內容摘要：我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前呈現出三個(gè)特點(diǎn)：一是氫氣產(chǎn)量和儲氫材料產(chǎn)銷(xiāo)量世界第一，為我國氫能技術(shù)開(kāi)發(fā)利用創(chuàng )造了有利條件；二是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的財稅支持政策、技術(shù)標準等政策框架進(jìn)一步完善；三是地方政府非常重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，全國31個(gè)省市自治區均發(fā)布了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策。然而，從低碳轉型的邏輯看，我國制氫原料以化石能源為主導，現階段大規模推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展將導致CO2排放量快速增加，不利于我國“雙碳”工作的推進(jìn)，而且在氫能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)還處于研發(fā)和示范階段的情況下，各地大規模推進(jìn)產(chǎn)生低水平重復投資的后果。此外，我國氫能產(chǎn)業(yè)規劃的應用場(chǎng)景選擇單一也不利于真正發(fā)揮氫能在未來(lái)低碳能源系統中的作用。因此，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展應該在在能源轉型趨勢下合理確定氫能在我國未來(lái)能源系統中地位，從我國能源產(chǎn)業(yè)實(shí)際出發(fā)選擇氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展切入點(diǎn)，并致力于構建創(chuàng )新驅動(dòng)的氫能產(chǎn)業(yè)政策框架。
基金項目：國家社科基金重點(diǎn)項目“促進(jìn)能源轉型的能源體制革命理論框架與實(shí)現機制研究（批準號18AGL016）
早在上世紀90年代中期，氫就作為“提供脫碳，可持續能源系統必不可少的元素”而被寄予厚望，但此后二十年的發(fā)展進(jìn)程遠遠低于人們的期望。2015年，根據根據《巴黎協(xié)定》設定的1.5℃溫控和凈零排放目標，2030年前全球目前年均約12%的脫碳速度需要提高五倍方可實(shí)現。由于交通運輸和工業(yè)領(lǐng)域脫碳的復雜性和難度，僅靠可再生能源遠不能滿(mǎn)足CO2或溫室氣體凈零排放的“脫碳”要求，氫能由于具備來(lái)源多樣、清潔低碳、安全、靈活高效、應用場(chǎng)景豐富等特點(diǎn)再次受到重視，被視為未來(lái)十年替代碳氫化合物，應對氣候變化的關(guān)鍵要素。
近年來(lái)，氫能因其在能源轉型和工業(yè)脫碳中重要作用日益受到關(guān)注，但氫能作為一個(gè)“產(chǎn)業(yè)”在各國都處于初步發(fā)展階段。本文主要探討我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現狀與特點(diǎn)、存在的問(wèn)題以及相關(guān)發(fā)展建議。
一、我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀與特點(diǎn)
氫能產(chǎn)業(yè)，無(wú)論從氫的制造、運輸和儲存，還是氫作為能源利用方面都還屬于萌芽狀態(tài)的產(chǎn)業(yè)。目前，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展表現出如下三個(gè)特點(diǎn)。
1.我國氫氣產(chǎn)業(yè)基礎較好，為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng )造良好條件
我國存在著(zhù)一個(gè)以化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫回收的生產(chǎn)和非能源利用的“氫氣產(chǎn)業(yè)”，并且這一產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有相當規模。據中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )數據統計，2012-2020年，中國氫氣產(chǎn)量整體呈穩步增長(cháng)趨勢，中國氫氣年產(chǎn)量從1600萬(wàn)噸增加到2500萬(wàn)噸，是世界第一大產(chǎn)氫國家。其中，中國石化和國家能源集團是國內氫氣產(chǎn)量最大的兩家企業(yè)。2020年，中國石化氫氣年生產(chǎn)量達350萬(wàn)噸，占全國氫氣產(chǎn)量的14%；國家能源集團年生產(chǎn)400萬(wàn)噸的氫氣，占總體產(chǎn)量的16%。此外，2020年，我國金屬儲氫材料產(chǎn)銷(xiāo)量已超過(guò)日本，成為世界最大儲氫材料產(chǎn)銷(xiāo)國。
與“氫氣”產(chǎn)業(yè)相比，我國“氫能”產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于初級階段。目前的2500萬(wàn)噸氫氣產(chǎn)量中，僅有1%左右作為能源使用，但我國氫氣產(chǎn)量和儲氫材料產(chǎn)銷(xiāo)量世界第一，為我國氫能技術(shù)開(kāi)發(fā)利用和氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng )造了有利條件，主要表現在：
第一，我國氫燃料電池車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量及加氫站數量居世界前列。與電動(dòng)汽車(chē)相比，全球氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于萌芽狀態(tài)。根據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )提供的數據，2020年，全球共銷(xiāo)售氫燃料電池汽車(chē)9006臺。其中韓國是全球最大的氫燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)售市場(chǎng)，銷(xiāo)量為5823臺；中國則是全球第二大氫燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)售市場(chǎng)，銷(xiāo)量為1177臺。截止2020年底，中國的氫燃料電池汽車(chē)保有量?jì)H次于韓國和美國，居全球第三。其中韓國是全球唯一氫燃料電池汽車(chē)保有量超過(guò)一萬(wàn)量的國家。從氫燃料電池汽車(chē)的加氫站數量看，2020年，日、德、中三個(gè)國家加氫站共有311座，占全球總數的56%。其中中國加氫站為69座，居全球第三。
第二，氫能源作為技術(shù)密集型行業(yè)，有著(zhù)極高的技術(shù)要求。盡管我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈的一些關(guān)鍵技術(shù)與國際先進(jìn)水平還有差距，但近年來(lái)我國氫能利用技術(shù)研發(fā)能力有了相當提高。
早期，我國氫能源相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利的研發(fā)較為緩慢，專(zhuān)利年申請量不足百件。自2015年開(kāi)始，國內氫能源專(zhuān)利申請數量迅速攀升。根據知識產(chǎn)權產(chǎn)業(yè)媒體IPR daily與incoPat創(chuàng )新指數研究中心聯(lián)合發(fā)布“2020上半年全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)明專(zhuān)利排行榜（TOP100）”，入榜的全球前100名企業(yè)中，中國石化的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)明專(zhuān)利申請數量以434件專(zhuān)利位列第一，遠高于其他企業(yè)。入榜的前100名企業(yè)主要來(lái)自13個(gè)國家和地區，中國占比45%，日本占比15%，美國占比13%，德國占比7%；英國和韓國各占比4%，法國占比3%，沙特阿拉伯、瑞士和芬蘭各占比2%，挪威、丹麥和荷蘭各占比1%。
圖1 入榜企業(yè)的國家/組織/地區分布
資料來(lái)源：IPR daily中文網(wǎng)
為推進(jìn)氫能技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化，2018-2020年，國家重點(diǎn)研發(fā)計劃啟動(dòng)實(shí)施“可再生能源與氫能技術(shù)”重點(diǎn)專(zhuān)項。其中，科技部通過(guò)“可再生能源與氫能技術(shù)”重點(diǎn)專(zhuān)項部署了27個(gè)氫能研發(fā)項目，研發(fā)經(jīng)費投入約5億元。從重點(diǎn)轉向分布的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節來(lái)看，下游應用是氫能源2018-2020年研發(fā)任務(wù)的重點(diǎn)，其次是制氫和儲氫技術(shù)。在2018-2020年的國家重點(diǎn)研發(fā)項目中，燃料電池技術(shù)類(lèi)有14個(gè)，占總項目的51.9%;制氫技術(shù)類(lèi)5個(gè)，占比18.5%;儲氫技術(shù)類(lèi)6個(gè)，占比22.2%;加氫站技術(shù)類(lèi)2個(gè)，占比7.4%。2021年，科技部更加重視重點(diǎn)專(zhuān)項研發(fā)項目分布的均衡性。在2021年2月1日發(fā)布的《關(guān)于對十四五國家重點(diǎn)研發(fā)計劃氫能技術(shù)等18個(gè)重點(diǎn)專(zhuān)項2021年度項目申報指南征求意見(jiàn)的通知》中，重點(diǎn)專(zhuān)項研發(fā)項目在燃料電池技術(shù)類(lèi)、制氫技術(shù)類(lèi)和儲氫技術(shù)類(lèi)的分布比例分別為32%、32%和32%。
2.我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策框架進(jìn)一步完善
2006年，國務(wù)院發(fā)布的《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要（2006-2020年）》所確定的發(fā)展重點(diǎn)中，“氫能及燃料電池技術(shù)”被列為國家重點(diǎn)發(fā)展的一種先進(jìn)能源技術(shù)。不過(guò)這主要停留在科學(xué)研究層面，直到2012年國務(wù)院發(fā)布的《節能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃（2012～2020年）》和2014年國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《能源發(fā)展戰略行動(dòng)（2014-2020年）》，國家正式將“氫能與燃料電池”作為能源科技創(chuàng )新戰略方向。
2020年以來(lái)，我國出臺了一系列氫能相關(guān)政策，使我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策框架得到進(jìn)一步完善，主要表現在三個(gè)方面：
一是發(fā)布政策文件的政府部門(mén)和機構多，包括財政部、工業(yè)和信息化部、科技部、發(fā)展改革委、司法部、國家能源局、國家關(guān)稅稅則委員會(huì )、國家標準化委員會(huì )等。很多政策文件都是兩個(gè)以上的部委局聯(lián)合制定發(fā)布，這表明氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)上升為國家戰略，引起相關(guān)部委局的高度重視。
二是政策文件涵蓋了影響氫能產(chǎn)業(yè)的各個(gè)方面，既包括氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃與布局，也包括制氫、儲氫、燃料電池、加氫站等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節，還包括氫能技術(shù)研發(fā)支持重點(diǎn)、氫能支持項目申報流程和評價(jià)方法等，使我國氫能支持政策的系統性和嚴謹性得到極大改善。
三是政策手段以政府規劃指導和財政補貼為主，同時(shí)也通過(guò)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)標準的制定引導產(chǎn)業(yè)良性競爭，以及降低部分氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵進(jìn)口零部件關(guān)稅降低進(jìn)口成本等方式支持國內氫能設備制造業(yè)的發(fā)展。到目前為止，我國已經(jīng)發(fā)布實(shí)施氫能和燃料電池技術(shù)、應用、檢測、安全相關(guān)的國家標準80項，行業(yè)標準約40項。這些技術(shù)規范和標準對氫能和氫燃料電池汽車(chē)規范發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。
3.各地氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展以燃料電池汽車(chē)為主導方向
除了國家層面的戰略重視之外，全國31個(gè)省市自治區均發(fā)布了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策。有的地方是在改省的《國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展十四五規劃與2035遠景目標》這樣的綜合性政策規劃文件中對氫能發(fā)展做出了部署和規劃，如安徽、湖南、云南、黑龍江、陜西等省；有的地方則在綜合性做出規劃文件之外，發(fā)布了專(zhuān)門(mén)的氫能源相關(guān)專(zhuān)項政策或規劃，如北京、山東、河北、天津、四川、浙江、寧夏等省市；一些省市則通過(guò)氫燃料汽車(chē)等相關(guān)政策規劃發(fā)布氫能源產(chǎn)業(yè)建設目標。
值得注意的是，幾乎所有發(fā)布專(zhuān)門(mén)氫能產(chǎn)業(yè)政策的省市都把氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導方向和重點(diǎn)放在了燃料電池汽車(chē)及其產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展方面，盡管氫能發(fā)展目前在全球范圍受到高度重視的關(guān)鍵不在于陸地交通，而是因為氫能在一些“脫碳”難度大的工業(yè)部門(mén)所體現出的獨特優(yōu)勢。
從主要省市的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃所制定的目標，可以清晰地看出，燃料電池汽車(chē)及其產(chǎn)業(yè)鏈是各地發(fā)展氫能的主要，甚至是唯一選擇。表2中列舉的13個(gè)省市自治區中，除了寧夏以外，其余省市自治區的氫能產(chǎn)業(yè)規劃都具體化為氫燃料電池車(chē)汽車(chē)的生產(chǎn)或推廣目標，其中還有兩個(gè)省（山東和浙江）規劃了氫燃料電池發(fā)動(dòng)機產(chǎn)能目標。對于氫能在其他領(lǐng)域的應用則沒(méi)有涉及。
表1 主要省市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標
資料來(lái)源：產(chǎn)業(yè)前瞻研究院
二、我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展當前存在的問(wèn)題
在我國當前的氫能利用的技術(shù)、材料和設備制造水平下，各地紛紛大規模鼓勵氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策已經(jīng)初步帶來(lái)了一些不利的影響，突出的問(wèn)題有三個(gè)。
1.我國制氫原料以化石能源為主導，CO2排放量壓力大
中國是世界第一產(chǎn)氫大國，2020年全國氫氣產(chǎn)量約2500萬(wàn)噸。這些氫氣基本是作為工業(yè)原料，作為能源使用的“氫”微乎其微。從制氫的原料及方式看，我國和全球一樣，基本是化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)品提純制氫。如表2所示，我國化石能源制氫包括煤制氫、天然氣重整制氫和石油制氫，三種制氫原料及技術(shù)路線(xiàn)產(chǎn)量占比分別為43%、16%和13%；工業(yè)副產(chǎn)提出制氫主要是焦爐煤氣和氯堿尾氣制氫，其產(chǎn)量占28%。電解水制氫和其他制氫方式占比微乎其微。
在氣候變化和能源轉型的大背景下，化石能源制氫必須要考慮其產(chǎn)生的大量二氧化碳排放問(wèn)題。根據我國不同技術(shù)路線(xiàn)制氫的產(chǎn)量占比及其碳排放數據，按照2020年我國氫氣產(chǎn)量2500萬(wàn)噸計算，2020年我國煤制氫的產(chǎn)量為1075萬(wàn)噸，按照每公斤氫氣排放20公斤二氧化碳計算，其二氧化碳年排放量為2.15億噸；天然氣重整制氫產(chǎn)量為400萬(wàn)噸，排放二氧化碳為4000萬(wàn)噸；石油制氫產(chǎn)量325萬(wàn)噸，排放二氧化碳3250萬(wàn)噸；工業(yè)副產(chǎn)提純制氫700完噸，排放二氧化碳3500萬(wàn)噸。2020年化石能源制氫合計排放二氧化碳3.225億噸，大致占我國工業(yè)過(guò)程排放二氧化碳量的24.8%。因此，在“綠氫”不具備真正的成本競爭力之前，大規模推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將導致“灰氫”規模快速擴展和二氧化碳排放量的快速增加，不利于我國“雙碳”工作推進(jìn)。
表2 我國制氫原料來(lái)源與二氧化碳排放
資料來(lái)源：清華大學(xué)、作者計算
2.地方過(guò)快推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展導致低水平重復投資
從全球看，歐盟主要國家、美國、日本、韓國等國都發(fā)布了“氫能發(fā)展戰略”或“路線(xiàn)圖”，但在氫能開(kāi)發(fā)方面，基本處于技術(shù)研發(fā)和項目示范階段，氫能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)總體上還不具備達到大規模商業(yè)推廣的條件。
與發(fā)達國家相比，我國在燃料電池技術(shù)發(fā)展、氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造等方面相對落后。關(guān)鍵零部件主要依靠進(jìn)口，燃料電池的關(guān)鍵材料包括催化劑、質(zhì)子交換膜以及炭紙等材料大都采用進(jìn)口材料；關(guān)鍵組件制備工藝亟需提升，膜電極、空壓機、雙極板、氫循環(huán)泵等和國外存在較大差距；氫能技術(shù)標準中關(guān)于氫品質(zhì)、儲運、加氫站和安全標準的內容較少，難以滿(mǎn)足國際技術(shù)通則以系統為實(shí)驗對象的要求。另外，高精度氫氣品質(zhì)檢測和高靈敏度氫氣泄露等重要測試裝備欠缺，權威檢測認證機構仍未形成。從全球范圍氫能專(zhuān)利布局來(lái)看，大量核心專(zhuān)利掌握在美國、日本等國，我國尚未成為主導國際氫能發(fā)展的技術(shù)來(lái)源方。
因此，從技術(shù)研發(fā)實(shí)力和產(chǎn)業(yè)基礎看，我國氫能產(chǎn)業(yè)2025年之前還不具備大規模商業(yè)化的條件，但目前各地氫能規劃和氫能產(chǎn)業(yè)園區建設已呈現過(guò)熱苗頭。據不完全統計，目前發(fā)布氫能產(chǎn)業(yè)規劃的省市，地級市以上有50多個(gè)，除大的省區以外，70%的省都提出要發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，規劃氫燃料電池電堆總產(chǎn)能已經(jīng)高達3000兆瓦，燃料電池汽車(chē)總產(chǎn)能超過(guò)10萬(wàn)輛，規劃總投資超過(guò)2000億。在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍存在自主創(chuàng )新能力不強、國產(chǎn)化率低、成本高等短板明顯的情況下，各地這種一哄而上大規模布局的做法，將導致氫能產(chǎn)業(yè)低水平重復和資源浪費、影響我國氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
3.我國氫能產(chǎn)業(yè)規劃的應用場(chǎng)景選擇過(guò)于單一
氫能具有廣泛的應用場(chǎng)景，因而“綠氫”在一些難以脫碳的領(lǐng)域被寄予厚望。根據國際氫能委員會(huì )（Hydrogen Council）發(fā)布的《氫能洞察》指出，從總體擁有成本（TCO）看，在全球制氫、儲運、配送成本快速下降的趨勢下，氫能在各領(lǐng)域的應用潛力將逐步凸顯，到2030年，氫能可在22種終端應用中成為最具競爭力的減碳解決方案，包括煉油、化肥、商用車(chē)、長(cháng)途卡車(chē)運輸、航運和氫冶煉等應用領(lǐng)域。
然而，當前我國各地氫能發(fā)展方向基本局限在燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域，示范應用主要集中在以公交車(chē)為主要應用場(chǎng)景的交通領(lǐng)域，應用場(chǎng)景單一，產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化突出。從能源低碳轉型的過(guò)程看，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展選擇場(chǎng)景集中在交通領(lǐng)域將可能導致兩個(gè)問(wèn)題：一是各地規劃的氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展集中在乘用車(chē)，對于燃料電池技術(shù)路線(xiàn)更具優(yōu)勢的中重型卡車(chē)的示范運營(yíng)很少真正開(kāi)展。根據行業(yè)的看法，氫燃料電池汽車(chē)要到2025-2030年才具備產(chǎn)業(yè)化條件。而且，即使到時(shí)候真正具備了產(chǎn)業(yè)或條件，在不斷進(jìn)步的三元鋰電池和磷酸鐵鋰技術(shù)成本不斷降低的情況下，氫燃料電池車(chē)在中短途并無(wú)競爭優(yōu)勢。當前打規模集中于這一領(lǐng)域的氫能投資可能會(huì )“打水漂”。二是一些脫碳真正困難、需要“氫能”領(lǐng)域，如化工、冶煉、軌道交通、航空航天、分布式發(fā)電、熱電聯(lián)供等反而進(jìn)展緩慢，無(wú)法真正發(fā)揮氫能價(jià)值和潛力。
三、我國氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰略思路
氫能是一種高效、清潔、靈活、且應用場(chǎng)景廣泛的能源載體，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對推動(dòng)我國能源轉型和經(jīng)濟“脫碳”意義重大。
1.在能源轉型趨勢下合理確定氫能在我國未來(lái)能源系統中地位
美國、歐盟和日本很早就都制定了氫能的國家戰略。這些氫能發(fā)展國家戰略不僅確立了近期、中期和遠期的發(fā)展路線(xiàn)圖，而且還根據氫能的三個(gè)重要特點(diǎn)明確指出氫能未來(lái)發(fā)展的三個(gè)重要方向：一是氫能作為一種能源形式，在氫基交通和作為未來(lái)合成動(dòng)力燃料基礎的應用；二是氫能作為一種能量?jì)Υ嫫鳎梢愿鶕┙o需求靈活地儲存可再生能源，并起到平衡供求關(guān)系的作用，從而使氫能作為能源轉型的一個(gè)重要基石；三是氫能作為不同能源行業(yè)耦合的一個(gè)重要媒介，在無(wú)法直接使用可再生能源電能的領(lǐng)域中，“綠氫”及其衍生產(chǎn)品是很多工業(yè)部門(mén)脫碳的重要途徑。
相比之下，我國從2019年開(kāi)始在全國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)規劃千篇一律把發(fā)展方向落在了氫能交通方面，而對氫能作為能量?jì)Υ嫫骱筒煌茉葱袠I(yè)耦合的介質(zhì)兩個(gè)特點(diǎn)的重要性缺乏足夠認識。我們認為，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須在能源轉型趨勢下，合理確定氫能在我國未來(lái)能源系統中的地位和發(fā)展重點(diǎn)。
當前的能源轉型是為應對全球變暖而推動(dòng)的，其完整的內涵包括“一個(gè)目標，兩個(gè)支柱”。“一個(gè)目標”是大幅度降低人類(lèi)活動(dòng)排放的二氧化碳量，以減緩全球變暖；兩個(gè)支柱分別是：第一，提高能源效率和節能，降低化石能源消費總量，從而降低二氧化碳排放量。這在當我國能源消費都是化石能源占主導地位的階段，對減少二氧化碳非常重要；第二，大力發(fā)展可再生能源替代化石能源，從而避免二氧化碳的排放；隨著(zhù)一次能源消費中可再生能源比重快速提升，這一支柱講對碳減排起到越來(lái)越重要的作用。
可見(jiàn)，“脫碳”是當前能源轉型的基本動(dòng)因。為實(shí)現我國2060碳中和目標，我國能源系統必須提前實(shí)現“零碳”。由于目前還不存在成熟的氫能利用場(chǎng)景，確定氫能在我國未來(lái)零碳能源的地位與作用，必須動(dòng)態(tài)考慮其他零碳能源既有作用情況下來(lái)確定。氫能與其他可再生能源和技術(shù)路徑相比，盡管有很多“理論上”的優(yōu)勢，但由于其要在5-10年才具有應用上的“經(jīng)濟性”，所以，在這5-10期間，如果其他“零碳或低碳”能源利用技術(shù)先于氫能獲得了技術(shù)和規模上的競爭優(yōu)勢，等到氫能在一些應用場(chǎng)景具備產(chǎn)業(yè)化條件時(shí)，也沒(méi)有必要再出臺相應的政策去推動(dòng)氫能去替代既有的“零碳或低碳”能源及其利用技術(shù)。因為它們都符合能源轉型和碳中和的要求。
從這個(gè)角度看，“氫能”未來(lái)價(jià)值最大的的應用場(chǎng)景不是公路交通，因為目前的純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)不斷迭代，基礎設施逐漸完善，相對氫燃料電池車(chē)來(lái)說(shuō)具有越來(lái)越大的競爭優(yōu)勢。因此，氫能在我國未來(lái)能源系統中的地位和作用，不是在已經(jīng)具有成熟技術(shù)的交通領(lǐng)域大規模推廣，而是應該是彌補現有低碳和零碳能源技術(shù)無(wú)法解決的問(wèn)題和應用場(chǎng)景。其中特別重要的是在提高能源系統的靈活性方面，氫能具有非常重要的優(yōu)勢（如電力系統中的電力供需的季節性調節），以及解決建筑和工業(yè)部門(mén)脫碳問(wèn)題發(fā)揮獨特的作用。
2.從我國能源產(chǎn)業(yè)實(shí)際出發(fā)選擇氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展切入點(diǎn)
從“綠氫”角度看，氫能產(chǎn)業(yè)從制氫、儲氫和運輸各個(gè)環(huán)節的技術(shù)都還不具備產(chǎn)業(yè)化的條件。因此，各國從自己實(shí)際出發(fā)，尋找能夠帶動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)某個(gè)環(huán)節的應用場(chǎng)景，輔以政府扶持政策的推動(dòng)，以市場(chǎng)規模擴張驅動(dòng)氫能技術(shù)創(chuàng )新和迭代，因而帶動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節的良性互動(dòng)。
歐洲從2000年開(kāi)始就持續地在天然氣中“摻氫”應用的可行性，將其作為推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“切入點(diǎn)”。這是因為，歐洲天然氣管網(wǎng)非常發(fā)達。天然氣通過(guò)管道進(jìn)入家庭民用，或者進(jìn)入燃氣輪機發(fā)電。在天然氣中摻入一定比例的“氫氣”能夠在不影響設備正常運轉的情況下降低氮氧化物的排放。歐洲經(jīng)過(guò)多年示范，發(fā)現天然氣系統多數部件都能比較好的適應添加10%的氫氣。不過(guò)，天然氣汽輪機適應氫氣摻混需小于5%，經(jīng)過(guò)整改和調整的燃氣輪機能適應的摻氫百分比為5%~10%。如果這些添加的“氫氣”都是來(lái)自綠電制取的，則天然氣“摻氫”這一應用有利于推動(dòng)綠氫制取技術(shù)的進(jìn)步和制取成本的下降，從而帶動(dòng)整體氫氣產(chǎn)業(yè)鏈的成本下降，有利于氫能在其他場(chǎng)景的應用。
我國氫能發(fā)展應借鑒歐洲的經(jīng)驗，選擇符合中國實(shí)際的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展切入點(diǎn)，主要包括兩個(gè)方面：
一是“天然氣摻氫”直接民用。我國西北地區太陽(yáng)能和風(fēng)能資源非常豐富，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電度電成本較低。可以考慮在西北部分有水資源的地區利用風(fēng)光電直接電解水制氫，以“摻氫”的方式通過(guò)西氣東輸天然氣管道輸送到沿途的家庭用于做飯取暖，可以為我國綠氫發(fā)展提供一個(gè)“啟動(dòng)市場(chǎng)”，這樣可以避開(kāi)當前氫氣儲存與運輸成本高昂對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不利影響。
二是在鋼鐵領(lǐng)域推動(dòng)氫還原鐵技術(shù)減碳。中國石油大學(xué)利用煤復產(chǎn)焦爐氣制氫還原鐵技術(shù)，能夠將我國噸鋼二氧化碳排放量從目前有相當程度下降，同時(shí)具備商業(yè)盈利性。這一技術(shù)的示范項目已經(jīng)在山西落地，一旦成熟推廣，將極大奠定我國鋼鐵工業(yè)在低碳轉型中的競爭力。
3.構建創(chuàng )新驅動(dòng)的氫能產(chǎn)業(yè)政策框架
目前我國的促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策方向過(guò)于狹窄，基本圍繞氫燃料電池汽車(chē)而展開(kāi)，對氫能技術(shù)創(chuàng )新的驅動(dòng)作用有限。從氫能在我國未來(lái)能源系統中的地位和作用看，一個(gè)以創(chuàng )新驅動(dòng)為導向的完整氫能產(chǎn)業(yè)政策框架至少應該包括如下三個(gè)方面的體制改革和機制構建：
一是基于傳統化石能源的生產(chǎn)、運輸和消費有關(guān)的能源市場(chǎng)化改革和監管機制重構。傳統化石能源市場(chǎng)體制與機制構建及其完善是確保包括氫能在內的“綠色能源”和碳市場(chǎng)效率的基礎制度條件，這一點(diǎn)在國內相關(guān)討論中往往被忽略。傳統化石能源市場(chǎng)化改革和監管機制重構包括電力電力現貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)及其監管機制重構，油氣體制市場(chǎng)化改革與監管機制重構，實(shí)現以行政干預為主導的能源體制和機制向以市場(chǎng)起決定作用的能源體制和機制轉變，實(shí)現能源市場(chǎng)配置效率優(yōu)化。
二是建立和完善與氫能應用場(chǎng)景相關(guān)的市場(chǎng)機制與技術(shù)標準。與氫能應用場(chǎng)景相關(guān)的市場(chǎng)機制比如與氫能作為能量?jì)Υ娼橘|(zhì)在電力供需季節性調節有關(guān)的市場(chǎng)機制的構建，這是發(fā)現氫能在這一“服務(wù)”市場(chǎng)的價(jià)值及其實(shí)現所必要的機制。與氫能相關(guān)的技術(shù)標準則包括氫能制取、運輸和存儲方面的設備技術(shù)標準、檢測標準和安全標準等。
三是把碳的外部性?xún)炔炕闹贫冉ㄔO，包括碳減排交易市場(chǎng)及其相關(guān)制度和碳稅等。給化石能源利用排放的“碳”合理定價(jià)，使碳排放成本成為企業(yè)決策的重要因素，促進(jìn)包括“綠氫”在內的可再生能源發(fā)展、低碳技術(shù)創(chuàng )新的最重要的制度安排。為了使重要的二氧化碳排放主體的碳排放成本內部化，需要在逐步完善碳減排市場(chǎng)的同時(shí)，逐步將碳排放權交易的行業(yè)從電力行業(yè)擴大到鋼鐵、水泥、化工等，真正驅動(dòng)這些企業(yè)從高碳向低碳轉型。比如，合理碳價(jià)會(huì )加快氫還原煉鐵技術(shù)落地，加快商業(yè)化進(jìn)程真正推動(dòng)高碳鋼鐵工業(yè)向低碳鋼鐵工業(yè)轉型。
參考文獻
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朱彤.本文首發(fā)《中國發(fā)展觀(guān)察》2021年19-20期合刊
