中國儲能網訊：2022年3月23日，國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布了國家《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，這是一個對為未來15年氫能產業(yè)發(fā)展具有重要指導性的規(guī)劃，標志中國政府發(fā)布了第一項具有重要里程碑意義的中長期氫能產業(yè)頂層設計文件。
根據這項規(guī)劃文件，中國將推動氫能基礎設施建設，推進氫能示范應用，并且特別對2025年利用可再生能源制氫規(guī)模提出了具體目標，也就是每年利用可再生能源制氫的能力達到年生產10-20萬噸。
根據估計，氫能產業(yè)產值未來可能達到萬億元以上的規(guī)模，而且這種新興產業(yè)符合時代潮流，正在蓄勢待發(fā)，導致相關產業(yè)的資本市場也應勢大漲。
從總體上看，中國氫能產業(yè)目前仍然處于發(fā)展初期，也就是說，還遠沒有進入產業(yè)發(fā)展的快速增長期，離進入發(fā)展成熟期還需要較長時間。
相較于國際先進水平，中國氫能產業(yè)存在諸多問題，障礙不少，難點很多，比如產業(yè)戰(zhàn)略定位尚未明朗，產業(yè)國際競爭力不強，產業(yè)技術創(chuàng)新能力不強，相關標準尚未健全，能源屬性不清晰，基礎設施建設滯后，產業(yè)布局不合理等諸多難點問題。
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由于缺乏長期戰(zhàn)略，產業(yè)定位尚未明朗
目前，開展氫能產業(yè)布局的國家比較多，而且這些國家經濟總量已經占據全球經濟總量的75%，但是由于受到諸多制約因素，氫能產業(yè)還沒有真正形成全球產業(yè)鏈，整體上對全球經濟發(fā)展和應對氣候變化尚未構成真正的推動作用。
從以往經驗來看，國家如果要極力引導和推動某個產業(yè)發(fā)展，那么國家制定頂層設計政策相當重要，這是中國改革開放和經濟發(fā)展過程中積累的寶貴經驗。
在氫能產業(yè)發(fā)展中，中國在過去較長時期內，缺乏中央政府層面的體頂層設計，這與業(yè)界和學術界對于如何發(fā)展氫能產業(yè)存在眾多爭議和分歧有關，因為如果沒有取得普遍共識，那么政府就很難下決心制定相應政策。
在此背景之下，中國與西方發(fā)達國家相比，長期以來確實缺乏氫能發(fā)展的整體頂層政策設計，在產業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃、專項規(guī)劃和相關政策體系等方面存在明顯滯后性。
長期以來，中國氫能產業(yè)基本上處于市場驅動發(fā)展期，沒有長遠戰(zhàn)略、沒有長期規(guī)劃、沒有制定發(fā)展時間表和路線圖，當然更沒有實施施工圖，部分中小企業(yè)投資比較積極，而大型企業(yè)停滯觀望，市場主體活動相對惰性。
在產品管理方面，國家沒有將氫氣納入能源產品，但是納入到危險化學品范疇，在安全管理方面相當嚴格，因此政府部門對加氫站建設的審批非常嚴格，建設項目獲批難度非常之大，進而對氫能產業(yè)在中國快速發(fā)展構成了很大制約。
在能源體系中，氫能到底是何種角色，其來源如何？也就是制氫過程如何？是來自一次化石能源嗎？還是來自自然界？還是來自電解水？利用領域有哪些？
可以說，上述這些問題長期存在，也長期在學術界和能源界存在爭論和辯論，這當然也是中國氫能產業(yè)未能大規(guī)模發(fā)展的關鍵原因之一，直到目前仍然存在懸念。
如果氫能產于化石能源，那么為何不直接利用化石能源？如果來自電解水，那么消耗大量的電力又來自哪里呢？如果來自化石能源發(fā)電，那么這在邏輯上又存在矛盾。
在氫能利用領域，目前可選擇的應用場景相當單一，似乎主要集中在交通領域。
氫燃料電池汽車從技術角度、整個產業(yè)鏈的角度來看，目前都還面臨一些問題，其中最重要的是氫從哪兒來，也就是制氫路線如何，這恐怕直接決定這個產業(yè)是否具有發(fā)展前景的關鍵要素之一。
從中國各地氫能源產業(yè)規(guī)劃來看，氫燃料電池汽車發(fā)展集中在乘用車，而對于燃料電池技術路線更具優(yōu)勢的中重型卡車的示范運營卻很少真正開展起來。
根據業(yè)內人士預判，預計大約到2025-2030年之后，中國氫燃料電池汽車才有可能具備實現產業(yè)化的條件，不過屆時是否能實現產業(yè)化，還是具有不確定性。
根據某些專家觀點，即使屆時中國氫能產業(yè)真正具備了產業(yè)化條件，那么依然存在較大的技術、投資和成本等風險。
我們應該知道，氫燃料電池汽車的競爭對手是電動汽車，預計電動汽車關鍵技術的電池技術可能會不斷取得突破，比如三元鋰電池和磷酸鐵鋰技術可能會逐漸成熟，而且其成本也可能不斷下降。
在上述情景出現的情況下，可以預見氫燃料電池汽車可能在中、短途的交通運輸車輛的市場上可能沒有競爭優(yōu)勢，或者說很難與電動汽車形成競爭實力。
如果是這樣，那么當前中國各地紛紛將大規(guī)投資都集中到氫燃料電池作為動力的乘用車領域就可能是方向錯誤，投資回報可能無法保障便成為投資者的致命問題，或許有可能讓巨額投資變成了“打水漂”。
從各地氫能產業(yè)規(guī)劃內容來看，那些對于“脫碳”存在真正困難而且確實需要“氫能”的領域，比如化工、冶煉、軌道交通、航空航天、分布式發(fā)電、熱電聯供等諸多產業(yè)領域反而涉及較少，或受到的重視或關注十分不足，相關技術研發(fā)和項目開展的進展也比較緩慢，本來應該利用氫能來實現降碳或脫碳目的的價值和潛力反而被嚴重忽視。
氫燃料電池汽車只是氫能利用的一部分，未來氫能還有在其他諸多產業(yè)利用的機會，這客觀上需要風電、光伏等清潔能源在能源系統(tǒng)中占到非常大的比例。
當風電和光伏發(fā)電在能源系統(tǒng)中占據足夠大比例之后，中國西部的風電、光伏發(fā)電便可以通過特高壓技術輸送到到東部電力消費區(qū)域，氫能就可以把這些不穩(wěn)定的清潔能源變成可儲存、可運輸的能源。
在過去較長時間，一些中國地方政府在氫能產業(yè)發(fā)展方面盲目跟風，同質化競爭趨勢明顯，低水平建設現象開始出現。
總而言之，中國氫能產業(yè)發(fā)展目前還基本上處于初級階段，盡管國家已經在近期出臺了2030年以前氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，但是尚未制定未來幾十年期限內的氫能發(fā)展戰(zhàn)略，頂層設計總體上缺乏。
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由于成本過高，產業(yè)競爭力嚴重不足
任何一個產業(yè)，若要真正發(fā)展，最終決定因素還是經濟性。
如果某個產業(yè)成本過高，企業(yè)無法獲取盈利，那么就意味著這個產業(yè)本身不具備產業(yè)發(fā)展的經濟性，也就不具有可持續(xù)發(fā)展的機會。
中國各地區(qū)氫能產業(yè)發(fā)展多處于示范階段，基礎設施建設嚴重滯后和數量不足，產業(yè)區(qū)域分布也十分不均衡。
從中國過去較長時間氫能無法快速發(fā)展的現實來看，核心是這個全新的產業(yè)尚未具備商業(yè)化運行的能力，關鍵因素是整個全產業(yè)鏈的成本過高。
1.制氫成本
從氫能產業(yè)上游環(huán)節(jié)來看，其實就是氫能如何生產和來源問題，這個問題長期以來一直是能源界爭論的核心議題之一，尤其是制氫成本過高的問題。
目前，中國現有制氫技術大多依賴煤炭和天然氣等一次性能源，其經濟性與傳統(tǒng)化石能源相比存在差別，而且在環(huán)境、生態(tài)和碳排放等方面依然存在風險依然，因此從科學邏輯上存在爭議或嚴重歧義便很正常。
如果脫離化石能源制氫，那么另外一條制氫路徑便是電解水，但是在電解水的過程中所需要的電力必須是綠電，也就是必須利用可再生能源發(fā)電，而在能源轉化效率和成本上來看，這種路徑則存在效率低和綜合成本高等問題。
總體來說，中國制氫成本居高不下，氫能產業(yè)處于商業(yè)化前期，尚難通過規(guī)模化生產降低制氫成本。
2.儲氫成本
從儲氫環(huán)節(jié)看，雖然加壓壓縮儲氫、液化儲氫、有機化合物儲氫等技術均取得較大的進步，但是由于儲氫密度、安全性和儲氫成本之間的平衡關系尚未解決，因此離大規(guī)模商業(yè)化應用還有較大距離。
目前，中國國內普遍采用20MPa氣態(tài)高壓儲氫和長管拖車運輸方式，成本約為20元/公斤，占氫氣終端消費價格的一半。
然而，氣態(tài)運輸儲氫密度低，壓縮能耗高，僅適用于日需求量在300千克以下、運輸距離較短的加氫站。
隨著未來中國國內用氫規(guī)模的擴大、運輸距離的拉長，50MPa氣態(tài)高壓儲氫或液氫運輸才能滿足高效經濟的要求，目前國外采用低溫液態(tài)儲氫的比例高達70%，可見中國與國外在儲氫技術方面存在差距。
在固定式儲氫裝備方面，中國國內儲氫裝置多為鋼內筒鋼帶纏繞容器，目前45MPa 固定儲氫容器每立方米水容積的價格超過20萬元，98 MPa固定儲氫容器每立方米水容積的價格超過100萬元。
因此，在國內現有技術條件下，氫液化過程的總成本十分高昂，且前期設備固定投資較大，這又進一步提高儲氫成本。
3.氫燃料電池成本
在燃料電池環(huán)節(jié)，產業(yè)化尚處于早期，經濟性短板十分突出。
目前，中國燃料電池汽車發(fā)展緩慢，主要是氫能及燃料電池部分關鍵零部件、核心原材料環(huán)節(jié)上國產化缺失，技術尚未成熟，對外進口依賴度高，導致成本居高不下。
另外，中國氫燃料電池的應用多數處于商用車的領域，還有較大提升空間，區(qū)域均衡發(fā)展的難題還需跨越。
從氫燃料電池成本數據來看，國內外差距較大，中國膜電極組件成本約為4000元/千瓦，與國際700元/千瓦差距較大；電堆成本6000元/千瓦，而國際1000元/千瓦。
目前，中國氫燃料電池車輛主要還依靠政府補貼，應用端生命周期的購置成本、運營成本和處置成本也亟待降低。
4.加氫站建設成本
加氫站數量是衡量產業(yè)發(fā)展的重要參考指標，目前中國國內運營和在建的加氫站數量還很少，而且主要分布在長三角、珠三角和京津冀，配套設備也還處于示范階段。
目前，中國建設加氫站所需關鍵零部件沒有量產的成熟產品，導致加氫站的建設成本過高，投入回報率低，尚未具備經濟效益和競爭力，推行難度比較大。
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由于創(chuàng)新能力不強，產業(yè)面臨技術瓶頸
氫能關鍵材料及設備零部件要求苛刻、工藝復雜、成本高昂，并且不同國家、不同部門之間的技術差距明顯。
雖然中國氫能產業(yè)發(fā)展已經取得了顯著成效，但是在技術水平上，在許多方面與世界先進水平還有較大差距。
客觀上講，氫能產業(yè)鏈長、技術難度大，與國際領先水平相比，中國在關鍵基礎材料、核心零部件以及氫氣安全科學機理、專業(yè)人才等方面，都存在差距。
事實上，中國氫能技術儲備不足，產業(yè)根基比較落后，各地差異非常明顯，絕大多數地區(qū)都不具備將技術裝備推向市場變現的能力和條件。
中國氫能產業(yè)鏈的部分關鍵零部件和產品技術與國外最先進的技術仍存在較大差距，比如膜電極、空氣壓縮機、儲氫材料、加氫槍與軟管等關鍵零部件還需要依賴進口，某些關鍵技術其實處于被國外壟斷的局面。
1.制氫技術
依據制取方式和過程中碳排放量不同，氫氣可以劃分為“灰氫”、“藍氫”和“綠氫“等三種類型，代表找制氫三種制氫的方法或路徑。
灰氫，是指通過化石能源燃燒來制氫。
藍氫，實施通過化石能源制氫，但通過碳捕集和封存技術來減少碳排放。
綠氫，是指通過清潔能源和可再生能源發(fā)電，并通過電解水來制氫。
根據媒體報道，近年來中國煤制氫占比高達62%，而全球占比只有18%。
如果以煤炭作為制氫主要來源，那么碳排放水平與直接使用煤炭相差無幾，因此肯定不是未來制氫產業(yè)發(fā)展方向。
在副產氫氣高純凈化方面，中國已經具有成套技術裝備，目前處于世界先進水平。
從發(fā)展趨勢來看，“綠氫”代表著氫能產業(yè)上游鏈條的未來，其生產規(guī)模決定著氫能產業(yè)是否具有可持續(xù)性的關鍵。
在電解水制氫方面，目前有堿水電解制氫(ALK)和質子交換膜(PEM)純水電解制氫兩種技術路線,中國堿性電解槽技術整體上處于世界領先水平，但PEM制氫技術與世界先進水平存在較大差距。
2.加氫站技術
中國加氫站基本采用高壓氣態(tài)儲氫，儲量有限，國外已有30%加氫站儲存液氫。
目前，中國雖已具有35兆帕（MPa）加氫站關鍵技術與裝備集成能力，但在關鍵指標與國產化方面，還存在很大差距。
在壓縮機技術方面，中國實現完全國產化的45兆帕（MPa）壓縮機流量較小且在實際應用中故障率較高，其關鍵部件仍需通過進口后在國內組裝，同時國內不具備生產商用87兆帕（MPa）壓縮機的技術和能力。
在加氫機技術方面，中國加氫槍仍然依賴進口，國內70兆帕（MPa）加氫機處于試驗驗證階段，與國外商業(yè)化運營的70 兆帕（MPa）加氫機指標差距較大。
在氫基礎設施的高壓管路及閥門方面，中國目前仍然需要依賴國外進口。
對于加氫站的工藝控制系統(tǒng)，中國已經基本研發(fā)成功，但是還需要未來通過實際運營進一步驗證及優(yōu)化。
3.氫儲運技術
中國國內氫能儲運方式主要為高壓氣態(tài)儲氫結合管束車運輸，且主要采用35兆帕（MPa）高壓儲氫罐，70兆帕（MPa）儲氫罐已經初步實現量產，國內外存在技術差距。
國內氫氣運輸基本采用20兆帕（MPa）長管拖車，運量小，運輸半徑有限，成本較高，國外采用45兆帕（MPa）長管拖車以及液氫槽車。
4.氫燃料電池技術
目前，中國氫燃料電池系統(tǒng)、電堆、壓縮機等已基本實現國產化，氫氣循環(huán)泵、增濕器2020年底可小批量供貨，質子交換膜、氣體擴散層等正在小批量驗證，車載氫系統(tǒng)的高端碳纖維及部分管件取得了突破性進展，但是總體上與國際先進技術相比，還存在諸多差距。
比如，燃料電池的高活性催化劑、高強度高質子電導率復合膜、碳紙、低鉑電極、高功率密度雙極板等材料主要依賴進口。
在關鍵組件制備工藝方面，比如膜電極、雙極板、壓縮機、氫循環(huán)泵等與國外相比存在較大差距。
燃料電池電堆及系統(tǒng)的可靠性、耐久性等與國際先進水平相比存在差距。
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由于產業(yè)發(fā)展起步較晚，相關標準尚未健全
目前，中國氫能技術標準還不不完善，涉及氫品質、儲運、加氫站和安全等內容的技術標準較少。
1.行業(yè)標準體系不健全
中國在氫能領域，很多標準已經嚴重滯后，很多標準尚未制定，特別是關于產品安全可靠性、耐久性等方面的要求還有所欠缺。
因此，為了氫能產業(yè)健康發(fā)展，中國應積極開展務實國際合作，同步建立起產品檢測和認證機制。
國家應該采取政策措施，推動支持開展聯盟標準、行業(yè)標準研究，加快構建國家標準、行業(yè)標準和聯盟標準相結合的標準化協(xié)同創(chuàng)新機制。
相關氫能企業(yè)，應該充分利用全球創(chuàng)新資源，積極參與全球燃料電池技術和產業(yè)創(chuàng)新合作，尤其是國際標準體系建設和標準研制。
2.加氫站建設審批缺乏標準體系
加氫站建設的關鍵環(huán)節(jié)是土地審批。
從現行政策來看，商業(yè)用地審批環(huán)節(jié)相當復雜，客觀上成為制約加氫站建設的核心要素，而且目前各地土地審批流程繁復而且不一致，雖然各地政府鼓勵和支持加氫站建設，但實際若獲得加氫站的“準生證”卻非常困難。
由于氫能產業(yè)屬于新興產業(yè)，加氫站建設又是新生事物，因此各地政府在規(guī)劃、立項、審批、運營監(jiān)管相關方面缺乏具體政策制度。
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由于以往產品特性，能源屬性并不清晰
目前，全球氫能行業(yè)總體處于發(fā)展初期，在終端能源消費量中占比仍然很低。
從現實情況來看，中國氫氣主要應用于化工和鋼鐵等領域，具體分布在石化、化工、焦化等行業(yè)，主要作為化工原料用于生產甲醇、合成氨以及各類化工產品如化肥等。
其中，僅有少量的高純度氫氣作為工業(yè)原料，如高純度電子氫氣等，而應用于燃料電池的能源用氫不足0.1%。
由此可知，在過去較長時期內，氫氣本身并不是作為能源產業(yè)來發(fā)展，或者說，在整個能源生產與消費體系中，氫能定位模糊不清。
由于定位不清，國家過去也未制定氫能與燃料電池產業(yè)系統(tǒng)性的發(fā)展目標與實施路徑，這不利于發(fā)揮現有產業(yè)要素效用最大化及構建產業(yè)發(fā)展政策保障體系。
從上述現實情況來看，中國目前氫氣消費仍然集中于傳統(tǒng)高能耗領域，似乎與應對氣候變化和實現“碳達峰”和“碳中和”目標之間沒有關系。
當前，中國將氫列為危險化學品，過去基本上沒有將其納入能源管理體系，前段時間，國家在出臺的規(guī)劃中第一次將氫列入能源屬性，這當然是一大進步，肯定對未來氫能產業(yè)發(fā)展產生重大作用。
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由于缺乏足夠認識，基礎設施建設滯后
氫氣長輸管道與加氫站建設投入大、周期長、運營成本高，加之氫氣氣源、輸送方式的限制，在加氫站大規(guī)模建設前，通過示范站獲取建設和運營經驗尤為重要。
中國目前建成的加氫站數量還很少，但是在國際上并不落后。
在過去，中國國內大部分加氫站屬于場內測試站與撬裝站，這些加氫站的特點就是固定儲氫量或氫氣壓縮系統(tǒng)能力較低。
當然，隨著加氫車輛規(guī)模增加，上述加氫站建設模式將無法滿足加氫車輛進場時間的隨機化、單次加注時間短的商業(yè)需求。
基礎設施建設是打通氫能產業(yè)鏈上下游的關鍵環(huán)節(jié)，也是氫能大規(guī)模推廣應用的先決條件，因此現實加氫站數量嚴重不足，這確實是一個重要問題。
根據國情，中國可以溯本求源，可以彎道超車，可充分利用現有油氣基礎設施，有序推進氫能基礎設施建設，切實提高氫氣儲運和加注的安全性和經濟性。
截至到2021年底，中國累計建成超過190座加氫站，在營加氫站超過157座，超過了日本，位居世界首位。
但是，對于氫能產業(yè)發(fā)展來說，中國加氫站數量顯然還是過少，如果不能形成數量規(guī)模，那么很難說氫能產業(yè)會有大發(fā)展。
之所以加氫站建設速度緩慢，根本原因還是成本問題。
如果與充電樁相比，充電樁的建設成本比較低廉，但加氫站建設動輒需要千萬元以上投資，顯然這巨大的成本制約了加氫站的建設速度。
不過，2021年隨著示范城市政策的落地，國內加氫站建設開始有所提速，預計到2030年，國內加氫站數量可能會突破1000座。
有問題不可怕，諸多難題總會找到解決之道，這就是中國各國產業(yè)發(fā)展之實踐。
只要堅持正確方向，扎實做好基礎研究，借鑒國外經驗，解決存在的問題，建立起資源共享、優(yōu)勢互補、利益共享、協(xié)同配合的合作機制，中國氫能產業(yè)肯定前途無量。
中國氫燃料電池汽車尚處起步階段，運營車輛較少，營利較困難，加氫站的建設運營無法通過規(guī)模經濟效應平衡收支，導致建設運營模式不夠成熟，加氫設備產業(yè)化能力不足，而且成本偏高。
基礎設施建設滯后，反過來又直接影響氫燃料電池汽車推廣。
根據機構測算，2030年中國至少需要1400座加氫站才能滿足主要城市需要。
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由于缺乏區(qū)域協(xié)調，產業(yè)布局存在錯位
受限于中國可再生能源資源的分布狀況，制氫端與用氫端往往存在著較大的時間和空間錯位性，尚未形成完善的氫氣存儲和輸運網絡渠道。
中國西北地區(qū)擁有豐富的可再生能源資源（如風光等），而具有大規(guī)模用氫需求的則主要是經濟發(fā)達及人口密集的東南地區(qū)，這客觀上存在區(qū)域協(xié)調發(fā)展的矛盾和困難，其實這與其他能源發(fā)展面臨的區(qū)域錯位問題一致。
從現實分析和現實評估來看，在氫能產業(yè)發(fā)展方面，中國盡管已經有所進展，各地也十分積極制定規(guī)劃和支持政策，但總體上看，這個新興產業(yè)還基本上處于技術研發(fā)和項目示范階段，氫能產業(yè)總體上還不具備大規(guī)模商業(yè)推廣的條件。
氫能產業(yè)發(fā)展目前客觀上存在諸多問題，因此整個產業(yè)處于比較混沌的狀態(tài)，各地政府一哄而上，盲目上馬各類項目，這種無序行為將導致氫能產業(yè)低水平重復和資源浪費，影響整個氫能產業(yè)的健康發(fā)展。
氫能產業(yè)橫跨能源、材料、裝備制造等多個領域，既能有效帶動傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級，又能催生新產業(yè)鏈，整合帶動效果突出，因此地方政府發(fā)展氫能的積極性頗高，多地發(fā)起氫能產業(yè)園區(qū)建設。
根據媒體報道，目前地方政府規(guī)劃的氫燃料電池電堆總產能已經超過了1500兆瓦，但是中國氫能產業(yè)化尚處于起步階段，市場容量有限，關鍵技術、經濟性及基礎設施等均存在瓶頸或矛盾。
如果協(xié)調不充分，估計在短時間內上述產能很難充分釋放，一旦規(guī)劃實施有可能面臨產能過剩的風險，過去以往存在的低水平重復投資問題可能再度出現。
