年，使氫燃料電池汽車價格降至與混合動力汽車持平，氫燃料電池轎車年產(chǎn)量達(dá)到20萬輛，建成320座加氫站；到2030年，實(shí)現(xiàn)氫能發(fā)電商業(yè)化，并持續(xù)降低氫氣供應(yīng)成本，使其不高于傳統(tǒng)能源，氫燃料電池轎車年產(chǎn)量達(dá)到80萬輛，建成900座加氫站。
歐盟的氫能發(fā)展戰(zhàn)略
歐盟2008年出臺燃料電池與氫聯(lián)合行動計劃項目（FCH-JU），確定在2008-2013年至少斥資9.4億歐元用于氫能和燃料電池的研究與發(fā)展。2012年，歐盟12個成員國實(shí)施Ene-field項目，包括9家燃料電池系統(tǒng)制造商和接近1000套微型CHP系統(tǒng)。2013年，歐盟宣布在2014-2020年啟動Horizon2020計劃，將在氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)投入220億歐元的預(yù)算。2019年發(fā)布《歐洲氫能路線圖：歐洲能源轉(zhuǎn)型的可持續(xù)發(fā)展路徑》，提出到2030年，氫燃料電池乘用車將達(dá)到370萬輛，氫燃料電池輕型商業(yè)運(yùn)輸車將達(dá)到50萬輛，氫燃料電池卡車和公共汽車將達(dá)到4.5萬輛，使用氫燃料電池火車可替代約570列柴油火車，氫氣可替代7%的天然氣，將種類繁多的可再生能源發(fā)電轉(zhuǎn)型為主要依靠氫能發(fā)電，并進(jìn)行大規(guī)模氫能發(fā)電示范；到2040年，部署250萬臺氫燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)裝置。
韓國的氫能發(fā)展戰(zhàn)略
韓國2008年以來持續(xù)加大對氫能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣的扶持力度，先后實(shí)施“低碳綠色增長戰(zhàn)略”“綠色氫城市示范”等項目，投入3500億韓元進(jìn)行氫能燃料電池研發(fā)和綠色氫城市建設(shè)。2018年，將氫能產(chǎn)業(yè)定為三大戰(zhàn)略投資領(lǐng)域之一。2019年發(fā)布《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖》，具體目標(biāo)為到2040年，累計生產(chǎn)620萬輛氫燃料電池汽車，建成1200座加氫站；普及發(fā)電用、家庭用和建筑用氫燃料電池裝置，開發(fā)用于大規(guī)模發(fā)電的氫燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)；氫氣年供應(yīng)量達(dá)到526萬噸，每公斤價格降至3000韓元（約合人民幣17.7元）；構(gòu)建穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)可行的氫氣流通體系，形成覆蓋全國范圍的管道網(wǎng)絡(luò)；構(gòu)建全流程安全管理體系，營造氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)。
2、我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展有兩大優(yōu)勢、一大短板
氫來源豐富是我國發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的顯著優(yōu)勢
制氫方法主要包括：熱化學(xué)法制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫提純制氫、水電解制氫、太陽能光催化分解水制氫、生物制氫等。目前，工業(yè)副產(chǎn)氫成本最低，熱化學(xué)法制氫次之，水電解制氫成本相對較高，太陽能光催化分解水制氫和生物制氫尚不具備大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)條件。
當(dāng)前，氫能源產(chǎn)業(yè)尚處于市場啟蒙階段，投入多、產(chǎn)出少，需要政策支持和補(bǔ)貼。較低的氫氣成本可降低市場門檻，有利于市場推廣。我國化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大，工業(yè)副產(chǎn)氫提純制氫潛力巨大，而歐美、日本等氫能源發(fā)展較快國家工業(yè)副產(chǎn)氫資源較少，我國在工業(yè)副產(chǎn)氫資源方面具有無可比擬的絕對優(yōu)勢；另外，我國每年有大量棄風(fēng)棄光棄水電量，用來電解水制氫可作為重要?dú)錃鈦碓粗弧?
我國每年工業(yè)副產(chǎn)氫提純制氫潛力約580億立方米。我國是焦炭生產(chǎn)大國，2019年焦炭產(chǎn)量4.7億噸，占全球焦炭產(chǎn)量近70%。焦炭生產(chǎn)過程產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣，焦?fàn)t煤氣中約55-60%是氫氣，扣除約50%用于焦?fàn)t加熱的焦?fàn)t煤氣，我國2019年煉焦副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣提純制氫可制取氫氣約550億立方米。另外，我國石油化工、氯堿化工等行業(yè)工業(yè)副產(chǎn)氫提純制氫潛力約30億立方米/年。工業(yè)副產(chǎn)氫提純制氫是目前所有制氫方式中成本最低的，焦?fàn)t煤氣制氫成本約1元/立方米，也是技術(shù)相對成熟的，我國大量工業(yè)副產(chǎn)氫資源是日本、歐美等國家無可比擬的優(yōu)勢，是我國氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。目前，山西、河北、內(nèi)蒙等焦化產(chǎn)業(yè)較集中的地區(qū)均已計劃開展工業(yè)副產(chǎn)氫應(yīng)用示范。
我國棄風(fēng)棄光棄水電量可制取氫氣約100億立方米。近年來，我國水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源發(fā)電規(guī)模逐漸增加，截至2019年底，全國發(fā)電裝機(jī)容量21.1億千瓦，其中，水電3.56億千瓦、并網(wǎng)風(fēng)電2.1億千瓦、并網(wǎng)太陽能發(fā)電2.05億千瓦。我國水、風(fēng)、光等資源分布和資源自身特性與我國電力生產(chǎn)消費(fèi)結(jié)構(gòu)、電力輸送能力現(xiàn)狀之間不匹配矛盾突出，棄風(fēng)棄光棄水問題嚴(yán)重，隨著風(fēng)、光、水等新能源裝機(jī)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，這一矛盾將愈發(fā)突出。加大電網(wǎng)自身調(diào)節(jié)能力，建設(shè)靈活可靠的儲能裝置，是有效解決這一矛盾的主要手段之一。通過可再生能源發(fā)電來進(jìn)行電解水制氫是一種近零碳排放的制氫方式，同時也是一種有效的儲能方式，能夠提高可再生能源利用率。2019年我國棄水電量約300億千瓦時，棄風(fēng)電量169億千瓦時，棄光電量46億千瓦時。若利用這些棄電量電解水制氫，2019年三棄電量可制取氫氣約100億立方米，不但可有效緩解棄風(fēng)棄光棄水現(xiàn)象，近期還可作為工業(yè)副產(chǎn)氫提純制氫的可靠補(bǔ)充，遠(yuǎn)期將成為氫能產(chǎn)業(yè)成熟后的主流氫氣來源。棄電量的邊際成本接近于零，而用電費(fèi)用占水電解制氫成本的70%-90%，因此利用棄電量電解水制氫可獲得大量廉價氫源。目前，河北省在張家口開展氫能應(yīng)用示范，創(chuàng)建張家口世界級氫能應(yīng)用示范城市。
基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力強(qiáng)是我國發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的潛在優(yōu)勢
在基礎(chǔ)設(shè)施方面，雖然日本、歐美等發(fā)達(dá)國家的加氫站數(shù)量上略有差異，但總體各國都處于起步階段，進(jìn)一步而言，這也是我們將來發(fā)揮集中力量辦大事、率先實(shí)現(xiàn)突破的潛在優(yōu)勢領(lǐng)域。
近年來，國家相繼發(fā)布了《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016—2030年）》《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》《“十三五”交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》等一系列政策措施，將氫能綜合利用作為重點(diǎn)發(fā)展方向，引導(dǎo)并鼓勵發(fā)展氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)，提出燃料電池汽車、車用氫能源產(chǎn)業(yè)與國際同步發(fā)展，2020年實(shí)現(xiàn)5000輛級規(guī)模在特定地區(qū)公共服務(wù)用車領(lǐng)域的示范應(yīng)用，建成100座加氫站；2025年實(shí)現(xiàn)五萬輛規(guī)模的應(yīng)用，建成300座加氫站；2030年實(shí)現(xiàn)百萬輛燃料電池汽車的商業(yè)化應(yīng)用，建成1000座加氫站。
全國各地爭相布局氫能產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢全球領(lǐng)先。目前20多個省市發(fā)布了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃與支持政策，加快布局氫能產(chǎn)業(yè)。主要可分為三類地區(qū)：一是以上海、江蘇、湖北為代表的長江經(jīng)濟(jì)帶沿線城市，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好，產(chǎn)業(yè)鏈資源較豐富，著力全產(chǎn)業(yè)鏈同步發(fā)展，規(guī)劃打造氫走廊創(chuàng)新發(fā)展模式；二是以佛山、云浮為代表的珠三角地區(qū)城市，以引進(jìn)培育創(chuàng)新技術(shù)為抓手，以氫能源產(chǎn)品市場示范應(yīng)用為突破，逐步延伸至全產(chǎn)業(yè)鏈；三是以河北、山西為代表的北方地區(qū)，依托氫能資源優(yōu)勢，重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫，逐步延伸至全產(chǎn)業(yè)鏈。各地踴躍投入，為氫能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展提供了巨大推動力，但同時也要注意防范低水平競爭和重復(fù)建設(shè)。
關(guān)鍵核心技術(shù)是當(dāng)前我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的短板
我國氫能產(chǎn)業(yè)從基礎(chǔ)研究發(fā)展至局部示范應(yīng)用，目前已初步形成一支由高等院校、科研院所、石油化工及汽車工業(yè)等部門為主的從事氫能研究、開發(fā)和應(yīng)用的專業(yè)隊伍，氫能和氫燃料電池技術(shù)領(lǐng)域取得一定突破，初步掌握了氫氣制備、儲運(yùn)、加注，以及燃料電池電堆與關(guān)鍵材料、動力系統(tǒng)與核心部件、整車集成等技術(shù)，水電解制氫和天然氣重整制氫技術(shù)具有一定優(yōu)勢，燃料電池膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，燃料電池商用車具有較強(qiáng)的研發(fā)制造能力。但對標(biāo)國際先進(jìn)水平，我國在氫能儲運(yùn)、氫燃料電池以及燃料電池汽車整車技術(shù)上還存在較大差距。
3、堅持整體謀劃、揚(yáng)長補(bǔ)短
推進(jìn)我國氫能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展
氫能是未來各國科技和產(chǎn)業(yè)競爭的重要領(lǐng)域，不同的國家有不同的比較優(yōu)勢和短板，也有不同的發(fā)展戰(zhàn)略和路徑。對于我國而言，應(yīng)立足國情，以棄電量制氫為補(bǔ)充，在工業(yè)副產(chǎn)氫氣富集地區(qū)開展氫能源應(yīng)用示范，將資源優(yōu)勢進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為市場優(yōu)勢，同時帶動基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系逐步完善，促進(jìn)上游技術(shù)研發(fā)和設(shè)備制造領(lǐng)域的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)發(fā)揮優(yōu)勢、補(bǔ)齊短板的效果，從而實(shí)現(xiàn)我國氫能源產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。建議：
（一）有序布局氫能源應(yīng)用示范區(qū)。在焦化、氯堿產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)、風(fēng)光資源充裕的西北部地區(qū)，充分發(fā)揮化工副產(chǎn)氫和棄風(fēng)、棄光及低谷電制氫優(yōu)勢，開展氫能源應(yīng)用示范。研發(fā)制氫關(guān)鍵設(shè)備，推進(jìn)制氫工程項目落地，降低制氫成本。掌握液氫儲運(yùn)技術(shù)，完善氫氣的液化、吸附、灌裝產(chǎn)業(yè)鏈，積極探索液氫儲運(yùn)業(yè)務(wù)。同時布局加氫站建設(shè)，首先滿足公共交通、工業(yè)用車等燃料電池商用車的加氫需求。規(guī)模化降低燃料電池和氫氣成本，帶動加氫站等配套設(shè)施建設(shè)后，再拓展到乘用車領(lǐng)域。
（二）提升氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展水平。在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好、技術(shù)研發(fā)應(yīng)用能力較強(qiáng)的東南部地區(qū)，加快氫燃料電池、氫能源汽車以及氫氣制造、儲存、運(yùn)輸、加注等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，推進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，逐步形成與我國氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的氫能源汽車和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備生產(chǎn)和制造的規(guī)模和能力。在交通領(lǐng)域燃料電池發(fā)展到一定程度后，推動固定式發(fā)電領(lǐng)域的發(fā)展，在分布式電站和熱電聯(lián)產(chǎn)裝備中，使用氫氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃煤。
（三）推動不同區(qū)域之間優(yōu)勢互補(bǔ)融合發(fā)展。西北部地區(qū)發(fā)揮資源優(yōu)勢重點(diǎn)發(fā)展制氫和運(yùn)氫技術(shù)，東南部地區(qū)發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢重點(diǎn)發(fā)展氫能終端利用技術(shù)，以示范城市為引領(lǐng)，從產(chǎn)業(yè)鏈兩端同時發(fā)力，以氫能為中心建立特種裝備研發(fā)生產(chǎn)基地，創(chuàng)建氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)，推動氫能源產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。
作者簡介
陳琦，中國國際工程咨詢有限公司能源業(yè)務(wù)部火電處副處長，高級工程師，咨詢工程師（投資），畢業(yè)于清華大學(xué)能源與動力工程系，碩士學(xué)位。長期從事能源電力行業(yè)的研究咨詢工作，主持完成了能源業(yè)務(wù)部200余項咨詢評估項目、10余個重大課題研究項目，主持完成首個由國內(nèi)咨詢機(jī)構(gòu)承擔(dān)的“一帶一路”國家電力項目銀團(tuán)獨(dú)立工程師咨詢工作，執(zhí)筆完成內(nèi)蒙古自治區(qū)現(xiàn)代能源經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃綱要、通遼市現(xiàn)代能源經(jīng)濟(jì)示范市建設(shè)規(guī)劃、境外能源行業(yè)重點(diǎn)區(qū)域及開發(fā)銀行授信政策研究報告。工作范圍覆蓋煤電、天然氣發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、垃圾發(fā)電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、分布式能源、增量配電網(wǎng)、源網(wǎng)荷儲一體化、智慧綜合能源等領(lǐng)域，咨詢服務(wù)涉及規(guī)劃咨詢、咨詢評估、管理咨詢、投資策劃等內(nèi)容。
趙永輝，中國國際工程咨詢有限公司能源業(yè)務(wù)部電力處，碩士研究生畢業(yè)，正高級工程師，注冊造價師、注冊咨詢工程師、招標(biāo)師。主要從事能源相關(guān)項目的咨詢評估、專題研究、規(guī)劃咨詢等工作。主持完成了發(fā)電項目技術(shù)評審近百項、項目投資決策咨詢10余項、規(guī)劃咨詢近10項及多項社會穩(wěn)定風(fēng)險評估、項目后評價、節(jié)能評估等。在各類專業(yè)期刊上發(fā)表文章10余篇，獲中咨公司優(yōu)秀咨詢成果獎三等獎3項。
謝明華，現(xiàn)任中國國際工程咨詢有限公司戰(zhàn)略咨詢部政策研究處處長、高級工程師，畢業(yè)于中央財經(jīng)大學(xué)投資學(xué)專業(yè)，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士。研究領(lǐng)域：資源安全、產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略、科技創(chuàng)新。主持或參與中央財辦、國家發(fā)改委、國家能源局、國務(wù)院國資委、商務(wù)部、軍事科學(xué)院、內(nèi)蒙古自治區(qū)等政府委托的咨詢項目和研究課題近百項。獲得省部級獎5項，其中，國家發(fā)改委優(yōu)秀研究成果二等獎1項、三等獎2項；煤炭行業(yè)2015年度（部級）優(yōu)秀工程咨詢成果獎一等獎1項，全國優(yōu)秀工程咨詢成果一等獎1項。兩次獲得中咨公司智庫建設(shè)特別貢獻(xiàn)團(tuán)隊獎。作為執(zhí)筆人或參加人累計完成內(nèi)參報告120余篇，多次參與國家政策文件前期研究起草工作。在《經(jīng)濟(jì)研究》《中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)》《經(jīng)濟(jì)學(xué)動態(tài)》等國內(nèi)外核心期刊上發(fā)表論文11篇。兼任中央企業(yè)智庫聯(lián)盟專家委員會委員、中信改革發(fā)展研究基金會研究員、北京大學(xué)國家資源經(jīng)濟(jì)研究中心研究員、內(nèi)蒙古自治區(qū)能源規(guī)劃專家。
