中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：氫能被認(rèn)為是“21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础?，已成為“全球脫碳時(shí)代”能源競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)。近年來(lái)，美歐等發(fā)達(dá)國(guó)家持續(xù)加大氫能戰(zhàn)略投入，高密度出臺(tái)產(chǎn)業(yè)支持政策，不少國(guó)家甚至將氫能視作“世紀(jì)機(jī)遇”并提高到國(guó)家戰(zhàn)略的高度，成為競(jìng)爭(zhēng)高技術(shù)制高點(diǎn)的重要組成部分。但當(dāng)前氫能發(fā)展仍面臨諸多“后天不足”，在制取、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、應(yīng)用等四大環(huán)節(jié)過(guò)程中存在的瓶頸問(wèn)題，尚未得到根本解決。建議密切關(guān)注全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)，不斷強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)和前瞻布局，超前開展產(chǎn)業(yè)試點(diǎn)示范，著力優(yōu)化財(cái)稅政策供給，著力搶抓規(guī)則制定主導(dǎo)權(quán)，牢牢卡位全球氫能“主賽道”。
關(guān)鍵詞：氫能；脫碳；國(guó)家戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)；主賽道
氫能被認(rèn)為是“21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础保殉蔀椤叭蛎撎紩r(shí)代”能源競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)。近年來(lái)，美歐等發(fā)達(dá)國(guó)家持續(xù)加大氫能戰(zhàn)略投入，高密度出臺(tái)產(chǎn)業(yè)支持政策，不少國(guó)家甚至將氫能視作“世紀(jì)機(jī)遇”并提高到國(guó)家戰(zhàn)略的高度，成為競(jìng)爭(zhēng)高技術(shù)制高點(diǎn)的重要組成部分。
一、全球主要國(guó)家選擇不同路線加速布局氫能
一是以德國(guó)、挪威為代表的歐洲國(guó)家實(shí)施激進(jìn)的“脫碳”路線，投入巨大成本押寶“綠氫”。德國(guó)《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》明確將“綠氫”列為重點(diǎn)發(fā)展方向，并明確了“綠氫”生產(chǎn)制造和行業(yè)應(yīng)用等系列扶持政策。挪威以“綠氫”生產(chǎn)先驅(qū)自居，據(jù)稱具有革命性的液態(tài)“綠氫”項(xiàng)目將在2024年正式投入使用，2030年后“綠氫”則將在其國(guó)內(nèi)全面取代“藍(lán)氫”。預(yù)計(jì)未來(lái)10年歐洲各國(guó)“綠氫”投資規(guī)模將達(dá)百億歐元。
二是以日本、韓國(guó)為代表的亞洲國(guó)家奉行務(wù)實(shí)路線，將“藍(lán)氫”作為氫能產(chǎn)業(yè)政策發(fā)力點(diǎn)。日本認(rèn)為，當(dāng)前“綠氫”無(wú)法大量制備且應(yīng)用價(jià)格高昂，未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)并不具備大規(guī)模商用條件，故將政策扶持重點(diǎn)轉(zhuǎn)向以“藍(lán)氫”為主要驅(qū)動(dòng)力的氫燃料電池車。與此同時(shí)，韓國(guó)政府也在加速布局氫能，在其最新發(fā)布的“氫經(jīng)濟(jì)先行者”計(jì)劃中將下大力氣拓展藍(lán)氫產(chǎn)能，希望能夠以藍(lán)氫為杠桿推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，在2050年使得氫能替代石油成為韓國(guó)最大的能源消費(fèi)品種。
三是以美國(guó)、加拿大為代表的美洲國(guó)家側(cè)重氫能全生態(tài)構(gòu)建，著力推進(jìn)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。雖然美國(guó)早在2002年就已出臺(tái)氫能發(fā)展戰(zhàn)略，但到目前并未取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。拜登政府認(rèn)為氫能可在應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)中扮演關(guān)鍵角色，故其正在行政層面力推“氫生態(tài)”，具體措施包括加快布局氫能基礎(chǔ)設(shè)施、鼓勵(lì)初創(chuàng)企業(yè)參與氫能技術(shù)研發(fā)等。加拿大2020年發(fā)布的氫能戰(zhàn)略報(bào)告顯示，其將在2050年前投入12萬(wàn)億加元用于構(gòu)建氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
四是以澳大利亞、新西蘭為代表的大洋洲國(guó)家高度重視氫能國(guó)際合作，希望在消費(fèi)終端直接引入成熟氫技術(shù)。澳大利亞是最大的煤炭和天然氣出口國(guó)之一，其迫切希望在氫能“新賽道”也能獲得類似的全球重要地位，但由于起步晚且資源稟賦約束，相關(guān)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后。目前，澳大利亞政府正在西澳斥巨資打造氫能產(chǎn)業(yè)超大項(xiàng)目，欲借助德國(guó)等歐盟國(guó)家成熟技術(shù)來(lái)助其實(shí)現(xiàn)“后發(fā)趕超”。新西蘭則與日本簽署了氫能技術(shù)合作備忘錄，希望在“藍(lán)氫”終端領(lǐng)域奪得一席之地。
二、全球主要國(guó)家發(fā)展氫能的實(shí)踐做法與借鑒
一是重視經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。歐盟高度重視氫能發(fā)展，通過(guò)“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略提升“綠氫”產(chǎn)量，推動(dòng)“綠氫”的技術(shù)，進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)和鞏固全球領(lǐng)導(dǎo)地位。德國(guó)的氫能戰(zhàn)略更加重視自身的能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，明確發(fā)展和利用氫能的優(yōu)先領(lǐng)域主要為航空、運(yùn)輸、軌道交通、鋼鐵、冶金等較難通過(guò)其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)碳中和的領(lǐng)域。澳大利亞、俄羅斯等國(guó)由于擁有豐富的氫能資源，通過(guò)氫能出口的方式打造經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)極。日本由于國(guó)內(nèi)能源資源較為匱乏、能源高度依賴進(jìn)口，提出建設(shè)“氫能社會(huì)”的愿景，從氫能應(yīng)用、氫能供應(yīng)和全球化氫能社會(huì)描繪日本氫能藍(lán)圖，最終實(shí)現(xiàn)建立零碳的氫能供應(yīng)系統(tǒng)。韓國(guó)則較為重視氫能技術(shù)研發(fā)，通過(guò)氫能產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用推動(dòng)上游和中游研發(fā)，擁有全球領(lǐng)先的氫燃料汽車和燃料電池相關(guān)技術(shù)，并將氫能與人工智能、大數(shù)據(jù)并列為新增“三大戰(zhàn)略投資”領(lǐng)域。此外，韓國(guó)計(jì)劃到2040年，通過(guò)發(fā)展“氫經(jīng)濟(jì)”每年提供42萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位，創(chuàng)造43萬(wàn)億韓元經(jīng)濟(jì)附加值。
二是重視氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建。一方面，各國(guó)重視氫能產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建。以澳大利亞為代表的資源型國(guó)家，全面發(fā)展生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、加氫、出口、供熱以及合成燃料等環(huán)節(jié)，并積極拓展氫能海外供應(yīng)合作。以韓國(guó)為代表的技術(shù)型國(guó)家不僅建立了包括生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用等環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈，并且更加重視拓展氫能的應(yīng)用場(chǎng)景，探索氫燃料電池在汽車、家庭和商業(yè)建筑中的應(yīng)用。此外，基于自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以美國(guó)、歐盟、日本為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家也在不斷爭(zhēng)取氫能領(lǐng)域的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)，例如主導(dǎo)制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、開展氫能國(guó)際貿(mào)易、組建國(guó)際氫能和燃料電池技術(shù)合作聯(lián)盟等。另一方面，各國(guó)還重視氫能與其他產(chǎn)業(yè)鏈的融合。歐洲各國(guó)將氫能視為深度脫碳實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要載體，并將氫能發(fā)展貫穿在工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域。以德國(guó)為例，其高度重視氫能發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)的支撐，開展氫能交通、工業(yè)原料、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等專項(xiàng)行動(dòng)，在航空、航運(yùn)等領(lǐng)域進(jìn)行氫能的技術(shù)創(chuàng)新，并推動(dòng)建立歐洲共同利益（IPCEI）氫能項(xiàng)目、建立泛歐氫能合資公司等。
三是重視頂層政策引導(dǎo)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球已有20余個(gè)國(guó)家和地區(qū)制定了氫能國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，部分國(guó)家和地區(qū)還專門設(shè)立了支持氫能發(fā)展的委員會(huì)。美國(guó)作為最早將氫能納入國(guó)家戰(zhàn)略的國(guó)家之一，于2003年?duì)款^成立氫能與燃料電池國(guó)際伙伴關(guān)系，并建立全球“氫安全委員會(huì)”，設(shè)立氫安全知識(shí)工具平臺(tái)，旨在多方位引領(lǐng)全球氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展。德國(guó)在《德國(guó)國(guó)家氫能戰(zhàn)略》中明確展示其國(guó)家氫能戰(zhàn)略的治理結(jié)構(gòu)，包括國(guó)務(wù)委員氫能委員會(huì)、國(guó)家氫能委員會(huì)和部際協(xié)調(diào)辦公室等機(jī)構(gòu)。韓國(guó)成立國(guó)家氫經(jīng)濟(jì)委員會(huì)，負(fù)責(zé)發(fā)布實(shí)施氫戰(zhàn)略的具體行動(dòng)計(jì)劃。為了提高氫能產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，韓國(guó)氫經(jīng)濟(jì)委員會(huì)發(fā)布了《氫經(jīng)濟(jì)實(shí)施第一次基本計(jì)劃》《加氫站策略部署計(jì)劃》《氫能港口建設(shè)計(jì)劃》《海洋綠氫生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃》《氫能產(chǎn)業(yè)自由特區(qū)計(jì)劃》等發(fā)展計(jì)劃。此外，韓國(guó)政府還制定了《氫經(jīng)濟(jì)法》《綠色新政》等法規(guī)，為氫能發(fā)展奠定法律基礎(chǔ)。
四是重視配套政策制定。一方面，各國(guó)政府加大對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資金支持。美國(guó)能源部平均每年投資氫能產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目超過(guò)1.2億美元。美國(guó)政府還通過(guò)《基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法案》投資95億美元，用于區(qū)域氫能中心建設(shè)以及氫能全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉杜c研發(fā)。日本新能源技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）設(shè)立總額為2萬(wàn)億日元的“綠色創(chuàng)新基金”，為大型氫供應(yīng)鏈建設(shè)、可再生能源制氫以及下一代飛機(jī)開發(fā)、船舶開發(fā)、智能出行、燃料制造、塑料制造等氫氣應(yīng)用場(chǎng)景提供資金支持。德國(guó)則是投資90億歐元用于加速國(guó)內(nèi)氫能技術(shù)轉(zhuǎn)化與推廣，以及構(gòu)建氫能國(guó)際伙伴關(guān)系。另一方面，各國(guó)政府加快完善支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策體系。歐盟通過(guò)出臺(tái)支持性政策、構(gòu)建功能完善的市場(chǎng)、建立清晰的規(guī)章制度和氫能生態(tài)系統(tǒng)。同時(shí)，歐盟通過(guò)鼓勵(lì)歐盟成員國(guó)之間的合作，提升歐盟氫能市場(chǎng)在全球的影響力。美國(guó)、日本等國(guó)家重視企業(yè)在推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用，呼吁政府與企業(yè)攜手共建氫經(jīng)濟(jì)，建立政企協(xié)力合作、國(guó)際供應(yīng)鏈合作以及先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)合作等模式，以強(qiáng)化氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)模效應(yīng)。
三、當(dāng)前制約全球氫能發(fā)展的四大難題
一是氫能產(chǎn)業(yè)鏈成本居高不下。從制氫過(guò)程來(lái)看，受制于電價(jià)制約，其短期內(nèi)大幅降成本的空間并不大，與國(guó)際機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)的化石燃料制氫0.5美元/千克和電解水制氫1美元/千克有較大差距。從運(yùn)氫過(guò)程來(lái)看，無(wú)論是高壓氣氫、低溫液氫還是管道輸氫，都有嚴(yán)格的溫度和壓強(qiáng)要求，不僅能耗高而且投資大。從加氫過(guò)程來(lái)看，僅單個(gè)加氫站的投入成本至少需200萬(wàn)美元。
二是氫能轉(zhuǎn)化效率亟待大幅提高。以氫動(dòng)力汽車為例，據(jù)測(cè)算，電解水制氫過(guò)程能量損失約45%，氫能轉(zhuǎn)化為電能過(guò)程再損失55%，氫動(dòng)力汽車的綜合能源轉(zhuǎn)化效率僅有25%左右。而從制氫過(guò)程來(lái)看，未來(lái)具備全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模意義的“光伏+電解”制氫技術(shù)目前的轉(zhuǎn)化效率僅為15%左右，短期內(nèi)尚沒有明確的技術(shù)路線可以有效突破上述瓶頸。
三是氫能安全使用面臨的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。由于氫有易燃易爆性且能量大、破壞性強(qiáng)，故在國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中大規(guī)模投入使用后，在制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫、用氫等過(guò)程中均有可能出現(xiàn)潛在泄漏和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，氫易與鋼中的碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成甲烷，將導(dǎo)致鋼性能不可逆劣化，鋼制運(yùn)輸管道或?qū)⒊霈F(xiàn)脆化開裂現(xiàn)象。此外，科學(xué)界對(duì)“氫脆”機(jī)理尚不清楚，相關(guān)氫能設(shè)備材料面臨突發(fā)失效的風(fēng)險(xiǎn)。
四是制氫過(guò)程溫室氣體溢出難以消除。目前，全球消耗的氫氣95%來(lái)自化石燃料制備（主要是煤炭氣化和蒸汽甲烷重整），每生產(chǎn)1千克氫氣將釋放約10千克二氧化碳，同時(shí)制取過(guò)程中也將產(chǎn)生一定規(guī)模的甲烷逃逸。據(jù)研究測(cè)算，化石燃料制氫過(guò)程排放的溫室氣體量較天然氣燃燒取暖和燃煤取暖高出20%以上，較柴油燃燒取暖高出近60%。
四、政策建議
預(yù)計(jì)到2030年，全球氫能產(chǎn)業(yè)鏈投資總額將超3000億美元，到2050年全球“氫經(jīng)濟(jì)”市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)2.5萬(wàn)億美元，并創(chuàng)造3000萬(wàn)個(gè)工作崗位，主要國(guó)家圍繞“氫經(jīng)濟(jì)”的戰(zhàn)略博弈勢(shì)必將更加激烈。我國(guó)是全球最大能源生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，也是氫產(chǎn)量第一大國(guó)，在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面具有得天獨(dú)厚的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，我國(guó)宜提前部署，借勢(shì)著力破解瓶頸制約，積極搶占全球氫能發(fā)展制高點(diǎn)。
一是加快落實(shí)好氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。我國(guó)已將氫能產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，碳達(dá)峰、碳中和“1+N”政策體系明確要加快氫能“制儲(chǔ)輸用”全鏈條發(fā)展，30個(gè)省市（除西藏自治區(qū)）已將氫能納入“十四五”規(guī)劃，并配套出臺(tái)了一系列扶持政策。但也應(yīng)該看到，我國(guó)目前氫能發(fā)展不同程度存在“九龍治水”“多點(diǎn)掣肘”的現(xiàn)象。建議錨定《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》，落實(shí)落細(xì)氫能短期、中期、長(zhǎng)期發(fā)展路線圖，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)氫能發(fā)展跨部門、跨行業(yè)、跨學(xué)科深度協(xié)同。
二是以應(yīng)用為導(dǎo)向開展試點(diǎn)示范。考慮到目前我國(guó)仍將氫氣列為?；罚ㄐ蛱?hào)1648），要求必須在化工園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)，此舉嚴(yán)重制約了氫能上下游產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。因此，建議在條件成熟的部分地區(qū)試點(diǎn)將氫氣納入能源類產(chǎn)品管理，逐步實(shí)現(xiàn)站內(nèi)制氫，切實(shí)轉(zhuǎn)變“談氫色變”現(xiàn)象。京津冀地區(qū)發(fā)展氫能“有基礎(chǔ)、有積極性、有特色”，建議有序擴(kuò)大氫燃料電池新能源汽車試點(diǎn)示范，探索經(jīng)濟(jì)可行的整車推廣模式，為產(chǎn)業(yè)化規(guī)模化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。此外，氫能在電力、供暖、航空、建筑等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，可有效助推我國(guó)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
三是加快完善財(cái)稅支持政策體系。我國(guó)已初步建立起覆蓋氫能“制儲(chǔ)輸用”重點(diǎn)環(huán)節(jié)較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，也具備了一定的規(guī)?；l(fā)展能力，但卻仍面臨著核心技術(shù)受制于人、關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口、產(chǎn)業(yè)配套能力不足等瓶頸制約。建議發(fā)揮中央財(cái)政資金的引領(lǐng)撬動(dòng)作用，以吸引更多社會(huì)資本特別是產(chǎn)業(yè)基金參與氫能催化劑、質(zhì)子交換膜、雙極板、擴(kuò)散層、循環(huán)汞等“卡脖子”技術(shù)攻堅(jiān)。建議探索制定可再生能源制氫優(yōu)惠電價(jià)的相關(guān)政策措施，通過(guò)一次性定額補(bǔ)貼等方式加大對(duì)規(guī)模以上加氫站建設(shè)、運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)的財(cái)稅支持力度，采用提高車輛購(gòu)置補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)等方式鼓勵(lì)氫燃料電池汽車發(fā)展。
四是搶抓國(guó)際氫能規(guī)則制定主導(dǎo)權(quán)。雖然我國(guó)氫能國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已有80余項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)也有40多項(xiàng)，但與國(guó)際主流氫能標(biāo)準(zhǔn)相比仍顯滯后，不少標(biāo)準(zhǔn)尚未制定。建議立足“低碳?xì)洹惫?yīng)和氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需求，積極對(duì)接國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。在氫制備、氫儲(chǔ)存、氫輸運(yùn)、氫加注、氫安全等領(lǐng)域，加快構(gòu)建氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，盡快填補(bǔ)我國(guó)氫能國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的空白?？紤]到目前歐洲國(guó)家在氫能規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定方面擁有較大話語(yǔ)權(quán)，建議將氫能合作納入中歐高層對(duì)話重點(diǎn)議題清單，通過(guò)創(chuàng)建常態(tài)性對(duì)歐氫能技術(shù)交流機(jī)制和合作試點(diǎn)項(xiàng)目等方式，來(lái)提高我國(guó)參與氫能國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的能力和水平。
Practical Experience and Policy Suggestion of Developing Hydrogen Energy in Major Countries in the World
Abstract:Hydrogen energy is considered as "the clean energy with the most development potential in the 21st century", and has become the newest focus of energy competition in the "global decarbonization era". In recent years, developed countries such as the United States and Europe have continued to increase their strategic investment in hydrogen energy and issued high-density industrial support policies. Many countries have even regarded hydrogen energy as a "century opportunity" and raised it to the height of national strategic competition. However, it should also be noted that the current development of hydrogen energy still faces many "acquired deficiencies", and the bottleneck problems in the four links of production, transportation, storage and application have not been fundamentally solved. It is suggested to pay close attention to the cutting-edge trend of the development of the global hydrogen energy industry, constantly strengthen the top-level design and forward-looking layout, carry out industrial pilot demonstration ahead of time, focus on optimizing the supply of fiscal and tax policies, actively seize the leading role in rule making, and firmly lock in the "main track" of the global hydrogen energy.
Key words:Hydrogen Energy; Decarbonization; National Strategic Competition; Main Track
作者簡(jiǎn)介
金瑞庭，中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)研究院對(duì)外經(jīng)濟(jì)研究所研究室副主任、副研究員，主要從事國(guó)際經(jīng)濟(jì)、大國(guó)關(guān)系、貿(mào)易投資等領(lǐng)域研究。
文章來(lái)源
本篇文章發(fā)表于《中國(guó)能源》雜志2022年第7期。
