在中國推動(dòng)實(shí)現(xiàn)「碳達(dá)峰、碳中和」目標(biāo)下，被全球公認(rèn)為最理想清潔能源之一的氫能正受到越來越多的關(guān)注。今年以來，中國北京、山東、河北等20餘省或直轄市已發(fā)布?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)政策，著手構(gòu)建從製氫、儲(chǔ)氫到運(yùn)氫、加氫，以及氫能源應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。受訪專家認(rèn)為，毋庸置疑，氫能是未來清潔能源的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域深度脫碳的重要路徑，隨著各方投入更多力度，氫能正迎來屬於自己的風(fēng)口。但從全產(chǎn)業(yè)鏈來看，目前氫能在技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用上仍存在很多問題，需要政、產(chǎn)、學(xué)、研、用多方共同努力，才能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的長足發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)賽道漸次鋪開

　在剛剛結(jié)束不久的東京奧運(yùn)會(huì)上，氫能作為重要的一員「登臺(tái)」，奧運(yùn)會(huì)聖火首次以氫氣作為燃料，無色的火焰給外界留下深刻印象。此外，整個(gè)奧運(yùn)村亦以氫為主要能源，豐田生產(chǎn)的500輛氫燃料小汽車和100輛氫燃料大巴穿梭其中，負(fù)責(zé)接送人員往來。

　與東京奧運(yùn)會(huì)一樣，還有幾個(gè)月即將開幕的2022年北京冬季奧運(yùn)會(huì)，氫能亦被選中參與其中。據(jù)北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局近日介紹，北京將打造「區(qū)域協(xié)同、輻射發(fā)展、國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流」的國際氫能城市，示範(fàn)?wèi)?yīng)用涵蓋冬奧賽時(shí)客運(yùn)服務(wù)、港區(qū)作業(yè)、大宗物資運(yùn)輸?shù)仁髴?yīng)用場景。其中，北京冬奧會(huì)延慶賽區(qū)將示範(fàn)?wèi)?yīng)用212輛氫燃料大巴車。

　在「碳達(dá)峰、碳中和」的目標(biāo)背景下，北京市帶頭打造氫能試點(diǎn)示範(fàn)城市，成為全國各地積極布局氫能的風(fēng)向標(biāo)。實(shí)際上，除去北京，今年山東、河北、河南等20餘省或直轄市均已發(fā)布「十四五」氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃或扶持政策，從產(chǎn)業(yè)規(guī)模、企業(yè)數(shù)量、氫燃料電池汽車、加氫站等方面明確發(fā)展氫能的階段目標(biāo)。

　越來越多的跡象顯示，隨著中國氫能產(chǎn)業(yè)鏈的漸次鋪開，眾多企業(yè)已積極投身其中，著力布局氫能產(chǎn)業(yè)賽道。據(jù)國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)秘書長彭華崗7月16日透露，目前超過三分之一的中央企業(yè)已經(jīng)在布局包括製氫、儲(chǔ)氫、加氫、用氫等全產(chǎn)業(yè)鏈，並取得了一批技術(shù)研發(fā)和示範(fàn)?wèi)?yīng)用的成果。

　加拿大工程院院士、深圳市通用氫能科技有限公司董事長王海江在接受本報(bào)記者採訪時(shí)表示，能源技術(shù)的發(fā)展方向?yàn)楦咝?、清潔和可持續(xù)，氫能是一種綠色高效的二次能源，具有來源廣、熱值高、清潔無污染、可儲(chǔ)存、與多種能源便捷轉(zhuǎn)換等優(yōu)點(diǎn)，是能源發(fā)展的重要方向，是未來清潔能源的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域深度脫碳的重要路徑?！笟淠艿膽?yīng)用是解決能源供應(yīng)和環(huán)境問題的重要途徑之一，是實(shí)現(xiàn)『雙碳』目標(biāo)的最佳技術(shù)路線?！?

綠氫製取大勢所趨

　氫氣可廣泛從水、化石燃料等含氫物質(zhì)中製取。依據(jù)製取方式和碳排放量的不同，目前行業(yè)內(nèi)將製取的氫分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫三種。根據(jù)世界能源理事會(huì)的定義，灰氫是通過化石能源、工業(yè)副產(chǎn)等伴有大量二氧化碳排放製得的氫；藍(lán)氫是在灰氫的基礎(chǔ)上，將二氧化碳副產(chǎn)品捕獲、利用和封存，實(shí)現(xiàn)低碳製氫；綠氫是由清潔能源和可再生能源（例如風(fēng)能、水電、核能）製取的氫，例如電解水製氫，生產(chǎn)過程基本不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體。

　根據(jù)中國氫能聯(lián)盟的數(shù)據(jù)，2020年中國化石能源製氫佔(zhàn)比達(dá)67%，而電解水製氫只佔(zhàn)3%。分析人士指出，當(dāng)前化石能源製氫藉成本優(yōu)勢佔(zhàn)據(jù)主導(dǎo)，但長期來看，二氧化碳的大量排放與「雙碳」目標(biāo)背道而馳。電解水製氫具有綠色環(huán)保、生產(chǎn)靈活、純度高等優(yōu)勢，因此，綠氫無疑是未來行業(yè)的發(fā)展方向。

　中國銀河證券研報(bào)指出，長期來看，綠氫佔(zhàn)比有望大幅提升。根據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》的預(yù)測，受益於可再生能源成本下降以及碳排放約束，2020—2030年間綠氫比例將從3%上升至15%。2050年，中國氫氣需求量將接近6000萬噸，在終端能源體系中佔(zhàn)比10%，其中綠氫比例進(jìn)一步增長到70%。短期來看，綠氫佔(zhàn)比受具體項(xiàng)目影響較大。如中國石化今年2月在新疆庫車規(guī)劃1000兆瓦光伏製氫項(xiàng)目，預(yù)計(jì)年產(chǎn)氫氣2萬噸，建成後將成為全球最大的綠氫生產(chǎn)項(xiàng)目。

　在王海江看來，目前所說的可再生能源製氫成本高的問題主要在於運(yùn)輸成本，可再生能源豐富的地區(qū)用氫需求相對較少，用氫需求較高的地區(qū)可再生能源相對體量不大。他指，中國在「雙碳」目標(biāo)下發(fā)展氫能，一定要考慮到全生命周期，綠氫的發(fā)展和應(yīng)用是未來的趨勢。隨著未來可再生能源製氫技術(shù)的發(fā)展和儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的發(fā)展，降本等問題一定會(huì)得到解決，比如因地制宜的可再生能源製氫場景、管道輸氫等。

燃料電池尚待發(fā)力

　在氫能的應(yīng)用場景上，燃料電池被業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為是其中最重要的落地場景之一。燃料電池是一種將氫氣和空氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，具有能量密度高、功率密度高、能量轉(zhuǎn)化效率高、補(bǔ)充燃料時(shí)間短、零排放、無噪音、應(yīng)用場景廣泛等優(yōu)勢。

　王海江表示，燃料電池是氫能的重要應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是氫電耦合技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不可或缺的一環(huán)。燃料電池既可應(yīng)用在地面交通、船舶、無人機(jī)等領(lǐng)域滿足中重載、長續(xù)航的需求，也可在儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用在分布式發(fā)電、5G基站、熱電聯(lián)產(chǎn)及綜合能源利用等場景。由於國內(nèi)燃料電池研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用晚於國際上各發(fā)達(dá)國家，導(dǎo)致燃料電池的關(guān)鍵部件、核心材料長期依賴進(jìn)口，形成「卡脖子」問題，不利於燃料電池產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化發(fā)展與降本。

　氫能的大規(guī)模使用離不開燃料電池的推廣，當(dāng)中氫燃料電池汽車是最終的落地場景，也是備受眾多車企青睞的賽道。中國銀河證券研報(bào)指出，相比於傳統(tǒng)汽車，氫能源汽車使用氫燃料電池作為動(dòng)力來源，具有能量轉(zhuǎn)換效率高和完全無污染的優(yōu)點(diǎn)。相比於鋰電池電動(dòng)車，氫能源汽車除了不受溫度影響、續(xù)航里程更長以外，還具有能迅速補(bǔ)充燃料（3-5分鐘）的優(yōu)點(diǎn)。然而，不同於鋰電池電動(dòng)車可利用現(xiàn)有電網(wǎng)建造充電站，氫能源汽車使用的加氫站目前完全依賴長管拖車運(yùn)輸，效率較低且成本較高。加氫站成本高昂、數(shù)量稀少疊加汽車自身成本較高等一系列原因製約了氫能源汽車的發(fā)展，目前氫能源汽車尚未得到大範(fàn)圍應(yīng)用。

　目前，中國財(cái)政部、工信部等五部委已明確京滬粵三個(gè)城市群成為首批入選氫燃料電池汽車示範(fàn)城市群的重點(diǎn)區(qū)域，為中國氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了舞臺(tái)。中國工程院院士衣寶廉近日表示，燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化是氫能應(yīng)用的突破口，中國要堅(jiān)持自主創(chuàng)新，突破「卡脖子」技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料與部件的批量生產(chǎn)，大幅度降低燃料電池車、加氫站建設(shè)和氫源的成本，盡快實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化。

技術(shù)突破仍是難點(diǎn)

　數(shù)據(jù)顯示，中國已成為全球第一大氫氣生產(chǎn)和消費(fèi)國，2020年氫氣年產(chǎn)量達(dá)2500萬噸，初步形成了從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到示範(fàn)推廣的全方位發(fā)展格局，涵蓋製氫、儲(chǔ)運(yùn)、加注、應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》預(yù)計(jì)，到2025年，中國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1萬億元；到2050年，氫氣需求量將接近6000萬噸，氫能在中國終端能源體系中佔(zhàn)比超過10%，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值達(dá)到12萬億元。

　不僅中國，在全球範(fàn)圍內(nèi)，多個(gè)國家和地區(qū)亦肯定了氫能的發(fā)展定位。美國、德國、俄羅斯、日本等主要工業(yè)化國家和地區(qū)均已將氫能納入國家能源戰(zhàn)略規(guī)劃，氫能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化步伐不斷加快。根據(jù)國際氫能委員會(huì)最近發(fā)布的報(bào)告，自今年2月以來，全球範(fàn)圍內(nèi)已宣布131個(gè)大型氫能開發(fā)項(xiàng)目，全球項(xiàng)目總數(shù)達(dá)到359個(gè)。

　王海江認(rèn)為，隨著全國各地「十四五」規(guī)劃中對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重視、「氫進(jìn)萬家」的推進(jìn)和燃料電池「十城千輛」燃料電池汽車示範(fàn)第一示範(fàn)城市群的公布，氫能一定會(huì)有更為廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)然，從全產(chǎn)業(yè)鏈來看，氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在技術(shù)和應(yīng)用上仍存在很多問題，需要政、產(chǎn)、學(xué)、研、用多方共同努力，才能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的長足發(fā)展。

　中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高分析，中國在光伏、風(fēng)電等傳統(tǒng)新能源領(lǐng)域方面具有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，而氫能領(lǐng)域能源的利用率成本仍然很高，技術(shù)難度較大。他預(yù)測，以燃料電池為核心的氫能汽車，未來十年成本可降低80%；未來可使用光伏、風(fēng)電來製氫，這將推動(dòng)電解水製氫裝置產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。（香港商報(bào)記者 朱輝豪）