我國氫能產(chǎn)業(yè)尚處示范應用和商業(yè)模式探索階段，氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未全面建立，不僅規模尚未上去，而且受?chē)饧夹g(shù)壁壘限制嚴重。
在氫能開(kāi)發(fā)利用的國際賽道上，中國政府正在連續而密集地推出一系列重磅舉措以贏(yíng)取較為充分的競爭優(yōu)勢。除了發(fā)布具有戰略意義的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021~2035年)》外，截至目前國家部委發(fā)布的數十份具象化的指引性文件中，均將氫能作為重點(diǎn)內容，同時(shí)國內共有20余個(gè)省份發(fā)布了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的行動(dòng)計劃，尤其是今年起開(kāi)始實(shí)施的《能源法》更將氫能列入能源范疇，與石油、煤炭、天然氣、核電、水能等并列作為能源進(jìn)行管理。法律制度與不同層面政策的強力賦能與加持，意味著(zhù)中國的氫能開(kāi)發(fā)利用開(kāi)始全面提速。
清潔而友好的能源
因為藏匿和分布于不同的載體，氫作為二次能源就有山門(mén)派系之別。從煤炭、石油等化石燃料以及工業(yè)副產(chǎn)品中制取的氫稱(chēng)為灰氫，但如果通過(guò)碳捕獲技術(shù)隔離掉了取氫過(guò)程的二氧化碳，灰氫就變成了藍氫，同時(shí)從電解水、光能、風(fēng)能等生物質(zhì)中制取的氫則叫綠氫。
氫氣不僅容易點(diǎn)著(zhù)，而且火焰傳播速度快，作為能源用在汽車(chē)等交通工具上可使發(fā)動(dòng)機快速點(diǎn)火啟動(dòng)，作為能量用于火箭等航天器的發(fā)射可使飛行工具更敏捷起飛，作為動(dòng)能作用于機械等生產(chǎn)工具可以讓作業(yè)效率更高。
在經(jīng)濟性方面，就國內而言，目前灰氫、藍氫、綠氫制取成本分別約為每千克14、18、20元，由于總體制取成本并不低，很難說(shuō)氫氣在所有方面都具有性?xún)r(jià)比優(yōu)勢。不過(guò)，橫向上比較，氫在許多領(lǐng)域仍有著(zhù)足夠的吸引力，比如車(chē)用氫電池就比車(chē)用汽油成本幾乎要低出一半，鎳氫電池也比鋰電池便宜不少。按照國際能源署與國際氫能委員會(huì )的研究成果，規?；墙档蜌淠艹杀镜年P(guān)鍵，一旦使用量上來(lái)，氫能源系統的制取成本會(huì )以每年20%～30%左右的速度下降，到2030年氫能產(chǎn)業(yè)鏈整體成本至少會(huì )下降50%，其中當然也包括氫能產(chǎn)品的消費端成本。
再看安全性。作為一種能夠爆炸的氣體，氫氣的比重只有整個(gè)空氣的十四分之一，一旦泄漏出來(lái)就會(huì )往天空中跑，而且跑得非?？?，快到?jīng)]來(lái)得及燃燒和沒(méi)來(lái)得及爆炸就已經(jīng)揮發(fā)掉了，因此，氫氣實(shí)際上一種非常安全的氣體。而更有意義的是，氫燃燒的產(chǎn)物是水，絲毫不會(huì )產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物以及粉塵顆粒等危害環(huán)境的負外部性產(chǎn)品，因此，氫可以是世界上最干凈的能源，也是幫助未來(lái)人類(lèi)脫碳最有前途的打開(kāi)方式。
豐沛產(chǎn)業(yè)鏈與廣闊應用場(chǎng)景
完整地看，從氫的制取，到氫的儲運，再到氫的交易以及分發(fā)和使用，中間還有氫能的檢測與認證，氫牽起了一條長(cháng)長(cháng)的產(chǎn)業(yè)鏈，其中既有相關(guān)設備的構造與投入，也有龐大的基礎設施的建設與改良，更有相關(guān)產(chǎn)品外溢出的商業(yè)價(jià)值。據國際氫能委員會(huì )預測，到2050年全球氫能占能源比重約為18%，氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值將超過(guò)2.5萬(wàn)億美元，而更為重要的是，氫涉及的部門(mén)十分龐大，終端應用場(chǎng)景非常廣闊。
在工業(yè)領(lǐng)域，氫氣可以代替焦炭和天然氣作為還原劑，消除煉鐵、煉鋼過(guò)程中的大部分碳排放，同時(shí)氫作為十分重要的化工原料可用于合成氨、甲醇、煉化、煤制油氣等生產(chǎn)過(guò)程，生成綠色甲醇和綠氨，帶動(dòng)相關(guān)生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳的顯著(zhù)減少和排放。在建筑領(lǐng)域，氫燃料電池為建筑物發(fā)電，可回收廢熱用于供暖和熱水，而當將氫氣輸送到建筑終端時(shí)，建筑中的電加熱，替代傳統的鍋爐加熱，同時(shí)還可借助相對完整的天然氣管網(wǎng)將氫氣以恰當的比例混合到天然氣中，并輸送到數千戶(hù)家庭;在交通領(lǐng)域，氫作為燃料電池除應用于乘用車(chē)之上外，也可作為燃料內燃機動(dòng)力在飛機、輪船等非陸地交通載體上大顯身手;在電力領(lǐng)域，氫可以替代煤炭等傳統能源進(jìn)行發(fā)電，從電力源頭上杜絕碳排放，同時(shí)可以配合可再生能源形成彈性高與持續性強的電力供給體系，也就是在低功耗期間將風(fēng)能與光伏等產(chǎn)生的余電進(jìn)行電解水而生成氫，到用電高峰時(shí)再變成電投入使用，由此既實(shí)現對再生能源的有效消納，也增強電網(wǎng)的穩定性與持續性。另外，氫還可以實(shí)現對傳統產(chǎn)業(yè)的能源替代，在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級的同時(shí)催生出新產(chǎn)業(yè)與新模式。
全球二氧化碳年排放總量依然高達360多億噸，其中91%來(lái)自化石能源，化石能源裝機、發(fā)電量占比均接近60%。應對氣候變化、推進(jìn)能源綠色低碳轉型已成為各國的一致行動(dòng)。同時(shí)，鑒于氫自身所攜帶的高效性、經(jīng)濟性以及安全性等多功能特征，更是為了追求氫的使用價(jià)值與擴大應用場(chǎng)景，近年來(lái)各國紛紛加快了氫能開(kāi)發(fā)的投資力度。根據國際氫能委員會(huì )出具的《氫能洞察2024》報告，2024年全球通過(guò)最終投資決定(FID)的清潔氫能項目投資額達750億美元，氫能項目數量已從2020年的228個(gè)激增至1572個(gè)，全球氫能領(lǐng)域的存量投資已逾2400億美元，到2030年，總投資額將增至6800億美元。在此基礎上，許多國家提出了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰略導向。
按照美國能源部發(fā)布的《國家清潔氫能戰略與路線(xiàn)圖》，2030、2040和2050年美國國內氫需求將分別升至1000萬(wàn)、2000萬(wàn)和5000萬(wàn)噸/年，同時(shí)2030年與2035年前分別將制氫成本降至每千克2美元和1美元;同樣，歐盟相關(guān)規劃提出到2030年要實(shí)現自產(chǎn)和進(jìn)口各1000萬(wàn)噸/每年的可再生氫目標，為此歐盟將通過(guò)歐洲氫能銀行、投資歐洲計劃對氫能提供融資支持。緊隨歐美的腳步，日本“2050碳中和綠色增長(cháng)戰略”計劃于2030年實(shí)現國內氫產(chǎn)量達到300萬(wàn)噸/年，2050年達到2000萬(wàn)噸/年，而韓國的《促進(jìn)氫經(jīng)濟和氫安全管理法》也提出了2050年實(shí)現進(jìn)口氫替代進(jìn)口原油的目標。初步統計，目前全球已有50多個(gè)國家和地區發(fā)布了氫能政策，40多個(gè)國家和地區的氫能政策也正在籌備中。
從氫能建設方向看，綠氫成為了各國一致性的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)，其中美國為綠氫提供最高3美元/kg的稅收抵免，歐盟創(chuàng )新基金為綠氫提供8億歐元的專(zhuān)項補貼，日本也推出了2萬(wàn)億日元的綠色創(chuàng )新基金用以建設大規模的綠氫供應鏈。與發(fā)達國家搶奪全球綠氫市場(chǎng)相競爭，新興市場(chǎng)國家也不約而同地瞄準了綠色氫能，包括印度政府撥款23億美元用于支持綠氫產(chǎn)業(yè)，沙特超級未來(lái)城市工程NEOM的目標就是要在境內建成一個(gè)超過(guò)2吉瓦的水電解制氫工廠(chǎng)，阿聯(lián)酋計劃五年內每年斥資4000億美元擴展綠氫市場(chǎng)，另外，南美洲的巴西、智利以及非洲的埃及、納米比亞等都宣布了綠氫投資計劃。據國際能源組織預測，2030年全球綠氫產(chǎn)量將達3.6萬(wàn)噸，2050年達到3.2億噸。
中國可以加速度
作為世界最大的化石能源消費國與進(jìn)口國，中國開(kāi)發(fā)與利用氫能的意義不言而喻。據國家能源局科技司報告，繼前一年超3500萬(wàn)噸之后，2024年國內氫氣產(chǎn)量增至3695萬(wàn)噸，中國已連續多年占據全球最大氫氣生產(chǎn)國的位置;與此同時(shí)，中國氫能聯(lián)盟預測，到2050年，我國氫氣產(chǎn)量將增長(cháng)到5億噸左右，而在需求方面，同期國內市場(chǎng)對氫氣需求量至少達到6000萬(wàn)噸。
但是，我國氫能產(chǎn)業(yè)尚處示范應用和商業(yè)模式探索階段，氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未全面建立，不僅規模尚未上去，而且受?chē)饧夹g(shù)壁壘限制嚴重，從加氫槍、壓縮機、儲容器和質(zhì)子交換膜等關(guān)鍵設備，到氫密封材料、低溫金屬材料、高效冷絕緣材料等關(guān)鍵材料，圍繞著(zhù)氫的制取、運輸、儲藏甚至使用全過(guò)程所需要的許多核心技術(shù)與材料裝備以及零部件，我國目前都需要通過(guò)進(jìn)口來(lái)解決，“卡脖子”現象較為嚴重?；诖?，秉持揚長(cháng)補短的原則，接下來(lái)若能展開(kāi)有力度的戰略升維與政策創(chuàng )新，中國便可在氫能產(chǎn)業(yè)布局的國際賽道上由搶跑升級為領(lǐng)跑。
其一，要加大自主創(chuàng )新力度。氫能的研發(fā)生產(chǎn)全球目前尚處初期階段，中國完全可以通過(guò)強化自主創(chuàng )新實(shí)現“彎道超車(chē)”，而且我國在氫能“制儲輸用”各環(huán)節的技術(shù)水平和綜合生產(chǎn)能力正在不斷提升，進(jìn)一步踩大自主創(chuàng )新的“油門(mén)”，完全可以實(shí)現氫能開(kāi)發(fā)與利用技術(shù)的國產(chǎn)化替代。因此，除了加大資金投入外，還要組建央企、國企創(chuàng )新聯(lián)合體，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行科技攻關(guān)，在此基礎上依托大型能源企業(yè)成立國家級聯(lián)合研發(fā)和推廣應用平臺，有效整合社會(huì )資源，推動(dòng)全社會(huì )相關(guān)領(lǐng)域科研力量的廣泛參與和協(xié)同攻關(guān)，聚焦核心技術(shù)，加快突破薄弱環(huán)節，同時(shí)也為新技術(shù)新產(chǎn)品的推廣應用提供成熟的產(chǎn)業(yè)依托和試用平臺，合力推動(dòng)我國氫能產(chǎn)業(yè)邁上全球價(jià)值鏈的中高端。
其二，要加快基礎設施布局。國內輸氫管道總長(cháng)度只有400公里，終端加氫站500座，累計推廣氫燃料電池汽車(chē)2.7萬(wàn)輛，基礎設施供給不充沛不僅很大程度上限制了氫能經(jīng)濟的規?；c商業(yè)成本的下降幅度，也導致氫能的使用場(chǎng)景單一，同時(shí)制約了相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)體系的發(fā)展。建議將氫能基礎設施建設納入中央與地方政府新基建盤(pán)子中給予重點(diǎn)扶持，除了國家扮演建設主體外，更應通過(guò)BOT、PPP等方式引進(jìn)社會(huì )資本參與氫氣站的投資，并在運營(yíng)過(guò)程中給予充分的財稅惠補，同時(shí)支持中石油、中石化等國有能源巨頭加大對油氣管道的配套改造與完善，增補管道的氫能輸送功能。
其三，要擴大消費應用場(chǎng)景。目前國內工業(yè)生產(chǎn)消耗了80%的氫氣產(chǎn)量，氫能的場(chǎng)景須重點(diǎn)轉向交通領(lǐng)域，包括在公交、城際貨(客)運、冷鏈物流、機場(chǎng)專(zhuān)線(xiàn)、渣土環(huán)衛、工程建設、礦山和鋼鐵等領(lǐng)域，結合大規模設備更新和消費品以舊換新行動(dòng)，進(jìn)一步擴大氫燃料電池汽車(chē)推廣應用，同時(shí)拓展氫能在軌道交通、低空飛行、航運、航空航天等領(lǐng)域應用。另外，有必要開(kāi)拓氫農業(yè)方向的場(chǎng)景應用，重點(diǎn)布局氫氣在各類(lèi)農產(chǎn)品特別是藥材、茶葉等功效類(lèi)產(chǎn)品上進(jìn)行種子萌發(fā)、提高病蟲(chóng)害抗性、減少化肥使用等方面的應用，同時(shí)建立氫農業(yè)試驗基地，引領(lǐng)新型農業(yè)發(fā)展方向。
其四，要明確升級基本路線(xiàn)。目前國內制氫方式以電解水制氫、化石燃料制氫為主，氫氣年產(chǎn)量中高達九成以上為灰氫，應積極推動(dòng)制氫方式向綠氫方向轉變，為此有必要在目前的京津冀、長(cháng)三角和珠三角三大氫能產(chǎn)業(yè)區開(kāi)辟綠氫研發(fā)與制造基地，政策上對綠氫進(jìn)行重點(diǎn)傾斜，同時(shí)將綠氫開(kāi)發(fā)占比指標分解到全國各地。此外，除政策性金融領(lǐng)域通過(guò)設立重大專(zhuān)項、產(chǎn)業(yè)基金等產(chǎn)品對氫能建設進(jìn)行支持外，要重點(diǎn)創(chuàng )新綠色金融產(chǎn)品，如將綠氫技術(shù)納入綠色信貸及綠色債券的指導目錄，在碳交易市場(chǎng)搭建綠氫板塊的交易評價(jià)機制等。
其五，要加強區域產(chǎn)業(yè)協(xié)同。立足于本地資源稟賦、突出產(chǎn)業(yè)長(cháng)項、打破技術(shù)瓶頸才是全國氫能布局的主線(xiàn)，如長(cháng)三角作為我國最大的化工產(chǎn)業(yè)集群，氫能的開(kāi)發(fā)應集中到化工副產(chǎn)品身上;京津冀的氫能發(fā)展可聚焦藍氫與綠氫的開(kāi)發(fā)與示范應用;珠三角則可借助工業(yè)基礎與科技實(shí)力展開(kāi)膜電極、高性能電堆以及儲運氫設備等產(chǎn)業(yè)攻關(guān)與布局，在此基礎上實(shí)現成果共享與利益協(xié)同，走出一條成本投入低、區域共振強和整體效能優(yōu)的氫產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟路徑。(來(lái)源：第一財經(jīng)作者：張銳系中國市場(chǎng)學(xué)會(huì )理事、經(jīng)濟學(xué)教授)
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