界面新聞記者 | 王勇
實現(xiàn)氫能的商業(yè)化還需要等待一個時機(jī)。
氫能是一種應(yīng)用場景豐富的二次能源，具備清潔環(huán)保、熱值高等特點(diǎn)，氫能產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游制氫、中游氫儲運(yùn)、加氫站，以及下游多元化的應(yīng)用場景，可大規(guī)模應(yīng)用于交通、工業(yè)、建筑及儲能領(lǐng)域。
中歐美日韓等全球主要經(jīng)濟(jì)體很早就將發(fā)展氫能提升到國家能源戰(zhàn)略層面，出臺相應(yīng)發(fā)展規(guī)劃、路線圖以及產(chǎn)業(yè)政策。
按照各地規(guī)劃，到2025年，全國的氫燃料電池汽車將超過11.64萬輛、加氫站將超987座，產(chǎn)值將達(dá)到萬億元級別。
8月8日，國家標(biāo)準(zhǔn)委等六部門聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2023版）》，這是國家層面首個氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南，明確了近三年國內(nèi)國際氫能標(biāo)準(zhǔn)化工作重點(diǎn)任務(wù)。這被業(yè)內(nèi)認(rèn)為將極大推動氫能規(guī)范化、規(guī)?；l(fā)展。
但從商業(yè)化的角度來看，制氫、儲運(yùn)、加氫、用氫等產(chǎn)業(yè)鏈尚未完善，在經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)等層面還需要進(jìn)一步突破，氫能商業(yè)化之路該怎么走？除了燃料電池外，氫能的應(yīng)用前景還有多寬廣？
界面新聞特邀請了兩位行業(yè)專家就氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)議題進(jìn)行討論，他們分別是畢馬威中國能源及天然資源行業(yè)主管合伙人蔡忠銓 、氫楓（中國）首席財務(wù)官曹俊。
國外產(chǎn)業(yè)進(jìn)程如何？
近年來，全球氫能政策正在逐漸加碼。
根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，目前全球已經(jīng)有42個國家和地區(qū)發(fā)布了氫能政策，中國、美國、日本、德國、澳大利亞等國家已經(jīng)明確將氫能規(guī)劃上升到國家能源戰(zhàn)略高度，另有36個國家和地區(qū)正在籌備氫能政策。
“歐美等發(fā)達(dá)國家較早意識到了氣候問題與能源危機(jī)，并對氫能等二次能源有了比較成熟的認(rèn)知，”曹俊表示，“中國的氫能產(chǎn)業(yè)認(rèn)知與認(rèn)同還需要一定時間培養(yǎng)?！?/span>
海通國際報告指出，美國是最早將氫能及燃料電池作為能源戰(zhàn)略的國家，其對氫能源的關(guān)注可以追溯到上世紀(jì)70年代的石油能源危機(jī)時期，早在1970年便提出“氫經(jīng)濟(jì)”概念。
2019年，美國燃料電池與氫能協(xié)會（FCHEA）發(fā)布《氫能經(jīng)濟(jì)路線圖》，目標(biāo)到2025年，各種應(yīng)用的氫需求總量將達(dá)到1300萬噸，將有12.5萬輛氫燃料電池汽車；2020年美國發(fā)布《氫能計劃發(fā)展規(guī)劃》，制定多項關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；2022年美國通過《通脹削減法案》，為綠氫生產(chǎn)提供最高3美元/kg的稅收抵免，并計劃到2030年成本降至2美元/kg，2035年降至1美元/kg。
日本也在2021年發(fā)布《第六次能源基本計劃》，計劃到2030、2050年實現(xiàn)氫氣年供應(yīng)量300萬噸、2000萬噸，2030年實現(xiàn)制氫成本從目前的100日元/Nm3降至30日元/Nm3。
韓國及歐盟等國家和地區(qū)也明確發(fā)布了氫能戰(zhàn)略，提出了綠氫需求、產(chǎn)量、費(fèi)用減免等方面的舉措。
蔡忠銓表示， 全球主要國家和地區(qū)在氫能建設(shè)方向上，基本一致偏向開發(fā)綠氫，但由于資源稟賦和基礎(chǔ)條件差異較大，各國在發(fā)展模式、技術(shù)路線、國際貿(mào)易合作方面都各有側(cè)重。
他指出，中國作為能源消費(fèi)大國和全球唯一具備完善工業(yè)體系的國家，氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)配套能力強(qiáng)，市場需求潛力大，從頂層設(shè)計到產(chǎn)業(yè)落地正在全力推進(jìn)氫能規(guī)?；l(fā)展。
“從空間角度看，氫能可以分為出口國、進(jìn)口國或者使用國?！?/span>曹俊表示，出口國是指擁有豐富可再生能源資源的國家，比如中東地區(qū)有豐富的光照可以通過光電制取氫氣，提供便宜的氫氣出口，蘇格蘭北部地區(qū)北海擁有世界上最大的風(fēng)電自然資源。
除此之外，智利依托長距離海岸線，通過大規(guī)模海上風(fēng)電制氫并實現(xiàn)了低成本出口；澳大利亞憑借太陽能、風(fēng)能資源以及土地利用強(qiáng)度低等優(yōu)勢，實現(xiàn)大規(guī)模開展可再生能源制氫。
曹俊指出，氫輔助可再生能源電力的發(fā)展成為了未來人類可再生能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)型的一個最重要的指標(biāo)。
國內(nèi)是怎樣的發(fā)展節(jié)奏？
在“碳中和+能源安全”的戰(zhàn)略目標(biāo)下，中國也在近些年推出氫能戰(zhàn)略政策，完善頂層設(shè)計，輔助完整產(chǎn)業(yè)鏈的形成。
從國內(nèi)政策看，2019年氫能首次被寫入《政府工作報告》，此后氫能相關(guān)支持政策加速出臺。國家專門發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，且氫能作為前沿科技和新興產(chǎn)業(yè)被寫進(jìn)國家“十四五”規(guī)劃。截至去年底，已有22個省市制定并發(fā)布本地氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
蔡忠銓表示，中國氫能產(chǎn)業(yè)總體處于市場導(dǎo)入期，體現(xiàn)在氫能落地項目多以示范應(yīng)用項目為主、商業(yè)模式仍需進(jìn)一步探索、氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未全面建立，未來市場需求主要受下游行業(yè)脫碳進(jìn)程、技術(shù)成熟度、政策支持力度三方面因素影響。
自2019年以來，至少有12個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）制定了到2025年的氫能發(fā)展量化目標(biāo)。在氫能將迎來廣泛應(yīng)用的確定趨勢下，各地對氫能發(fā)展普遍持積極態(tài)度。蔡忠銓同時指出，國家發(fā)改委也針對氫能發(fā)展規(guī)劃提出明確的方向，要科學(xué)評估本地產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和發(fā)展空間，嚴(yán)防“跑馬圈地“、“互相攀比”。
具體來看，主要涉及三個方面，一是從中央到地方政策制定的協(xié)調(diào)合作機(jī)制還需要加強(qiáng)，堅持根據(jù)產(chǎn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際情況制定更詳盡的階段性目標(biāo)和具體路徑；二是區(qū)域性的具有針對性的氫能產(chǎn)業(yè)政策還需要加強(qiáng)，地方政府應(yīng)有限考慮打造區(qū)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)；三是在預(yù)算有限情況下，不斷提高氫能產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼的運(yùn)行效率。
曹俊對此表示：“若統(tǒng)計所有地方政府的規(guī)劃總數(shù)，實際數(shù)據(jù)并沒有達(dá)到規(guī)劃目標(biāo)，核心原因在于技術(shù)和成本這兩個點(diǎn)尚未突破，但政策導(dǎo)向能夠發(fā)揮核心的帶頭作用。”
他舉例稱，2016年國內(nèi)只有三個加氫站，2023年全國已經(jīng)有超過300座的加氫站，接近百倍的增長。但由于加氫站基數(shù)較少，再高的年復(fù)合增長率也無法說明整體發(fā)展已經(jīng)很快了。
，從燃料電池系統(tǒng)成本這一方面看，2017年佛山地區(qū)一公交線采購了國內(nèi)第一批氫能公交車，一輛氫能公交車的價格接近600萬元，現(xiàn)在最貴的車僅需一半價格。
曹俊表示，“中國整體氫能發(fā)展節(jié)奏是‘小步快走’，并不像鋰電產(chǎn)業(yè)在過去十年一飛沖天，而是更理性地尋找突破口，等待技術(shù)、成本優(yōu)化到更好的階段?！?/span>
他認(rèn)為，鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)的崛起路徑不太可能復(fù)制到氫能汽車產(chǎn)業(yè)，最終要通過市場化的方式，讓氫能行業(yè)在未來逐步體現(xiàn)出優(yōu)勢。
各環(huán)節(jié)如何更快商業(yè)化？
氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括上游氫能制取，中游氫能儲存運(yùn)輸，下游交通領(lǐng)域、儲能領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用等。
其中，上游制氫包括化石能源制氫、電解水制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等；儲運(yùn)環(huán)節(jié)分為液氫儲運(yùn)、高壓儲運(yùn)、固態(tài)儲運(yùn)、有機(jī)液態(tài)儲運(yùn)；下游利用包括交通運(yùn)輸、儲能、工業(yè)應(yīng)用等。
針對氫能制取環(huán)節(jié)來看，根據(jù)生產(chǎn)來源和制備過程的碳排放情況，將氫能分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫三種主要類型，灰氫是通過化石燃料燃燒產(chǎn)生的氫氣，在生產(chǎn)過程中會有二氧化碳等排放；藍(lán)氫是在灰氫的基礎(chǔ)上，應(yīng)用碳捕集、利用與封存技術(shù)，實現(xiàn)低碳制氫；綠氫，是通過使用再生能源制造的氫氣，
“氫的制備方式中，最簡單、最直接的是用傳統(tǒng)化石能源制氫，”曹俊表示，未來一定是用可再生能源的方式來制取氫氣，即綠氫，目前有堿性電解水制氫、質(zhì)子交換膜、固態(tài)氧化物等多種方式。
火石創(chuàng)造數(shù)據(jù)顯示，2022年化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫、電解水制氫的產(chǎn)值規(guī)模分別為3271億元、1120億元、435億元；占比分別為68% 、23%、9%。由此可見，化石能源制氫依然是當(dāng)前規(guī)模最大的制氫方式。
曹俊認(rèn)為，把綠氫作為制氫的支柱并不是現(xiàn)在要考慮的事情。應(yīng)先通過藍(lán)氫或者灰氫實現(xiàn)降本，將整個產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)環(huán)境打造好，再把未來的綠氫技術(shù)嫁接進(jìn)來，最終形成綠氫可持續(xù)發(fā)展形態(tài)。
蔡忠銓對此表示認(rèn)同并指出，長遠(yuǎn)看綠氫技術(shù)仍要加大投入。無論是堿性電解水的可再生能源電力耦合問題，還是質(zhì)子交換膜電解槽對稀有金屬銥的依賴等，都會隨著市場參與者的擴(kuò)大，技術(shù)路線得到逐漸完善。
相較于氫能產(chǎn)業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié)，儲運(yùn)是產(chǎn)業(yè)鏈中最令人關(guān)注的環(huán)節(jié)。“氫能產(chǎn)業(yè)最有瓶頸的地方就是儲運(yùn)?！辈芸”硎?，目前市面上主要有高壓氣、液氫、固態(tài)儲運(yùn)三種方式。
他表示，長管拖車高壓氫氣是最簡單且工藝成熟的方式，適用于終端用量較小的情況；液氫受制于液化和運(yùn)維成本問題，溢價過高，目前僅適用于如航天等特殊場景；固態(tài)儲氫是目前看相對容易產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)。固態(tài)儲氫產(chǎn)品不僅適用于運(yùn)輸，也可以在未來完美解決儲能領(lǐng)域的安全性和成本問題。
蔡忠銓對此補(bǔ)充稱，未來氫的管道運(yùn)輸也有望得到進(jìn)一步發(fā)展，比如西氫東輸，“這需要與氫能產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模商業(yè)化相輔相成，國家戰(zhàn)略層面也會有一定準(zhǔn)備。”
針對未來的氫能應(yīng)用，蔡忠銓表示根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)測，到2060年工業(yè)領(lǐng)域和交通領(lǐng)域氫氣使用量分別占比60%和31%。短期看，氫燃料電池車保有量有望在2025年達(dá)到5萬輛，保持樂觀高速增長的預(yù)期。
“氫能作為解決雙碳、解決氣候問題的重要抓手之一，是高碳排放企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的剛需，在‘雙碳’目標(biāo)下對此有迫切的需求，”曹俊表示，“未來氫能產(chǎn)業(yè)的蛋糕非常大，或許各行各業(yè)都將與氫有所關(guān)聯(lián)。”