中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇、挑戰(zhàn)及對策建議

盧琛鈺 孫浩天 田澤普

摘? ?要：氫能是實現(xiàn)多領(lǐng)域深度清潔脫碳的重要路徑，正在成為全球能源技術(shù)革命和戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要方向。近年來，我國政府以燃料電池汽車示范應用為牽引，對氫能產(chǎn)業(yè)的支持力度持續(xù)加大，將其作為國 家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分?！疤歼_峰、碳中和”宏偉目標的提出，為我國氫能產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展提 供了重大機遇，但作為綠色低碳的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，還需要從政策突破、科技創(chuàng)新、安全監(jiān)管、綠色轉(zhuǎn)型、 社會認知等方面為其發(fā)展提供支持。

關(guān)鍵詞：氫能;燃料電池;綠色低碳;能源政策

隨著全球能源緊缺和環(huán)境污染問題日益凸顯， 尋找清潔的、便捷的、來源豐富的可再生能源成 為人類共同努力的目標。氫能作為清潔、高效和 安全的二次能源，可實現(xiàn)電、氣、熱等不同能源 形式的相互轉(zhuǎn)化，并在交通運輸、工業(yè)用能、建 筑供熱供電等領(lǐng)域發(fā)揮積極作用，是推動傳統(tǒng)化 石能源清潔高效利用和支持可再生能源大規(guī)模可 持續(xù)發(fā)展的理想媒介。氫能產(chǎn)業(yè)正在成為全球能 源技術(shù)革命和能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重大戰(zhàn)略方向。

一、中國氫能產(chǎn)業(yè)迎來良好的發(fā)展機遇

發(fā)展氫能是我國實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目 標、加快綠色低碳發(fā)展、全面提高資源利用效率 的重要舉措。氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈涉及氫的制 儲運加，燃料電池材料、部件和系統(tǒng)以及在交通、 能源、工業(yè)等多個領(lǐng)域的廣泛應用，帶動效應強， 全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值增長潛力大。通過發(fā)展氫能，將有 利于推動建立一個包含技術(shù)研發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)、市場應用和社會配套的氫經(jīng)濟系統(tǒng)和氫能社會，對 我國實現(xiàn)國內(nèi)國際雙循環(huán)、保障能源安全和經(jīng)濟 安全具有重要的戰(zhàn)略意義。

（一）國家重視，各地方積極推進氫能產(chǎn)業(yè)布局

我國在 2006 年就將氫能與燃料電池寫入《國 家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020 年）》中，此后一系列的規(guī)劃和政策，更加顯示出 國家對氫能及燃料電池的重視。近年來，我國將 氫能作為國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，對 氫能產(chǎn)業(yè)的支持力度持續(xù)加大。2019 年全國兩會 首次將發(fā)展氫能寫入《政府工作報告》，提出“推 動充電、加氫等設施建設”;2019 年 11 月，國家 統(tǒng)計局在《能源統(tǒng)計報表制度》中，首次將氫氣 和煤炭、天然氣、原油、電力、生物燃料等一起， 納入能源統(tǒng)計范疇;2020 年 3 月，國家發(fā)展改革 委印發(fā)《關(guān)于加快建立綠色生產(chǎn)和消費法規(guī)政策 體系的意見》，明確提出由國家能源局、國家發(fā)展 改革委、科技部等部門負責在 2021 年完成制定氫能發(fā)展的標準規(guī)范和支持政策研究的重點任務; 2020 年 4 月，《中華人民共和國能源法（征求意見 稿）》首次在法律層面將氫能納入能源范疇;2020 年 5 月，《關(guān)于 2020 年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃 草案的報告》中明確提出“制定國家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā) 展戰(zhàn)略規(guī)劃”;2021 年已公布的《“十四五”規(guī)劃 和 2035 年遠景目標綱要》強調(diào)，“在氫能與儲能 等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域，組織實施未來產(chǎn)業(yè) 孵化與加速計劃，謀劃布局一批未來產(chǎn)業(yè)。”

以燃料電池汽車示范應用為牽引，在交通運 輸領(lǐng)域作為清潔能源替代傳統(tǒng)化石能源，是目前 我國能源用氫的主要方向。2019 年以來，在前期 以中央財政對消費者給予購置補貼支持燃料電池 汽車發(fā)展的基礎上，各部委陸續(xù)出臺政策，圍繞 燃料電池車用場景制定相關(guān)技術(shù)路線與產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。 2019 年 1 月，工信部、公安部、財政部等 11 個 部門聯(lián)合印發(fā)的《柴油貨車污染治理攻堅戰(zhàn)行動 計劃》提出，要積極推廣應用新能源物流配送車， 鼓勵各地組織開展燃料電池貨車示范運營，建設 一批加氫示范站;2020 年 4 月，財政部聯(lián)合工信 部、科技部、發(fā)展改革委發(fā)布了《關(guān)于完善新能 源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，明確提出 “調(diào)整補貼方式，開展燃料電池汽車示范應用”; 2020 年 9 月，財政部等五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開 展燃料電池汽車示范應用的通知》，將原有國家財 政的購置補貼調(diào)整為“以獎代補”方式，按照各地方自愿聯(lián)合申報形成的城市群開展燃料電池汽 車關(guān)鍵核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)和示范應用;2020 年 10 月，國務院辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展 規(guī)劃（2021-2035 年）》，明確將燃料電池汽車與 純電動汽車、插電式混合動力（含增程式）汽車 作為我國新能源汽車發(fā)展的三大技術(shù)路線，提出 “燃料電池汽車實現(xiàn)商業(yè)化應用，氫燃料供給體系 建設穩(wěn)步推進”的發(fā)展遠景與具體部署。

各地也積極響應國家號召，陸續(xù)出臺相關(guān)文 件和規(guī)范，推進氫能產(chǎn)業(yè)布局，加大基礎設施建 設，把發(fā)展氫能作為推動地方高質(zhì)量發(fā)展與轉(zhuǎn)型 升級的重要引擎。截至目前，全國已有 13 個省份 發(fā)布了氫能源相關(guān)專項規(guī)劃和政策，明確氫能源 產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標，其他省份通過氫燃料電池汽車等 相關(guān)政策規(guī)劃明確氫能產(chǎn)業(yè)建設目標，并試點啟 動產(chǎn)業(yè)化項目。

（二）科研支持，逐步突破產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)

從“九五”開始，我國就通過科研項目支持 氫燃料電池汽車示范應用。在制氫、儲運和加注 技術(shù)以及燃料電池關(guān)鍵材料、零部件、動力系統(tǒng) 等氫能產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)領(lǐng)域布局項目來支持技術(shù)研 發(fā)。截至 2020 年底，國家科技項目累計投入氫能與燃料電池研發(fā)經(jīng)費超過 20 億元，僅“十三五” 期間，科技部就通過“新能源汽車”和“可再生 能源與氫能”重點專項支持了 37 個氫能與燃料電 池技術(shù)研發(fā)項目。2021 年，科技部國家重點研發(fā) 計劃啟動實施“十四五”氫能技術(shù)重點專項，目 標是到 2025 年實現(xiàn)我國氫能技術(shù)研發(fā)水平進入國 際先進行列;2021 年度啟動 18 個項目，安排國撥 經(jīng)費 7.95 億元，進一步加大在氫能與燃料電池領(lǐng) 域的研發(fā)支持力度。

經(jīng)過近 20 年的發(fā)展，我國已基本構(gòu)建較為完 整的氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈，制氫、儲氫、運氫、 加氫到燃料電池各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵核心技術(shù)都取得 了重大突破。制氫方面，質(zhì)子膜電解槽制氫、高 純氫純化等技術(shù)不斷取得突破，國內(nèi) 70MPa 塑料 內(nèi)膽碳纖維纏繞Ⅳ型瓶不斷進行有效探索，加氫 機、空壓機、氫氣循環(huán)泵等零部件國產(chǎn)化探索不斷取得進展，國產(chǎn)電堆和材料部件的部分關(guān)鍵指 標，如電堆壽命、成本、催化劑鉑用量等技術(shù)參 數(shù)穩(wěn)步提升，車用燃料電池系統(tǒng)、商用車整車平 臺的穩(wěn)定性和可靠性逐步提高，除了部分關(guān)鍵材 料，產(chǎn)業(yè)鏈多數(shù)環(huán)節(jié)已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。

（三）“雙碳”目標，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來重大機遇

根據(jù)我國的承諾，到 2030 年和 2060 年，將 分別實現(xiàn)碳達峰和碳中和兩個宏偉目標。根據(jù)聯(lián) 合國公布的數(shù)據(jù)，2019 年中國碳排放約 140 億噸， 從總量看，占全球總排放的 1/4 以上，仍是全球 排名第一的碳排放國。為履行《巴黎協(xié)議》中的 碳減排目標，據(jù)測算，我國既定能源政策仍需降 低化石能源使用占比來實現(xiàn)氣候變化低于 2℃的 目標。就目前來看，我國的碳減排任務依然十分 艱巨，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系 迫在眉睫。

“雙碳”目標使得我國能源發(fā)展需要從數(shù)量 擴張向提質(zhì)增效轉(zhuǎn)變。相比其他能源，氫能既可 作為能源使用，也可進行儲能和能源轉(zhuǎn)換，在實 現(xiàn)碳中和過程中將起到重要作用。以太陽能發(fā)電、 風電、水電等可再生能源發(fā)電制取的綠氫，從源 頭上杜絕了碳排放，在終端能源應用中，又替代汽油、傳統(tǒng)工業(yè)原料、傳統(tǒng)供熱等，從而實現(xiàn)零 碳排放，因此“雙碳”目標為氫能與可再生能源 的耦合發(fā)展提供了重大機遇。

（四）示范應用，氫能與燃料電池市場穩(wěn)步發(fā)展

我國兼具發(fā)展氫能的良好產(chǎn)業(yè)基礎和廣泛應 用市場，根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預測，到 2030 年我國 氫氣需求量在終端能源體系中的占比將達到 5%， 2050 年將達到 10%，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值預計將達到 12 萬億元。交通領(lǐng)域是目前我國氫能應用的核心領(lǐng) 域，中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2020 年，受新 冠疫情影響燃料電池專用車銷量大幅下降，客車 銷量維持平穩(wěn)上升，中國燃料電池汽車產(chǎn)銷量分 別完成 1199 輛和 1177 輛， 同比分別下降 57.5% 和 56.8%。截至 2020 年底，我國燃料電池汽車銷 量累計達到 7352 輛。隨著燃料電池示范城市群和 補貼政策的落實，預計全國燃料電池汽車產(chǎn)銷量 將會有大幅度提升，自 2021 年起或?qū)⒂瓉肀l(fā)式 增長（見圖 1）。

除道路車輛外，氫能在其他交通領(lǐng)域的應用 也不斷取得進展。2016 年底我國首架有人駕駛氫 燃料電池飛機試飛成功后，近幾年國家電投、商 飛等多家單位在研發(fā)氫能飛機;軌道交通方面，唐山、佛山等地建成燃料電池有軌電車示范線路 并已正式投入運營;2021 年 2 月，我國首艘燃料 電池游艇已在大連順利完成試航，同年 5 月，廣 東省首艘氫能游船正式下水。

為滿足氫燃料電池車輛應用示范，近幾年各 地均加大了氫能基礎設施建設。據(jù)不完全統(tǒng)計，截 至 2021 年上半年，我國累計建成加氫站 165 座（今年上半年建成 27 座），其中 116 座已投入運營，加 氫站數(shù)量位居全球第二位。已建成的加氫站中， 北京大興國際氫能示范區(qū)加氫站日最大加注量達 4800kg，是目前全球規(guī)模最大的加氫站。隨著各地 積極申請燃料電池汽車示范城市群以及眾多能源巨 頭進入氫能領(lǐng)域，預計 2021 年加氫站建設將會有新的突破，或?qū)⑦_到 200 座。此外，我國目前是可 再生能源發(fā)電裝機量最大的國家，也是制氫量最大 的國家，具備規(guī)?；l(fā)展綠色氫能的潛力。

二、中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)

盡管我國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來良好 的機遇期，但作為新興產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展必非一蹴而 就，反而可能是道阻且長，因此目前氫能產(chǎn)業(yè)雖 蓄勢待發(fā)，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

（一）行業(yè)發(fā)展前期政策依賴性較強

我國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)正處于導入期，這 一階段，政策扶持顯得非常重要，通過各種形式 的補貼以及政府特定的行政和監(jiān)管手段，才能使 得產(chǎn)業(yè)進入“規(guī)模化—降成本—市場化”的量價 循環(huán)，形成商業(yè)化競爭發(fā)展的良好局面。但這兩 年由于新冠疫情和經(jīng)濟形勢的變化，以及政策制 定者在發(fā)展氫能方面的思路并未完全統(tǒng)一，尤其 是去年到今年關(guān)于燃料電池汽車示范城市群的政 策遲遲未能落地，“有效的市場”并未真正出現(xiàn)， 很多企業(yè)面臨資金和市場的雙重壓力，甚至出現(xiàn) 債務鏈的情況，一些頭部企業(yè)攤子大風險大，很 多尾隨企業(yè)融資難生存難。這就需要引導企業(yè)順 應形勢而不能依賴甚至去賭產(chǎn)業(yè)政策，能抓住機 會的企業(yè)要用足產(chǎn)業(yè)政策但不能搞產(chǎn)業(yè)投機。

（二）供應鏈部分環(huán)節(jié)存在短缺隱患

氫能產(chǎn)業(yè)鏈長，大的方面來說包括氫的制儲 運加、燃料電池、氫能燃料電池應用三個環(huán)節(jié)， 但供應鏈上又有很多細分領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)能否健康發(fā) 展，有沒有安全穩(wěn)定、質(zhì)優(yōu)價廉的供應鏈，就成 為了關(guān)鍵。我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀是部分領(lǐng)域 因資源稟賦、基礎研究或技術(shù)攻關(guān)的缺失，導致在不同地區(qū)、不同企業(yè)或產(chǎn)業(yè)鏈的不同環(huán)節(jié)，或 多或少存在階段性或局部性供應短缺的風險。比 如佛山的氫源，儲氫瓶的碳纖維，燃料電池的膜、 催化劑和炭紙等關(guān)鍵材料;還比如安全可靠的氫 氣壓縮機、高壓關(guān)鍵閥門、加氫槍等。

（三）良性發(fā)展的市場環(huán)境尚未形成

氫能與燃料電池作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，首先 需要產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)方面的科技創(chuàng)新， 同時也需要商業(yè)模式和政策環(huán)境方面的創(chuàng)新。中 美貿(mào)易爭端和新冠疫情帶來的或主動或被動的產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，“碳達峰、碳中和”目標的逐級分解 帶來的巨大壓力，讓很多地方都選擇氫能作為當 地重點培育和發(fā)展的產(chǎn)業(yè)方向。目前全國各地出 臺了 40 多個氫能發(fā)展規(guī)劃或扶持政策，短期內(nèi)的 重點工作多是扶持本地已有企業(yè)，并面向外地優(yōu) 質(zhì)企業(yè)招商，因此也就出現(xiàn)了以資金投入、資源 出讓為主的各具特色的傾斜性政策，這也帶來了 有些政策短期奏效但長遠未必有益，或者有些政 策局部有利但影響產(chǎn)業(yè)科學布局的問題。其實對 于真正想做實業(yè)的企業(yè)來說，更需要政府打造健 康可持續(xù)的發(fā)展空間和應用場景，創(chuàng)造公平競爭 的市場環(huán)境，真正發(fā)揮市場在科技和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新資 源配置中的決定性作用。

三、推動氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的對策建議

（一）統(tǒng)籌規(guī)劃，提供多類政策支持

應明確國家級氫能戰(zhàn)略規(guī)劃或發(fā)展路線圖， 引導和鼓勵氫能源跨區(qū)域協(xié)作、多領(lǐng)域應用和可 持續(xù)發(fā)展。建立科學長效的產(chǎn)業(yè)發(fā)展扶持與激勵 政策，給予氫能產(chǎn)業(yè)鏈財稅獎勵或補貼，通過降 低終端消費者使用成本，加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應 用推廣，為構(gòu)建氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展集群提供強有力的 支撐。

（二）科技引領(lǐng)，持續(xù)拓寬應用示范領(lǐng)域

堅持市場導向、企業(yè)主體、產(chǎn)學研緊密結(jié)合， 探索與智慧交通、信息通信等新技術(shù)、新業(yè)態(tài)深 度融合發(fā)展的新模式。依托重大專項布局，扎實 開展核心材料和過程機理等基礎研究，核心裝備及關(guān)鍵零部件研制，電池系統(tǒng)、儲能及終端應用 系統(tǒng)等集成研發(fā)。通過設立各級氫能及燃料電池 投資引導基金，鼓勵大型骨干企業(yè)、科研院所、 “高精?！敝行∑髽I(yè)開展科研成果轉(zhuǎn)化創(chuàng)業(yè)，以創(chuàng) 新鏈帶動產(chǎn)業(yè)鏈。

（三）實施安全監(jiān)管，強化標準規(guī)范建設

鼓勵企業(yè)、高校院所、社會組織等參與氫能 行業(yè)標準體系建設，破除氫能行業(yè)在標準體系 方面的瓶頸，協(xié)同建立標準規(guī)范體系，營造有 利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的氛圍。著力破除制約行業(yè)發(fā)展 的體制機制障礙，在危險化學品管理基礎上確 定氫在能源體系中的戰(zhàn)略定位，明確加氫基礎 設施建設等環(huán)節(jié)的管理審批責任主體、審批及 驗收流程等，建立體系化的氫氣制備、儲運安 全管理辦法，構(gòu)建燃料電池汽車示范推廣及氫 能基礎設施建設運營等安全監(jiān)管機制，保障氫 氣全環(huán)節(jié)的安全使用。

（四）推動綠色轉(zhuǎn)型，探索低碳應用潛力

鼓勵并大力推動風光儲等可再生能源與氫 能實現(xiàn)耦合發(fā)展，強化資源的綜合循環(huán)利用， 通過規(guī)模效益提升綠電制氫的比例，降低低碳 清潔氫源成本。積極探索化工、交通、鋼鐵、 電力等重點行業(yè)內(nèi)的氫能脫碳機會，強化能源 和環(huán)境政策監(jiān)管，推動傳統(tǒng)用氫領(lǐng)域的低碳化 替代。

（五）廣泛普及，提高大眾的氫能認知水平

對氫能社會的構(gòu)建，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和公眾的認知 同樣重要。比如目前加氫站的建設，在安全距離 方面往往輿情大于科學和標準;再比如山東啟動 “氫進萬家”科技示范工程，首先就提出要打造 三個科普基地。氫能產(chǎn)業(yè)要發(fā)展，就要考慮如何 通過與氫能相關(guān)的教育和科普活動，讓民眾不至 于談“氫”色變;通過科學研究和技術(shù)交流，實 現(xiàn)與其它產(chǎn)業(yè)路線的包容性發(fā)展甚至兼容性發(fā)展; 培育并提高社會公眾對氫能的認知程度，助推更 多氫能應用場景的出現(xiàn)。

（作者單位：中關(guān)村氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè) 聯(lián)盟）