中國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究

凌文，劉瑋，李育磊，萬燕鳴

（1.中國(guó)工程院，北京 100088；2.國(guó)家能源集團(tuán)氫能科技有限責(zé)任公司，北京 100007）

一、前言

全球能源行業(yè)正經(jīng)歷著以低碳化、無碳化、低污染為方向的第三次能源變革，隨著全球能源需求不斷增加，全球電氣化趨勢(shì)明顯，未來以可再生能源增長(zhǎng)幅度最大的電力能源結(jié)構(gòu)將持續(xù)變化，進(jìn)一步形成以石油、天然氣、煤炭、可再生能源為主的多元化能源結(jié)構(gòu)。

氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次能源，可通過一次能源、二次能源及工業(yè)領(lǐng)域等多種途徑獲取，也可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、交通、電力行業(yè)，是未來構(gòu)建以清潔能源為主的多元能源供給系統(tǒng)的重要載體，氫能的開發(fā)與利用技術(shù)已經(jīng)成為新一輪世界能源技術(shù)變革的重要方向，也是汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，發(fā)展氫能將有利于加快推進(jìn)我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，對(duì)新時(shí)代能源轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重大意義。

2017年年末，國(guó)際氫能源委員會(huì)在麥肯錫管理咨詢公司的協(xié)助下，發(fā)布了全球首份氫能源未來發(fā)展趨勢(shì)調(diào)查報(bào)告，報(bào)告指出，到2050年，在全球范圍內(nèi)，氫能產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造3000萬個(gè)工作崗位，減少6×109t二氧化碳排放，創(chuàng)造2.5萬億美元的市場(chǎng)價(jià)值，氫能汽車將占全世界車輛的20%～25%，承擔(dān)全球18%的能源需求[1]。

中國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的快車道，尤其是從2017年以來，在關(guān)鍵技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)上取得一定成績(jī)，許多地方率先出臺(tái)支持政策，實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模全產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用示范，但隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模與應(yīng)用場(chǎng)景的增加，氫能基礎(chǔ)設(shè)施（主要為加氫站）的供氫保障問題已成為制約整個(gè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要因素。

二、中國(guó)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的重要意義與基礎(chǔ)條件

（一）氫能是中國(guó)構(gòu)建清潔能源綜合供給系統(tǒng)的重要載體

在優(yōu)化能源系統(tǒng)方面，氫能的多種制取途徑與應(yīng)用領(lǐng)域，打破了現(xiàn)有煤電等傳統(tǒng)能源與可再生能源等清潔能源單一的能量轉(zhuǎn)換模式，可成為現(xiàn)有能源體系的互轉(zhuǎn)點(diǎn)與耦合中心，是實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉蠢玫闹匾d體，可實(shí)現(xiàn)多異質(zhì)能源跨地域和跨季節(jié)的優(yōu)化配置，形成可持續(xù)、高彈性的創(chuàng)新型多能互補(bǔ)系統(tǒng)。

在提高能源安全方面，由于石油消費(fèi)比重增加與自給能力不足之間的矛盾日益凸顯，2018年我國(guó)石油對(duì)外依存度已達(dá)到了69.8% [2]，石油等能源緊缺及較高的對(duì)外依存度正在成為遏制我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，氫能配合燃料電池技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)氫燃料電池汽車大規(guī)模應(yīng)用，有助于大幅度降低交通領(lǐng)域的石油與天然氣等能源消費(fèi)量，降低石油等化石能源的對(duì)外依存度。

在提升能源使用效率方面，氫作為能源互聯(lián)媒介，可循環(huán)利用工業(yè)副產(chǎn)氫與一次富裕化石能源，配合二氧化碳捕集與封存就地低碳轉(zhuǎn)化，將廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域、替代焦炭用于冶金、與二氧化碳轉(zhuǎn)化為含氧化合物和燃料、與天然氣混燒并通過燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電或工業(yè)供熱、或利用儲(chǔ)氫及燃料電池技術(shù)形成儲(chǔ)能裝置，通過調(diào)峰手段增加電力系統(tǒng)靈活性，彌補(bǔ)電力不可存儲(chǔ)問題，從而有效實(shí)現(xiàn)不同行業(yè)能源網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)同優(yōu)化。

在低碳清潔方面，氫能與燃料電池技術(shù)在排放方面具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合氫源的“綠色”制備，可實(shí)現(xiàn)“低碳生產(chǎn)，零碳使用”，有利于實(shí)現(xiàn)終端能源消費(fèi)領(lǐng)域深度脫碳。

（二）氫能已成為中國(guó)能源技術(shù)與新興產(chǎn)業(yè)的重要戰(zhàn)略方向

《中國(guó)制造2025》明確支持燃料電池汽車發(fā)展；《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出要開發(fā)氫能、燃料電池等新一代能源技術(shù)；《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016—2030年）》將氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新作為重點(diǎn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本氫氣的制取、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、應(yīng)用一體化，加氫站現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)氫、制氫模式的標(biāo)準(zhǔn)化和推廣應(yīng)用。同時(shí)，《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》也提出推動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)以及氫制備、儲(chǔ)運(yùn)和加注技術(shù)發(fā)展，推進(jìn)加氫站建設(shè)，到2020年，實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車批量生產(chǎn)和規(guī)?；痉稇?yīng)用。

（三）中國(guó)的氫能開發(fā)與應(yīng)用已具備產(chǎn)業(yè)化條件

中國(guó)發(fā)展氫能的優(yōu)勢(shì)在于具有良好的制氫基礎(chǔ)與大規(guī)模應(yīng)用市場(chǎng)空間，我國(guó)現(xiàn)有工業(yè)的制氫產(chǎn)能已達(dá)到2.5×107t [3]，2018年中國(guó)棄風(fēng)、棄光、棄水總電量約為1.0229×1011kW·h，國(guó)內(nèi)化工行業(yè)還存在部分無法循環(huán)利用的副產(chǎn)氫，均可提供大規(guī)模氫源。同時(shí)，中國(guó)擁有全世界最大的汽車與新能源汽車市場(chǎng)，在民用車之外，礦山港口重型車、物流車、重柴油車、軌道交通、船舶及岸電設(shè)施，甚至航空器，這些都是未來氫能創(chuàng)新應(yīng)用的方向，中國(guó)已具備大規(guī)模氫能利用的供氫條件與市場(chǎng)空間。

近幾年來中國(guó)在氫能關(guān)鍵技術(shù)上已取得突破，初步掌握氫能基礎(chǔ)設(shè)施與燃料電池的開發(fā)應(yīng)用技術(shù)，具有產(chǎn)業(yè)裝備及燃料電池整車生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模示范運(yùn)營(yíng)，為氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)營(yíng)奠定良好的基礎(chǔ)。未來氫能的接受性與市場(chǎng)規(guī)模主要取決于終端用氫的價(jià)格、綠色性與安全性，制氫、儲(chǔ)運(yùn)及加氫等基礎(chǔ)設(shè)施的配套至關(guān)重要。

三、中國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)況

（一）投入強(qiáng)度顯著提升，加氫站數(shù)量規(guī)模增加

自2017年以來，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，現(xiàn)階段中國(guó)的應(yīng)用市場(chǎng)主要以燃料電池大巴車與物流車為主，為了滿足車輛應(yīng)用示范，各地已開始大規(guī)模規(guī)劃并建設(shè)保障性加氫站，截至2019年3月，中國(guó)已投產(chǎn)加氫站數(shù)量達(dá)到25座（包括兩座內(nèi)部整改站），較2017年增加14座（見圖1）。在已建成加氫站中，固定式加氫站11座，撬裝式加氫站14座，此外，有17座加氫站在建，加氫站分布主要集中在廣東、江蘇、上海、湖北、河北等地（見表1）。

由于目前車輛以小規(guī)模燃料電池公交及廠內(nèi)測(cè)試車輛為主，對(duì)于小儲(chǔ)氫量的固定站及撬裝式一體站，在車輛有序加氫及不優(yōu)先考慮加氫時(shí)間的應(yīng)用場(chǎng)景下，其加氫能力基本可以滿足現(xiàn)階段加氫預(yù)期，按此估算，已投運(yùn)加氫站中加氫能力達(dá)500 kg以上規(guī)模的有10座。

圖1 中國(guó)加氫站建設(shè)情況（截至2019年3月）

（二）關(guān)鍵技術(shù)不斷突破，裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快

在制氫技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)已擁有大規(guī)模煤制氫（制氫能力2×105m3/h以上）、天然氣制氫（制氫能力8×104m3/h）、甲醇制氫（制氫能力4×104m3/h以上）的工程技術(shù)集成能力與實(shí)際工程案例，并掌握氫氣液化關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，堿性電解水裝置的單機(jī)制氫能力也可達(dá)1000～1200 m3/h，并擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備制造、工藝集成能力。

在加氫站方面，國(guó)內(nèi)具有自主研發(fā)生產(chǎn)35 MPa加氫機(jī)能力，完成70 MPa加氫機(jī)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)開發(fā)；在壓縮機(jī)方面，具備45 MPa小流量壓縮機(jī)的完全自主研發(fā)制造能力，并可通過進(jìn)口關(guān)鍵零部件，實(shí)現(xiàn)中等流量壓縮機(jī)自主集成；同時(shí)，擁有87.5 MPa壓力等級(jí)壓縮機(jī)的試驗(yàn)樣機(jī)。在固定儲(chǔ)氫裝置方面，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的45 MPa與98 MPa固定儲(chǔ)氫容器設(shè)計(jì)與制造能力，其中，45 MPa儲(chǔ)氫容器單體水容積可達(dá)到20 m3，使用壽命可達(dá)5萬次以上，98 MPa固定儲(chǔ)氫容器單體水容積可達(dá)到1 m3。此外，少數(shù)企業(yè)已擁有加氫站系統(tǒng)控制算法優(yōu)化與產(chǎn)品集成能力，目前加氫站的氫氣一次性利用率可提高到70%～75%。

（三）地方政策紛紛出臺(tái)，區(qū)域骨干供給網(wǎng)絡(luò)初顯

全國(guó)已有14個(gè)?。ㄊ校┮褜?shí)質(zhì)性開展氫能產(chǎn)業(yè)布局與推廣工作，分別是廣東、山東、江蘇、湖北、河北、山西、浙江、四川、北京、天津、吉林、遼寧、安徽、河南。以上大部分地區(qū)均出臺(tái)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)扶持政策，并落地一批燃料電池或整車產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)加氫站建設(shè)，積極開展示范運(yùn)營(yíng)。例如產(chǎn)業(yè)政策較為完善的廣東省佛山市，2018年6月廣東省發(fā)布了《關(guān)于加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的意見》，明確提出電解水制氫電價(jià)享受蓄冷電價(jià)的政策；佛山市南海區(qū)人民政府發(fā)布的《促進(jìn)加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)及氫能源車輛運(yùn)行扶持辦法》，對(duì)加氫站補(bǔ)貼力度最高可達(dá)到800萬元，對(duì)加氫站運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼最高可達(dá)到20元/kg。這些地方規(guī)劃與政策的出臺(tái)，有利于國(guó)內(nèi)區(qū)域性供氫網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，加速區(qū)域氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育。

表1 中國(guó)加氫站分布（截至2019年3月）

四、國(guó)外氫能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的啟示

（一）日本

日本發(fā)布的《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》，詳實(shí)指導(dǎo)了2014年至2040年，日本制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加氫、氫能利用等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的發(fā)展目標(biāo)與路徑。在氫能基礎(chǔ)設(shè)施方面，結(jié)合日本能源稟賦，提出日本各階段制氫與加氫站建設(shè)目標(biāo)，到2030年日本加氫站數(shù)量要達(dá)到1000座且成本降至2億日元，海外制氫運(yùn)輸回日本的價(jià)格將控制在30日元/m3以內(nèi)。

截至2018年年末，日本已經(jīng)建成106座加氫站，其中80座以上對(duì)公眾開放[4]，其余則是專門為公交車或車隊(duì)客戶提供服務(wù)，這些加氫站成本大多在4億～5億日元，按照政府制定氫能基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的補(bǔ)貼政策，補(bǔ)貼金額可達(dá)到目前加氫站投資水平的一半左右。

（二）德國(guó)

截至2018年年末，歐洲擁有152座已運(yùn)營(yíng)加氫站[5]，其中僅德國(guó)就擁有60座對(duì)外經(jīng)營(yíng)站，且2018年度德國(guó)就投運(yùn)了17座，已成為全球擁有第二大公共加氫站數(shù)量的國(guó)家[4]，并計(jì)劃至2023年建成400座加氫站，以覆蓋60%的德國(guó)人口，2030年達(dá)到1000座，覆蓋德國(guó)的全部人口。

德國(guó)政府在2006年啟動(dòng)氫能和燃料電池技術(shù)國(guó)家創(chuàng)新計(jì)劃（至2016年該計(jì)劃共支持14億歐元），于2009年啟動(dòng)氫能供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施研究，2011年年底發(fā)布實(shí)施路線圖。為了尋找可靠的商業(yè)推廣模式，2015年2月，約有27家企業(yè)共同發(fā)起成立了H2M公司，在德國(guó)政府的資助下，開展全國(guó)加氫基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、加氫站建設(shè)及經(jīng)營(yíng)工作，目標(biāo)是建立429個(gè)加氫站組成的覆蓋全德的加氫網(wǎng)絡(luò)，任一站點(diǎn)與下一站點(diǎn)的間距不超過90 km，并將整個(gè)計(jì)劃分為測(cè)試驗(yàn)證、試驗(yàn)推廣、商業(yè)推廣三個(gè)階段實(shí)施，同時(shí)，對(duì)融資、采購(gòu)、運(yùn)營(yíng)及后期市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的資產(chǎn)分配方案均做了詳細(xì)規(guī)劃，H2M公司將持續(xù)投資運(yùn)營(yíng)德國(guó)的加氫站項(xiàng)目，直到加氫站業(yè)務(wù)開始盈利時(shí)，H2M公司會(huì)停止投資，這些資產(chǎn)將會(huì)通過評(píng)估后由合作企業(yè)優(yōu)先回購(gòu)，再次形成以市場(chǎng)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。

（三）美國(guó)

自2012年美國(guó)提出未來向能源部（DOE）在氫能及燃料電池等清潔能源研發(fā)領(lǐng)域投入63億美元后，DOE聯(lián)合美國(guó)高校與企業(yè)共同攻關(guān)氫能及燃料電池關(guān)鍵技術(shù)，并成立美國(guó)燃料電池和氫能聯(lián)盟，于2013年啟動(dòng)H2USA計(jì)劃，共同對(duì)加氫站網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、融資方案、市場(chǎng)拓展制定詳細(xì)方案，為美國(guó)在氫能基礎(chǔ)設(shè)施方面的集成技術(shù)與裝備制造奠定了世界領(lǐng)先地位。截至目前，美國(guó)已公開對(duì)外運(yùn)營(yíng)加氫站達(dá)到42座[4]，尚有部分內(nèi)部加氫站數(shù)量未知。

（四）韓國(guó)

2019年1月，韓國(guó)政府發(fā)布《氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖》，目標(biāo)是成為世界最高水準(zhǔn)的氫能經(jīng)濟(jì)國(guó)家，并以2022年與2040年作為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，詳實(shí)地提出韓國(guó)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展目標(biāo)與實(shí)施路徑。計(jì)劃到2022年全國(guó)氫氣供應(yīng)量達(dá)到4.7×105t/a，供應(yīng)價(jià)格降至6000韓元/kg，并建成310座加氫站；到2040年，氫氣供應(yīng)量達(dá)到5.26×106t/a，成本降至3000韓元/kg，建成1200座以上加氫站。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)加氫基礎(chǔ)設(shè)施核心裝備技術(shù)完全國(guó)產(chǎn)化，并實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍的管道網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)氫氣大規(guī)模運(yùn)輸配送。

根據(jù)氫氣不同的供給方式，路線圖將加氫站分為氫氣管道供氫型、長(zhǎng)管拖車供氫型、電解水制氫加氫一體型三類，對(duì)加氫站投資與運(yùn)營(yíng)進(jìn)行補(bǔ)貼支持，其中建設(shè)補(bǔ)貼最高可達(dá)29億韓元，運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼可高達(dá)2.2億韓元。路線圖進(jìn)一步完善了加氫站網(wǎng)絡(luò)布點(diǎn)，鼓勵(lì)把加油站與天然氣站擴(kuò)建成加氫混合站，允許在限制區(qū)的公交車站安裝加氫站，并推動(dòng)逐漸減小加氫站建設(shè)相關(guān)的安全距離。此外，韓國(guó)政府提出從標(biāo)準(zhǔn)化、法律、人才、國(guó)際合作、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面全面提高國(guó)民對(duì)氫安全的認(rèn)知與產(chǎn)業(yè)安全管理體系。

五、中國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

（一）缺少系統(tǒng)性的發(fā)展戰(zhàn)略

在整個(gè)能源生產(chǎn)與消費(fèi)體系中，氫能的定位尚未明確，將制約其在能源革命中發(fā)揮應(yīng)有的作用，也未制定氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)性的發(fā)展目標(biāo)與實(shí)施路徑，不利于發(fā)揮現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)要素效用最大化及構(gòu)建產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策保障體系。

（二）加氫站數(shù)量與性能相對(duì)落后

中國(guó)目前建成的加氫站數(shù)量約為日本的四分之一，也遠(yuǎn)落后于德國(guó)與美國(guó)。國(guó)內(nèi)大部分加氫站屬于場(chǎng)內(nèi)測(cè)試站與撬裝站，這些加氫站的特點(diǎn)就是固定儲(chǔ)氫量或氫氣壓縮系統(tǒng)能力較低，隨著加氫車輛規(guī)模的增加，將無法滿足加氫車輛進(jìn)場(chǎng)時(shí)間隨機(jī)化、單次加注時(shí)間短的商業(yè)需求，尤其對(duì)于撬裝站，單次加注時(shí)間完全取決于長(zhǎng)管拖車的氫氣壓力與系統(tǒng)壓縮能力，在長(zhǎng)管拖車儲(chǔ)氫壓力下降的連續(xù)加注情景下，系統(tǒng)壓縮能力會(huì)按比例下降，導(dǎo)致車輛單次加注時(shí)間變長(zhǎng)。

（三）關(guān)鍵技術(shù)與成本亟待突破

我國(guó)雖已具有35 MPa加氫站關(guān)鍵技術(shù)與裝備集成能力，但在關(guān)鍵指標(biāo)與國(guó)產(chǎn)化方面，還存在很大差距。在壓縮機(jī)技術(shù)方面，完全國(guó)產(chǎn)化的45 MPa壓縮機(jī)流量較小且在實(shí)際應(yīng)用中故障率較高，其關(guān)鍵部件仍需通過進(jìn)口后在國(guó)內(nèi)組裝，同時(shí)，國(guó)內(nèi)不具備生產(chǎn)商用87 MPa壓縮機(jī)能力。在固定式儲(chǔ)氫裝備方面，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)氫裝置多為鋼內(nèi)筒鋼帶纏繞容器，目前45 MPa固定儲(chǔ)氫容器每立方米水容積的價(jià)格超過20萬元，98 MPa固定儲(chǔ)氫容器每立方米水容積的價(jià)格超過100萬元。在加氫機(jī)技術(shù)方面，加氫槍依賴進(jìn)口，國(guó)內(nèi)70 MPa加氫機(jī)處于試驗(yàn)驗(yàn)證階段，與國(guó)外商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的70 MPa加氫機(jī)指標(biāo)差距較大。此外，氫基礎(chǔ)設(shè)施的高壓管路及閥門，目前需依賴進(jìn)口；加氫站的工藝控制系統(tǒng)未來還需通過實(shí)際運(yùn)營(yíng)進(jìn)一步驗(yàn)證及優(yōu)化。

此外，我國(guó)還缺少70 MPa壓力等級(jí)、液氫加氫站、氫氣檢測(cè)、管道運(yùn)氫、加氫站工程投資及財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。這些標(biāo)準(zhǔn)尚未制定，與我國(guó)尚未完全掌握相關(guān)技術(shù)及缺少驗(yàn)證性數(shù)據(jù)有一定關(guān)系。

（四）產(chǎn)業(yè)管理與監(jiān)管體系尚未構(gòu)建

加氫站作為城市基礎(chǔ)設(shè)施類固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目，若按照投資額度，在絕大多數(shù)地區(qū)按照備案類項(xiàng)目管理，備案權(quán)基本下放至區(qū)縣級(jí)政府。在項(xiàng)目論證期，需完成環(huán)評(píng)、規(guī)劃、安評(píng)、節(jié)能、土地、維穩(wěn)等方面的論證；在報(bào)建階段，需要通過規(guī)劃、住建、消防、安監(jiān)、市監(jiān)等部門審批；在項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)前還需通過以上事項(xiàng)的驗(yàn)收，由于各主管部門對(duì)加氫站的評(píng)估審批缺乏實(shí)際依據(jù)與案例，也缺少自上而下的技術(shù)論證與標(biāo)準(zhǔn)支撐，導(dǎo)致“審批難、審批慢”。此外，制氫設(shè)備在我國(guó)長(zhǎng)期作為大型化工、電子、能源項(xiàng)目的配套設(shè)施，安全監(jiān)管體系已成熟，而加氫站作為城市交通體系的氫氣分發(fā)站，安全監(jiān)管體系尚未構(gòu)建，不利于行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

（五）商業(yè)模式與持續(xù)路徑亟待探索

加氫工藝的復(fù)雜性導(dǎo)致加氫站投資及運(yùn)營(yíng)成本遠(yuǎn)超天燃?xì)庹?，一?00 kg日平均加氫能力的簡(jiǎn)易固定式加氫站，僅主要設(shè)備與土建投資就超過1000萬元，靜態(tài)總投資會(huì)達(dá)到1500萬元甚至2000萬元以上，圖2預(yù)測(cè)了在不同靜態(tài)總投資情況下，不同規(guī)模加氫站日售氫量、氫氣價(jià)差等三個(gè)關(guān)鍵投資參數(shù)對(duì)應(yīng)的盈虧平衡線，以600 kg加氫站為例，在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的理想狀態(tài)，當(dāng)靜態(tài)投資為1250萬元時(shí)，保持氫氣售價(jià)與進(jìn)場(chǎng)價(jià)差價(jià)為14.35元/kg時(shí)，可實(shí)現(xiàn)盈虧平衡，當(dāng)靜態(tài)投資達(dá)到2200萬元時(shí)，需要將氫氣售價(jià)與進(jìn)場(chǎng)價(jià)差控制到19.25元/kg才能實(shí)現(xiàn)盈虧平衡；當(dāng)加氫站規(guī)模較小、土地等非技術(shù)成本升高時(shí)，建設(shè)方以1750萬元投資400 kg加氫站，在滿負(fù)荷狀態(tài)，需要將售價(jià)與進(jìn)場(chǎng)價(jià)差控制到24.35元才能實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。此外，現(xiàn)階段市場(chǎng)用氫需求較小、加氫站設(shè)備與工藝也未經(jīng)過高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定驗(yàn)證，未來加氫站運(yùn)營(yíng)成本會(huì)比理論預(yù)測(cè)值或目前實(shí)際經(jīng)驗(yàn)值要高。

圖2 加氫基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵參數(shù)盈虧平衡關(guān)系預(yù)測(cè)

若參照汽油車運(yùn)營(yíng)成本制定售氫價(jià)格，結(jié)合現(xiàn)有的制氫與運(yùn)氫價(jià)格，在沒有補(bǔ)貼的情況下，加氫站很難實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。通過投資加氫站、外購(gòu)氫、售氫的單一模式將無法持續(xù)，缺少協(xié)同制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、加氫等基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化配置，難以減少供氫成本，不利于整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

六、中國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略思考

（一）氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)與路徑

未來30年，我國(guó)的氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)總體將分成三個(gè)階段。

第一階段（當(dāng)前到2025年）：形成頂層路線清晰、產(chǎn)業(yè)政策基本健全、安全監(jiān)管基本完善、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)有序、商業(yè)模式不斷創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)聚集加速、加氫關(guān)鍵裝備技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，為產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

本階段已完成氫能在我國(guó)的發(fā)展定位與戰(zhàn)略目標(biāo)，形成自上而下相對(duì)健全的行業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見、審批管理和財(cái)稅優(yōu)惠政策，基于信息化基本完成全國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施安全網(wǎng)絡(luò)體系。

在發(fā)展路線上，本階段氫源將以城市周邊富裕的工業(yè)副產(chǎn)氫、化工與電子行業(yè)配套的小規(guī)?；茉粗茪錇橹?，少部分地區(qū)的電解水制氫為輔；儲(chǔ)運(yùn)以20 MPa高壓氣態(tài)為主，完善45 MPa以上壓力儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，并完成應(yīng)用驗(yàn)證；加氫站將基本覆蓋先行示范的城市，對(duì)外商業(yè)化運(yùn)營(yíng)站將達(dá)100座以上，并完全掌握70 MPa加氫機(jī)、平均流量200 m3/h以上90 MPa壓縮機(jī)、平均流量800 m3/h以上45 MPa壓縮機(jī)等關(guān)鍵裝備技術(shù)，基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

第二階段（2025—2035年）：形成產(chǎn)業(yè)政策健全、行業(yè)監(jiān)管完善、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)有序、商業(yè)模式成熟、加氫關(guān)鍵裝備技術(shù)完全國(guó)產(chǎn)化，高效、安全、低成本的供氫網(wǎng)絡(luò)雛顯的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)，為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

本階段的產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)監(jiān)管健全成熟，補(bǔ)貼及財(cái)稅優(yōu)惠政策開始退坡，產(chǎn)業(yè)處于以市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下有序競(jìng)爭(zhēng)且日益激烈的發(fā)展環(huán)境。在發(fā)展路線上，氫源將以煤制氫等大規(guī)模集中供氫（部分配套碳捕獲、利用與封存）與綠色電解水制氫為主，工業(yè)副產(chǎn)氫為輔，并將充分挖掘市場(chǎng)已有氫源，形成大規(guī)模氫氣運(yùn)輸?shù)母窬?，低成本、高效安全的全?guó)供氫網(wǎng)絡(luò)開始構(gòu)建；儲(chǔ)運(yùn)以45 MPa以上高壓氣態(tài)為主，完善液氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，開展長(zhǎng)距離液氫運(yùn)輸及液氫加氫站應(yīng)用；全國(guó)性骨干加氫網(wǎng)絡(luò)初顯，對(duì)外商業(yè)化運(yùn)營(yíng)加氫站將達(dá)到1000座以上，關(guān)鍵裝備及技術(shù)完全國(guó)產(chǎn)化，并處于全球領(lǐng)先水平。

第三階段（2035—2050年）：形成高效低碳的氫能供給網(wǎng)絡(luò)，市場(chǎng)引領(lǐng)、價(jià)格調(diào)節(jié)、體制機(jī)制科學(xué)健全的高質(zhì)量發(fā)展格局。在發(fā)展路線上，以可再生能源制氫為主（包括太陽(yáng)能光解水制氫技術(shù)），煤制氫（配套碳捕獲利用與封存）為輔，各地也將根據(jù)資源與工業(yè)的發(fā)展情況，因地制宜地選擇“深綠”的供氫方案，并配套包括城市管道輸氫在內(nèi)的多種運(yùn)氫方案，最終實(shí)現(xiàn)供氫網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)、電力、建筑、交通行業(yè)不同程度的融合；基本形成覆蓋全國(guó)的加氫網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外商業(yè)化運(yùn)營(yíng)加氫站將達(dá)到10 000座以上，關(guān)鍵裝備及技術(shù)達(dá)到全球領(lǐng)先水平。

（二）具體建議

1.加強(qiáng)氫能產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略研究

建議加快研究將氫能納入我國(guó)能源體系事宜，推動(dòng)氫能成為國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要組成部分，制定詳細(xì)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施路線圖，戰(zhàn)略的研究要充分立足于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)我國(guó)綠色低碳循環(huán)發(fā)展、推動(dòng)能源革命、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的貢獻(xiàn)，科學(xué)分析產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)路線、時(shí)間表與重點(diǎn)任務(wù)，重點(diǎn)規(guī)劃基于實(shí)現(xiàn)氫能與工業(yè)、電力、建筑、交通行業(yè)深度融合的安全高效、低碳循環(huán)的氫能供給網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用場(chǎng)景，將發(fā)展氫能與我國(guó)建設(shè)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系的重大部署緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高起點(diǎn)開局、高質(zhì)量實(shí)施、可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，研究設(shè)立氫能源及燃料電池國(guó)家重大專項(xiàng)的工作方案。

2.建立健全產(chǎn)業(yè)政策、安全監(jiān)管及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

相關(guān)部委聯(lián)合研究出臺(tái)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見，加強(qiáng)各級(jí)主管部門的相互協(xié)作；出臺(tái)安全評(píng)價(jià)等關(guān)鍵審批事項(xiàng)自上而下的管理辦法與技術(shù)論證方案，建立氫能基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目“安全綠色”的審批通道；加快健全中國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)體系，進(jìn)一步完善氫能基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)、建設(shè)與驗(yàn)收相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；參照充電設(shè)施，盡快出臺(tái)將加氫站納入城市建設(shè)規(guī)劃指導(dǎo)意見；加快建立第三方檢測(cè)；逐步建立健全產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入與退出機(jī)制、氫能基礎(chǔ)設(shè)施裝備質(zhì)量追溯體系、企業(yè)質(zhì)量安全評(píng)價(jià)體系、責(zé)任延伸制度，與補(bǔ)貼政策、金融支持相掛鉤；探索建立基于信息化的氫能大安全監(jiān)管平臺(tái)；分類指導(dǎo)、穩(wěn)步推進(jìn)取消電解水制氫站選址受化工園區(qū)限制；加強(qiáng)氫能源科普宣傳，構(gòu)建良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展氛圍，吸引更多社會(huì)資源。

3.建立氫能基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與核心裝備自主化的長(zhǎng)效機(jī)制

依托行業(yè)骨干企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)與高校，聯(lián)合組建國(guó)家級(jí)工程技術(shù)中心、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家制造創(chuàng)新中心等平臺(tái)，共同開展氫能基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，建立氫能知識(shí)產(chǎn)權(quán)共享機(jī)制，高效共享閑置和分散的知識(shí)產(chǎn)權(quán)資源，最大化地實(shí)現(xiàn)資源價(jià)值；加強(qiáng)國(guó)家及各地重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃關(guān)于氫能基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)及裝備國(guó)產(chǎn)化支持力度；支持在具備條件的地區(qū)設(shè)立自主創(chuàng)新氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，利用已有優(yōu)勢(shì)加快產(chǎn)業(yè)聚集，布局一批具有引領(lǐng)作用的重大氫能示范工程；加強(qiáng)國(guó)際交流，鼓勵(lì)實(shí)施氫能源國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃和大工程，形成國(guó)際化的協(xié)作機(jī)制。

4.加大對(duì)氫能基礎(chǔ)設(shè)施全產(chǎn)業(yè)鏈的補(bǔ)貼政策及金融支持

加快制定產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)項(xiàng)目基準(zhǔn)收益等投資論證的科學(xué)決策依據(jù)，堅(jiān)持市場(chǎng)主導(dǎo)與政策驅(qū)動(dòng)并行，加強(qiáng)宏觀質(zhì)量調(diào)控，逐步建立科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼政策與退坡機(jī)制；研究氫氣增值稅降至與天然氣同檔稅率、并享受增值稅即征即退50%優(yōu)惠政策；將加氫站納入國(guó)家重點(diǎn)扶持的公共基礎(chǔ)設(shè)施，享受企業(yè)所得稅“三免三減半”政策；逐步消除電解水制氫基本電價(jià)，探索建立谷電期環(huán)保高效特別是超低排放機(jī)組、可再生能源項(xiàng)目特別是超出地區(qū)保障利用小時(shí)與平價(jià)上網(wǎng)的機(jī)組，與制氫企業(yè)直接電力交易的機(jī)制；拓寬產(chǎn)業(yè)投融資渠道，鼓勵(lì)政府金融平臺(tái)與社會(huì)資本加入的多元化投資體系，支持各地設(shè)立氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)基金；支持各地給予前沿性氫能設(shè)施裝備制造、率先采用國(guó)家科技專項(xiàng)成果的儲(chǔ)運(yùn)及加氫項(xiàng)目資金獎(jiǎng)勵(lì)、風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償與融資貼息等支持。