中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
作者：萬(wàn)燕鳴1(圖片), 熊亞林1(圖片), 王雪穎2
單位：1. 國(guó)華能源投資有限公司；2. 北京國(guó)氫中聯(lián)氫能科技研究院有限公司
引用： 萬(wàn)燕鳴,熊亞林,王雪穎.全球主要國(guó)家氫能發(fā)展戰(zhàn)略分析[J].儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù),2022,11(10):3401-3410.
DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0132
摘 要 全球氫能已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展新階段，歐美日韓等20多個(gè)主要經(jīng)濟(jì)體已將發(fā)展氫能提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，相繼制定發(fā)展規(guī)劃、路線圖以及相關(guān)扶持政策，加快產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。本文分析總結(jié)了日本、德國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家氫能發(fā)展戰(zhàn)略，提煉了深度脫碳、保障能源安全和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)3個(gè)發(fā)展氫能核心驅(qū)動(dòng)力；基于碳中和目標(biāo)成為國(guó)際共識(shí)以及全球地緣政治的擾動(dòng)分析了氫能發(fā)展定位、氫源結(jié)構(gòu)過(guò)渡、多元應(yīng)用場(chǎng)景、產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段4個(gè)方面的趨勢(shì)。主要國(guó)家統(tǒng)籌考慮資源稟賦、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、市場(chǎng)需求等多方面因素，因地制宜推動(dòng)氫能技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，對(duì)我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量具有重要參考價(jià)值。本文從加強(qiáng)國(guó)家層面氫能戰(zhàn)略引導(dǎo)、加大關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)力度和加速多元化場(chǎng)景示范應(yīng)用3個(gè)方面提出了貫徹落實(shí)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》的建議。
關(guān)鍵詞 氫能；低碳；政策研究；發(fā)展戰(zhàn)略
1 國(guó)際氫能政策布局趨勢(shì)
氫能是一種來(lái)源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展和應(yīng)對(duì)氣候變化的重要抓手。隨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起，氫能等新興能源技術(shù)以前所未有的速度加快迭代，超過(guò)130個(gè)國(guó)家和地區(qū)提出了碳中和目標(biāo)。此外，國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)格局進(jìn)入動(dòng)蕩變革期，能源多元化和清潔化步伐加快推進(jìn)，這為推動(dòng)氫能發(fā)展提供了重要戰(zhàn)略機(jī)遇。從全球范圍看，日本、韓國(guó)、德國(guó)、美國(guó)等超過(guò)20個(gè)國(guó)家和地區(qū)都已制定國(guó)家氫能發(fā)展戰(zhàn)略，積極培育氫能及燃料電池技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2022年3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局也正式發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》，將氫正式納入能源體系。預(yù)計(jì)至2025年，制定氫能戰(zhàn)略國(guó)家GDP總和將超過(guò)全球總量的80%。
圖1 全球氫能政策布局概況
從各國(guó)發(fā)展氫能的驅(qū)動(dòng)力來(lái)看，主要涉及三大方面：降低碳排放，保障能源安全和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。同時(shí)各國(guó)根據(jù)自身國(guó)情與特點(diǎn)，在目標(biāo)設(shè)定上也各有側(cè)重。歐洲各國(guó)則將氫能視為深度脫碳實(shí)現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型的重要載體，除交通外，不斷擴(kuò)大清潔氫能在工業(yè)、建筑等領(lǐng)域應(yīng)用，加快碳減排。日本發(fā)展氫能的主要驅(qū)動(dòng)力是實(shí)現(xiàn)能源多元化供應(yīng)，保障能源安全。韓國(guó)則在能源安全低碳發(fā)展的基礎(chǔ)上，計(jì)劃將氫能打造為繼顯示器、半導(dǎo)體之后第三大具備全球戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)，通過(guò)燃料電池技術(shù)全球輸出以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。澳大利亞、俄羅斯、沙特等傳統(tǒng)能源出口國(guó)，期望通過(guò)氫能出口以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。美國(guó)則視氫能為戰(zhàn)略儲(chǔ)備技術(shù)，通過(guò)持續(xù)的技術(shù)研發(fā)和打造加州集中化的燃料電池示范應(yīng)用保持競(jìng)爭(zhēng)力。
2 國(guó)際主要國(guó)家氫能總體戰(zhàn)略簡(jiǎn)述
2.1 日本
日本國(guó)內(nèi)能源資源較為匱乏，能源供給高度依賴進(jìn)口，20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)使日本極為重視能源供應(yīng)安全。氫能低碳高效，作為能源載體可以儲(chǔ)存、運(yùn)輸、利用可再生能源，通過(guò)氫能燃料電池在交通、家庭、工業(yè)乃至全社會(huì)領(lǐng)域的普及應(yīng)用，可保障真正的能源安全。福島核事故后，日本堅(jiān)定發(fā)展氫能的決心，構(gòu)筑“氫能社會(huì)”已成為日本未來(lái)能源發(fā)展主要戰(zhàn)略之一。日本是首個(gè)發(fā)布國(guó)家氫能戰(zhàn)略的國(guó)家，于2017年12月制定《基本氫能戰(zhàn)略》，目標(biāo)是建立全面氫能社。2019年3月，路線圖進(jìn)行第二次修訂，細(xì)化成本目標(biāo)及措施，將成本削減作為氫能推廣應(yīng)用的重點(diǎn)，從氫能應(yīng)用、氫能供應(yīng)和全球化氫能社會(huì)三大維度描繪了氫能藍(lán)圖。2021年3月，日本新能源技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)設(shè)立了總額2萬(wàn)億日元的“綠色創(chuàng)新基金”，目前已公示的17個(gè)項(xiàng)目中，8個(gè)涉及氫能，分別為大型氫供應(yīng)鏈建設(shè)、利用可再生能源電解水制氫、下一代飛機(jī)開(kāi)發(fā)、下一代船舶開(kāi)發(fā)、智能出行社會(huì)構(gòu)建、使用二氧化碳等的燃料制造技術(shù)開(kāi)發(fā)、使用二氧化碳等塑料原料制造技術(shù)開(kāi)發(fā)、燃料氨供應(yīng)鏈構(gòu)建和煉鋼流程中的氫氣利用。近期，日本公布的《第六次能源基本計(jì)劃》圍繞應(yīng)對(duì)氣候變化與日本能源供需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型兩大核心目標(biāo)制定，將氫能定位為一種新資源，力爭(zhēng)2030年將氫的成本降低至與化石燃料同等水平，加速社會(huì)應(yīng)用，并通過(guò)設(shè)置綠色創(chuàng)新基金支持技術(shù)創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)2050年碳中和目標(biāo)。總體而言，日本將通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，持續(xù)增加產(chǎn)業(yè)投資、強(qiáng)化規(guī)模效應(yīng)，建立政企協(xié)力合作模式、國(guó)際供應(yīng)鏈以及先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)合作等方式打造氫能社會(huì)。
2.2 韓國(guó)
氫能被韓國(guó)政府定位為提升能源效率和優(yōu)化可再生能源電力系統(tǒng)的重要媒介。韓國(guó)為實(shí)現(xiàn)氫能戰(zhàn)略目標(biāo)，在政策上，2018年，韓國(guó)政府將“氫經(jīng)濟(jì)”與人工智能、大數(shù)據(jù)并列為三大戰(zhàn)略投資領(lǐng)域。2019年1月，韓國(guó)發(fā)布了《氫能經(jīng)濟(jì)活性化路線圖》，這一路線圖符合韓國(guó)政府減少溫室氣體排放、減少油氣進(jìn)口、打造經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新引擎的戰(zhàn)略目標(biāo)，并成立國(guó)家氫經(jīng)濟(jì)委員會(huì)，發(fā)布實(shí)施氫戰(zhàn)略的具體行動(dòng)計(jì)劃。該路線圖涵蓋了氫能生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用全產(chǎn)業(yè)鏈，重點(diǎn)在氫燃料電池汽車(chē)的推廣、燃料電池在家庭和商業(yè)建筑中的使用、建立氫能生產(chǎn)-儲(chǔ)備-分配的完整體系3個(gè)領(lǐng)域展開(kāi)部署。計(jì)劃到2040年，韓國(guó)通過(guò)發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)，每年可以減排2373萬(wàn)噸二氧化碳，提供42萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位，同時(shí)創(chuàng)造出43萬(wàn)億韓元的經(jīng)濟(jì)附加值。
為加快路線圖實(shí)施，韓國(guó)政府先后通過(guò)制定《氫經(jīng)濟(jì)法》《綠色新政》，為氫經(jīng)濟(jì)奠定法律基礎(chǔ)，同時(shí)利用政府資金，采用建設(shè)-轉(zhuǎn)讓-租賃模式克服氫基礎(chǔ)設(shè)施缺乏短期盈利能力的問(wèn)題。2021年11月，韓國(guó)氫經(jīng)濟(jì)委員會(huì)在前述政策基礎(chǔ)上發(fā)布?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)一攬子發(fā)展規(guī)劃，以提高韓國(guó)在氫能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的整體競(jìng)爭(zhēng)力，包含《氫經(jīng)濟(jì)實(shí)施第一次基本計(jì)劃》《加氫站策略部署計(jì)劃》《氫能港口建設(shè)計(jì)劃》《海洋綠氫生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃》《氫能產(chǎn)業(yè)自由特區(qū)計(jì)劃》，預(yù)計(jì)在2050年以100%清潔氫滿足韓國(guó)每年2790萬(wàn)噸氫能需求，屆時(shí)氫能將成為韓國(guó)主要能源，供應(yīng)33%能源消耗和23.8%發(fā)電量。
2.3 德國(guó)
德國(guó)是歐盟發(fā)展氫能最具代表性的國(guó)家。德國(guó)政府將氫能視為能源安全和能源低碳轉(zhuǎn)型的保障，注重與可再生能源協(xié)同發(fā)展以加快氫能產(chǎn)業(yè)鏈布局，在應(yīng)用場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)化布局方面全球領(lǐng)先，明確氫能是重型運(yùn)輸、工業(yè)原料和建筑等“難以脫碳”領(lǐng)域的唯一選擇，同時(shí)提升工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。技術(shù)與產(chǎn)業(yè)方面，憑借國(guó)家氫能及燃料電池創(chuàng)新項(xiàng)目(NIP)和歐洲燃料電池與氫聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃(FCH JU)支持了一大批可再生能源制氫、天然氣摻氫以及燃料電池發(fā)電項(xiàng)目，德國(guó)確立了在氫能及燃料電池領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。2020年，德國(guó)政府發(fā)布《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》，確立綠氫戰(zhàn)略地位，并努力成為綠氫技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，將采用兩步走策略，2023年前重點(diǎn)打造國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基礎(chǔ)，加速市場(chǎng)啟動(dòng)，并將在清潔氫制備、氫能交通、工業(yè)原料、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域采取38項(xiàng)行動(dòng)。在鞏固國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的基礎(chǔ)上，2024—2030年積極拓展歐洲與國(guó)際市場(chǎng)。為此，德國(guó)政府將積極整合應(yīng)對(duì)氣候變化、能源轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)激勵(lì)、監(jiān)管等政策。此外，德國(guó)還通過(guò)《未來(lái)計(jì)劃》，追加90億歐元用于加速國(guó)內(nèi)氫能技術(shù)轉(zhuǎn)化與推廣以及培育氫能?chē)?guó)際伙伴關(guān)系。
2.4 美國(guó)
美國(guó)對(duì)氫能始終保持積極態(tài)勢(shì)，先期主要基于應(yīng)對(duì)能源安全和氣候變化考慮，后期主要作為先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行戰(zhàn)略投資。1970年，通用汽車(chē)公司首次提出“氫經(jīng)濟(jì)”概念。隨著20世紀(jì)70、80年代石油危機(jī)在世界范圍內(nèi)的爆發(fā)，美國(guó)政府開(kāi)始關(guān)注氫能，并以能源部(DOE)為核心開(kāi)展相關(guān)探索。20世紀(jì)初，布什政府將氫能源納入國(guó)家能源戰(zhàn)略體系之中，希望重塑美國(guó)的能源體系。為此，DOE先后發(fā)布《美國(guó)向氫經(jīng)濟(jì)過(guò)渡的2030年及遠(yuǎn)景展望》《國(guó)家氫能發(fā)展路線圖》兩份文件，明確氫能是未來(lái)能源領(lǐng)域重要發(fā)展方向。但隨著頁(yè)巖氣革命興起，氫能發(fā)展戰(zhàn)略被擱置，但政府仍視氫能與燃料電池為戰(zhàn)略性先進(jìn)技術(shù)，持續(xù)進(jìn)行研發(fā)投資，確保其技術(shù)領(lǐng)先地位，自2004起至今，DOE已持續(xù)資助氫能與燃料電池技術(shù)研發(fā)近30億美元，并于2020年發(fā)布《氫能計(jì)劃發(fā)展規(guī)劃》，提出了未來(lái)十年及更長(zhǎng)時(shí)期氫能研究、開(kāi)發(fā)和示范的總體戰(zhàn)略框架，且基于此框架于在2021年發(fā)布《碳中性氫能技術(shù)基礎(chǔ)科學(xué)》研發(fā)指南，明確了高效新型電解水制氫、氫機(jī)理等4個(gè)優(yōu)先研發(fā)方向。氫能基建入選《基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法案》，美國(guó)政府將投入95億美元用于區(qū)域氫能中心建設(shè)以及氫能全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉杜c研發(fā)。雖然美國(guó)未出臺(tái)全國(guó)性氫能發(fā)展戰(zhàn)略或推廣政策，但加州已開(kāi)始大范圍開(kāi)展氫能示范活動(dòng)，其創(chuàng)新實(shí)踐對(duì)其他地區(qū)形成借鑒。此外，美國(guó)燃料電池和氫能協(xié)會(huì)(FCHEA)于2020年發(fā)布《美國(guó)氫能經(jīng)濟(jì)路線圖》，號(hào)召業(yè)界與政府?dāng)y手共建氫經(jīng)濟(jì)。
2.5 澳大利亞
在全球氫能發(fā)展熱潮之下，澳大利亞將自身定位為清潔氫能供應(yīng)者角色，積極擴(kuò)展氫能海外供應(yīng)合作，并與相關(guān)國(guó)家和企業(yè)開(kāi)展技術(shù)合作，力爭(zhēng)搶占?xì)淠芄?yīng)鏈上游，鞏固全球能源貿(mào)易大國(guó)地位。2019年澳大利亞政府發(fā)布了《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》，確定了15大發(fā)展目標(biāo)、57項(xiàng)聯(lián)合行動(dòng)，力爭(zhēng)到2030年成為全球氫能產(chǎn)業(yè)的主要參與者，2050年綠氫產(chǎn)能達(dá)到3000萬(wàn)噸/年。澳大利亞既積極發(fā)展可再生能源電解水制氫，也推進(jìn)化石能源耦合CCS(碳捕捉與封存)制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展。澳大利亞各州也積極跟進(jìn)，昆士蘭、南澳大利亞、維多利亞等州出臺(tái)了針對(duì)轄區(qū)內(nèi)的氫能發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃。
3 主要國(guó)家氫能戰(zhàn)略對(duì)比分析
3.1 發(fā)展定位逐步趨同
氫能的定位反映的是各國(guó)深層次的訴求，雖然各國(guó)在戰(zhàn)略上大致圍繞深度脫碳、能源安全和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)展開(kāi)，但隨著碳中和推動(dòng)綠色低碳成為能源發(fā)展主旋律，氫能成為構(gòu)建現(xiàn)代能源體系不可或缺的組成部分，各國(guó)氫能定位和發(fā)展也逐步呈現(xiàn)多目標(biāo)趨同特點(diǎn)。日本近期發(fā)布的《第六次能源基本計(jì)劃》，將氫作為實(shí)現(xiàn)能源安全、應(yīng)對(duì)氣候變化和2050碳中和目標(biāo)的主要?jiǎng)恿Γ⒂?jì)劃將氫能培育成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。歐洲尤其是德國(guó)發(fā)展氫能的初衷是推動(dòng)深度脫碳，但隨著俄烏沖突的持續(xù)，能源安全逐步成為加快可再生能源和氫能部署的重要驅(qū)動(dòng)力，將其2030年電解槽部署規(guī)模從80 GW提高到200 GW，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)清潔氫2000萬(wàn)噸的目標(biāo)。美國(guó)在持續(xù)推動(dòng)氫能技術(shù)研發(fā)的同時(shí)，隨著《基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法案》等一系列政策實(shí)施，美國(guó)政府將投入95億美元用于加快區(qū)域氫能中心建設(shè)以及氫能全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉杜c研發(fā)。
3.2 可再生氫成為重點(diǎn)
各國(guó)將清潔氫視為清潔能源轉(zhuǎn)型與碳中和的重要路徑，其主要有兩條技術(shù)路線：化石燃料制氫耦合CCS技術(shù)和可再生能源電解水制氫。但各國(guó)在實(shí)現(xiàn)未來(lái)凈零排放的路徑上呈現(xiàn)明顯差異：在中期(2030年左右)，以脫碳為主要驅(qū)動(dòng)力的歐洲國(guó)家，普遍確立了可再生氫的優(yōu)勢(shì)地位；以保障能源安全為主要驅(qū)動(dòng)力的日本，國(guó)內(nèi)居民端應(yīng)用基于現(xiàn)有化石能源基礎(chǔ)設(shè)施部署，并通過(guò)打造國(guó)際綠色氫能供應(yīng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。韓國(guó)也計(jì)劃逐步由天然氣制氫過(guò)渡為可再生氫。以技術(shù)領(lǐng)先的美國(guó)和以能源出口轉(zhuǎn)型為主要發(fā)展驅(qū)動(dòng)力的澳大利亞，根據(jù)本國(guó)資源，分別采取技術(shù)中立與可再生氫優(yōu)先的戰(zhàn)略。在遠(yuǎn)期(2050年)，幾乎所有國(guó)家都認(rèn)可可再生氫的優(yōu)先性，歐洲甚至認(rèn)為可再生氫是碳中和時(shí)代的唯一氫源選擇。
可再生氫的平準(zhǔn)化成本成為各國(guó)氫源結(jié)構(gòu)過(guò)渡的關(guān)鍵。可再生氫成本主要取決于度電成本、電解槽的投資成本以及利用負(fù)荷。其中，度電成本對(duì)電解水制氫成本的影響敏感性最高，約占總成本的70%～90%。如圖4所示，以2000 m3/h堿性電解水制氫項(xiàng)目為例，負(fù)荷率95%條件下，當(dāng)采用工業(yè)電價(jià)0.616元/kWh時(shí)，制氫成本約為39.06元/kg。當(dāng)前水電、陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電、光伏的度電平準(zhǔn)化成本分別為0.33元/kWh、0.41元/kWh、0.63元/kWh、0.40元/kWh，對(duì)應(yīng)的平準(zhǔn)化氫氣成本分別為22.89元/kg、27.65元/kg、40.05元/kg、26.65元/kg。而當(dāng)前PEM電解水制氫設(shè)備比ALK高出5倍以上，平準(zhǔn)化氫氣成本將增加40%左右?？稍偕茉粗茪涑杀緦殡S技術(shù)進(jìn)步與裝機(jī)規(guī)模增長(zhǎng)持續(xù)下降，當(dāng)風(fēng)電光伏度電成本低于0.3元/kWh時(shí)，具備與天然氣制氫的成本競(jìng)爭(zhēng)力(15～23元/kg)，度電成本低于0.2元/kWh時(shí)，具備與煤制氫+CCS的成本競(jìng)爭(zhēng)力(15～18元/kg H2)?？稍偕鷼淦綔?zhǔn)化成本的平價(jià)化，支撐各國(guó)氫源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。
3.3 應(yīng)用場(chǎng)景逐步多元
從全球來(lái)看，交通是氫能發(fā)展的重點(diǎn)。但各國(guó)也在積極拓寬氫能在發(fā)電、儲(chǔ)能和工業(yè)脫碳中的應(yīng)用規(guī)模。日本在交通領(lǐng)域戰(zhàn)略性開(kāi)發(fā)燃料電池船舶、氫動(dòng)力飛機(jī)和燃料電池鐵路車(chē)輛，運(yùn)用氫與氨摻燒的方式來(lái)探索發(fā)電脫碳化和工業(yè)部門(mén)脫碳化。燃料電池汽車(chē)和燃料電池發(fā)電是韓國(guó)發(fā)展氫能的兩大主軸，在應(yīng)用場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)化布局方面全球領(lǐng)先。德國(guó)在建和運(yùn)營(yíng)的P2G(可再生能源發(fā)電制氫)示范項(xiàng)目已超過(guò)20處，最高規(guī)模達(dá)100 MW；燃料電池列車(chē)、船舶、重卡等交通領(lǐng)域，以及氫能冶金、泛歐加氫網(wǎng)絡(luò)等方面均有示范項(xiàng)目持續(xù)推進(jìn)。美國(guó)發(fā)展氫能基于“全方位”能源戰(zhàn)略，將氫視為具備聯(lián)通國(guó)家能源資源潛力的載體，加強(qiáng)能源獨(dú)立，并通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈帶動(dòng)包括運(yùn)輸、建筑、鋼鐵、石油煉制等工業(yè)部門(mén)協(xié)同發(fā)展國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)。澳大利亞將氫能視為全球低碳轉(zhuǎn)型下的出口契機(jī)，其發(fā)展重點(diǎn)是通過(guò)低碳清潔氫及衍生合成燃料的出口拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，同時(shí)帶動(dòng)交通領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域協(xié)同脫碳。
注：●代表國(guó)家氫能戰(zhàn)略中的重要應(yīng)用領(lǐng)域；圖片代表國(guó)家氫能戰(zhàn)略中的次要應(yīng)用領(lǐng)域；○代表未在國(guó)家氫能戰(zhàn)略中布局該領(lǐng)域。
3.4 發(fā)展三階段
從主要國(guó)家的氫能戰(zhàn)略來(lái)看，“氫經(jīng)濟(jì)”基本均通過(guò)市場(chǎng)培育、快速增長(zhǎng)和成熟發(fā)展3個(gè)階段實(shí)現(xiàn)。從目前到2030年前，可視為市場(chǎng)培育階段，該階段內(nèi)技術(shù)研發(fā)與示范對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模的增長(zhǎng)影響巨大，各國(guó)均構(gòu)建了各具特色的氫能與燃料電池研發(fā)體系，伴隨技術(shù)成熟、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、氫能需求增加達(dá)到激活市場(chǎng)的效果。2030—2040年為持續(xù)增長(zhǎng)階段，大多數(shù)國(guó)家都計(jì)劃依托前期示范成果建設(shè)大規(guī)模氫能利用體系，例如德國(guó)10 GW電解槽裝機(jī)計(jì)劃、歐盟500 GW綠氫行動(dòng)計(jì)劃、韓國(guó)大規(guī)模氫能供應(yīng)計(jì)劃等，以促進(jìn)氫能大規(guī)模商業(yè)化利用。2040—2050年氫能產(chǎn)業(yè)步入成熟發(fā)展階段，氫能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)基本建立。
4 我國(guó)氫能中長(zhǎng)期規(guī)劃
2022年3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)，作為指導(dǎo)今后15年氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綱領(lǐng)性文件，《規(guī)劃》以“碳達(dá)峰碳中和”目標(biāo)為指引，以推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展為主題，以高水平科技自立自強(qiáng)為主線，對(duì)于新時(shí)代積極有序推動(dòng)有規(guī)模有效益的氫能具有重大指導(dǎo)意義。我國(guó)氫能發(fā)展規(guī)劃很好詮釋了全球氫能主要發(fā)展特點(diǎn)：①氫能定位均衡全面，從“未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分、用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向”3個(gè)角度定位氫能，體現(xiàn)了深度脫碳、能源安全新戰(zhàn)略以及培育經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的深度考量。②緊扣實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，確定了氫能清潔低碳發(fā)展原則：重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫，嚴(yán)格控制化石能源制氫，強(qiáng)調(diào)近期對(duì)于低成本工業(yè)副產(chǎn)氫的利用。規(guī)劃到2025年，可再生能源制氫成為新增氫能消費(fèi)的重要組成部分；2030年，形成較為完備的清潔能源制氫及應(yīng)用體系；2035年，可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比重明顯提升，對(duì)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展起到重要支撐作用。③多元示范。近年來(lái)，全國(guó)很多地方掀起了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱潮，各地氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃大多把發(fā)展方向落在了氫能交通方面。文件從戰(zhàn)略定位、基本原則、任務(wù)部署等方面明確了氫能多元化應(yīng)用方向——有序推進(jìn)交通領(lǐng)域示范應(yīng)用、積極開(kāi)展儲(chǔ)能領(lǐng)域示范應(yīng)用(探索培育“風(fēng)光水電+氫儲(chǔ)能”一體化應(yīng)用新模式)、合理布局發(fā)電領(lǐng)域多元應(yīng)用以及逐步探索工業(yè)領(lǐng)域替代應(yīng)用，探索開(kāi)展可再生能源制氫在合成氨、甲醇、煉化、煤制油氣等行業(yè)替代化石能源的示范，促進(jìn)高耗能行業(yè)低碳綠色發(fā)展。
圖6 我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)
5 結(jié)論與建議
本文基于歐美日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家/地區(qū)氫能戰(zhàn)略的分析，提出了各國(guó)/地區(qū)在氫能發(fā)展定位、氫源結(jié)構(gòu)過(guò)渡、多元應(yīng)用場(chǎng)景、產(chǎn)業(yè)發(fā)展三階段的趨勢(shì)，并比較了我國(guó)最近發(fā)布的氫能規(guī)劃。各國(guó)發(fā)展氫能的驅(qū)動(dòng)力主要有降低碳排放，保障能源安全和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。各國(guó)在具體實(shí)施上各有側(cè)重，但總體上隨著碳中和目標(biāo)成為國(guó)際共識(shí)以及全球地緣政治的擾動(dòng)，主要經(jīng)濟(jì)體的氫能定位逐步多元趨同，以可再生氫為主要目標(biāo)，并開(kāi)展了多元化的示范應(yīng)用。
與國(guó)際先行國(guó)家相比，我國(guó)氫能發(fā)展定位均衡全面。結(jié)合主要國(guó)家氫能戰(zhàn)略實(shí)施情況，為高效貫徹落實(shí)我國(guó)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》，建議如下：
（1）加強(qiáng)國(guó)家層面氫能戰(zhàn)略引導(dǎo)。加快出臺(tái)國(guó)家氫能發(fā)展1+N政策體系，建立氫能作為能源的監(jiān)管體制機(jī)制，統(tǒng)籌戰(zhàn)略目標(biāo)、科技創(chuàng)新、重大裝備研制、示范工程與產(chǎn)業(yè)化協(xié)同發(fā)展。結(jié)合氫能及燃料電池試點(diǎn)示范工作，支持試點(diǎn)地區(qū)出臺(tái)氫能“十四五”專項(xiàng)規(guī)劃，結(jié)合東、中、西部資源稟賦特點(diǎn)和工業(yè)基礎(chǔ)培育若干區(qū)域重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)集群。
（2）加大關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)力度。推進(jìn)國(guó)家級(jí)氫能及燃料電池技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，聚焦可再生能源低成本制氫、超高壓壓縮氫氣、低溫液氫、管道摻氫、車(chē)載儲(chǔ)運(yùn)氫、氫氣加注、儲(chǔ)氫材料、燃料電池等關(guān)鍵核心技術(shù)。通過(guò)“揭榜掛帥”方式開(kāi)展氫能新材料、新技術(shù)、新裝備攻關(guān)，加速實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)自主化。建立健全氫能技術(shù)人才培養(yǎng)專業(yè)學(xué)科體系。啟動(dòng)氫能領(lǐng)跑者行動(dòng)計(jì)劃，提升標(biāo)準(zhǔn)治理效能與技術(shù)迭代創(chuàng)新的協(xié)同水平。
（3）加速多元化場(chǎng)景示范應(yīng)用。綜合研判氫能利用技術(shù)的成熟度、經(jīng)濟(jì)性和安全性，推動(dòng)規(guī)?；稍偕茉粗茪渚C合示范區(qū)建設(shè)。按照“移動(dòng)式-分布式-集中式”的路徑逐步構(gòu)建應(yīng)用場(chǎng)景，聚焦燃料電池商用車(chē)、新型氫儲(chǔ)能、大型高爐富氫冶金、綠氨等領(lǐng)域。鼓勵(lì)風(fēng)光氫儲(chǔ)融一體化、油氫氣電綜合能源站等創(chuàng)新發(fā)展模式。創(chuàng)新“氫能+”發(fā)展新業(yè)態(tài)，聚焦數(shù)字化、質(zhì)量化以及氫碳協(xié)同機(jī)制開(kāi)展研究，加快氫能新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
