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摘要：2024年，我國氫能發(fā)展既有短期理性的回歸，也有面向長期的樂觀。燃料電池汽車等領域發(fā)展雖然低于預期，但國家對氫能的定位更加清晰、市場對產(chǎn)業(yè)的態(tài)度更加理性，都為中長期氫能高質量發(fā)展打下了堅實的基礎。面向碳中和目標，氫能正在加快融入現(xiàn)代能源體系，不斷聚焦重點領域細分場景，持續(xù)探索“生態(tài)位”。面向新型工業(yè)化戰(zhàn)略要求，氫能產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈更加具有韌性、現(xiàn)代和高端，氫能裝備制造競爭優(yōu)勢不斷提升。本文圍繞“碳中和”和“新型工業(yè)化”兩條主線，系統(tǒng)回顧了2024年氫能發(fā)展形勢，并對2025年作出展望。
關鍵詞：氫能；形勢；回顧；展望
2024年是氫能發(fā)展的“理性樂觀”之年。盡管與前幾年相比，氫能在一些領域低于預期，但如果用更寬的時間尺度觀察，可以看到氫能正在沿著兩條主線——碳中和、新型工業(yè)化步步為營、久久為功地取得進步。在碳中和愿景下，氫能作為能源體系的重要成員，正在由過去一些專家認為的“萬能能源”，逐漸聚焦到若干重點領域，并加快探索出可持續(xù)應用場景和商業(yè)模式，構建協(xié)同發(fā)展的生態(tài)圈；在新型工業(yè)化愿景下作為未來產(chǎn)業(yè)的重要組成，氫能產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，一邊根據(jù)現(xiàn)實需要調(diào)整技術路線和功能側重，一邊提質增效創(chuàng)造競爭優(yōu)勢。我國氫能發(fā)展在經(jīng)歷“祛魅”與“冷思考”之后，短期投機逐利行為和不切實際發(fā)展預期都大大減少，市場各方變得更加理性，企業(yè)在碳中和與新型工業(yè)化這兩項中長期戰(zhàn)略愿景中，謀劃氫能發(fā)展的目標、路徑和模式。
一、國內(nèi)外氫能發(fā)展總體形勢
（一）全球主要國家和地區(qū)對氫能發(fā)展的投入力度加大
在經(jīng)歷了一輪氫能戰(zhàn)略調(diào)整之后，全球主要國家和地區(qū)都已形成了目標明確、路徑清晰的氫能發(fā)展戰(zhàn)略和計劃。2024年，歐盟、美國、日本等國家和地區(qū)紛紛加大產(chǎn)業(yè)支持力度，跨區(qū)域協(xié)作不斷深化。如歐盟于5月通過了“氫氣和脫碳氣體市場一攬子立法”，旨在推動歐盟天然氣基礎設施與氫氣的銜接，保障歐盟中長期碳減排目標的實現(xiàn)。核心項目如“歐洲氫能骨干網(wǎng)絡”（預計連接28個國家）進入到規(guī)劃實施階段，歐洲氫能銀行首次拍賣投入近七億歐元支持六個可再生氫項目開發(fā)。美國能源部于2023年底選定了七個區(qū)域性氫能中心，位于德州、加州、俄勒岡等氫能中心并于2024年獲得了第一批撥款。2024年，日本政府發(fā)布《氫能社會促進法案》，宣布將為本地生產(chǎn)與進口低碳氫項目提供三萬億日元資金補貼。與此同時，全球氫能貿(mào)易網(wǎng)絡正在形成[1-2]。歐盟與非洲（摩洛哥、納米比亞、埃及）、中東（阿聯(lián)酋）簽訂了長期綠氫進口協(xié)議，日本和歐盟合作制定氫能國際標準，謀求在跨國貿(mào)易方面發(fā)揮主導作用。但也必須看到，因經(jīng)濟性等原因，也有許多項目被取消或延緩，如丹麥Orsted宣布取消位于瑞典的5.5萬噸綠色甲醇項目、德國蒂森克虜伯暫緩了在杜伊斯堡的氫基綠色鋼鐵項目等。整體來看，氫能應用還未達到市場自發(fā)推動階段，政府的支持仍不可或缺。
（二）氫能在我國終于“名副其實”，政策導向更為清晰
2024年，氫能的能源屬性在法律層面得到確認。2024年11月，《中華人民共和國能源法》正式發(fā)布，文件明確提出氫能是指氫作為能量載體進行化學反應釋放出的能源。此外，在能源法第33條和第57條中還分別提到了有序推進氫能開發(fā)利用，以及相關研究、開發(fā)、示范、推廣等要求。作為我國能源領域的基礎性、統(tǒng)領性法律，《中華人民共和國能源法》首次在法律層面賦予氫能與煤炭、石油等能源同等地位，突破以往氫僅作為“工業(yè)原料”的定位，為其在能源領域的應用提供合法性，也有助于解決氫能儲運、加注等環(huán)節(jié)長期存在的“?；贰眴我粚傩缘墓芾硐拗啤＝刂聊壳?，已有廣東、內(nèi)蒙古、吉林、河北等20多個地區(qū)放開了電解水制氫須在化工園區(qū)的限制，如內(nèi)蒙古“允許在化工園區(qū)外建設太陽能、風能等可再生能源電解水制氫項目和制氫加氫站；太陽能、風能等可再生能源電解水制氫項目不需取得危險化學品安全生產(chǎn)許可”等。同時，確立氫的能源屬性，也為天然氣摻氫、富氫或純氫燃料的發(fā)展打下了行政審批和監(jiān)管基礎，為氫能融入能源體系做好制度準備。
二、面向碳中和要求持續(xù)探索“生態(tài)位”，氫能應用逐漸聚焦并取得實效
氫能作為高效低碳的二次能源、靈活智慧的能源載體和綠色清潔的工業(yè)原料，正在加快融入現(xiàn)代能源體系。面向碳中和戰(zhàn)略目標，我國氫能發(fā)展不斷聚焦重點領域的細分場景，持續(xù)探索“生態(tài)位”、創(chuàng)新工藝技術和商業(yè)模式，為未來的大規(guī)模應用打下理論和實踐基礎。
（一）工業(yè)領域：氫能在石化化工、鋼鐵等行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進程不斷提速
2024年，氫能在工業(yè)領域的應用得到多方位的政策支持。工信部、國家發(fā)展和改革委員會等聯(lián)合發(fā)布了《加快工業(yè)領域清潔低碳氫應用實施方案》，提出要加快工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫等清潔低碳氫應用，以促進節(jié)能降碳和推進新型工業(yè)化。此方案將有力引導氫能在我國工業(yè)領域的高質量發(fā)展，為清潔低碳氫的多元化低成本供給和多場景耦合應用提供指引。國家發(fā)展和改革委員會等部門還發(fā)布了《鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳專項行動計劃》《煉油行業(yè)節(jié)能降碳專項行動計劃》《合成氨行業(yè)節(jié)能降碳專項行動計劃》等文件，以節(jié)能降碳為落腳點，提出了氫能在鋼鐵、煉油、合成氨等行業(yè)的應用路徑。
在政策賦能下，我國工業(yè)領域氫能發(fā)展進入到實證運行階段，規(guī)?；瘧们鍧嵉吞細涞目尚行圆粩嗟玫津炞C?；し矫妫瑖夷茉醇瘓F寧東可再生氫碳減排示范區(qū)一期項目投入應用，所產(chǎn)氫順利并入煤制合成氨裝置，全線打通電-氫-化系統(tǒng)；大唐多倫15萬千瓦風光制氫一體化示范項目產(chǎn)氫成功，可實現(xiàn)綠色甲醇增產(chǎn)近3萬噸/年。冶金方面，中國鋼研的純氫多穩(wěn)態(tài)豎爐示范工程投入運行，與已有項目相比，該項目不需要重整環(huán)節(jié)，且直接采取氫氣電加熱方式，實現(xiàn)了純氫豎爐示范生產(chǎn)線高還原效率、高能量利用率、高穩(wěn)定性。這些標志性示范項目都將為氫能更好地支撐工業(yè)深度脫碳提供寶貴經(jīng)驗。此外，企業(yè)也出現(xiàn)了多個氫及衍生物作為燃料用于工業(yè)加熱的案例，如國家能源集團廣東臺山630兆瓦燃煤機組完成特定工況20%比例摻氨燃燒工業(yè)應用；工業(yè)陶瓷“氨氫零碳燃燒技術產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)線”在佛山投產(chǎn)，年產(chǎn)量150萬平方米等[3]。
（二）交通領域：氫能應用由燃料電池汽車向氫氨醇等低碳燃料擴展
2024年，氫燃料電池汽車發(fā)展不及預期，持續(xù)三年的增長勢頭中斷。根據(jù)中汽協(xié)發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，全國燃料電池汽車全年產(chǎn)銷分別為5548輛和5405輛，同比減少10.4%和12.6%。從月度數(shù)據(jù)來看，1～6月氫燃料電池汽車發(fā)展勢頭尚可，同比保持了兩位數(shù)增長，但下半年市場表現(xiàn)出現(xiàn)“塌方”。盡管數(shù)據(jù)上表現(xiàn)不佳，但是通過近三年的燃料電池汽車示范城市群任務推進與實踐探索，我國在市場認知、技術進步、商業(yè)模式創(chuàng)新等方面都取得了一定的成效，以市場為導向推動氫燃料電池汽車推廣的態(tài)勢逐步顯現(xiàn)。特別是山東、內(nèi)蒙古等打造“氫能高速”，出臺了氫燃料電池汽車高速免費政策。截至2024年底，我國燃料電池汽車累計保有量已超過2.3萬輛，商用車領域示范規(guī)模國際領先，貨車銷量占比達80%，氫能重卡成為示范熱點車型。
氫基衍生物（氫氨醇等）在航運等重型交通領域的應用持續(xù)推進。2024年，甲醇燃料在船舶、汽車等領域加快推廣?！昂８壑逻h”輪在上海洋山港冠東碼頭為甲醇動力集裝箱船“安妮馬士基”輪成功加注504.68噸綠色甲醇；“國能長江01”在湖北合創(chuàng)重工有限公司船廠碼頭一次性加注歐盟ISCC認證的33噸綠色甲醇；吉利甲醇汽車已推廣至12個省、40個城市，銷量同比增長超過130%；我國完成船用氨燃料成功加注。同時，我國還積極建設綠色航運走廊，如合作啟動“上海-漢堡綠色航運走廊”，雙方承諾在燃料標準、碳排放監(jiān)測和數(shù)據(jù)共享方面深度協(xié)同，目標是2030年實現(xiàn)該航線溫室氣體減排50%。上海洋山港、香港港、遼寧錦州港等都將有望成為氫基衍生物加注樞紐[3]。
（三）能源領域：氫能與以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)加速融合
氫能與可再生能源的關系更加緊密、模式更為多樣。國家發(fā)展和改革委員會等部門聯(lián)合發(fā)布了《關于大力實施可再生能源替代行動的指導意見》，進一步強化氫能與可再生能源的協(xié)同發(fā)展，發(fā)揮氫能作為靈活智慧的能源載體特點，將氫能作為重要的可再生能源存儲和消納途徑。大型能源央企積極探索構建“可再生能源+氫能”的協(xié)同網(wǎng)絡。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟研究院統(tǒng)計，截至2024年底，我國建成運營可再生能源制氫項目約95個，合計產(chǎn)能超12萬噸/年，相比2023年增加年產(chǎn)能近5萬噸，在建與規(guī)劃項目近千萬噸。同時，為提高制氫系統(tǒng)與可再生能源負荷的適應性，我國出現(xiàn)了一批電解槽聯(lián)用案例，如吉林大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目、內(nèi)蒙古華電達茂旗20萬千瓦綠氫示范項目等，均應用了堿性與質子交換膜電解槽組合制氫模式[4]。
氫能作為高效低碳的二次能源，“清潔制氫、規(guī)模儲氫、靈活用氫”模式在多個地區(qū)開展示范。如張家口“風光儲氫氨”一體化項目實現(xiàn)綠電制氫合成綠氨，能量轉換效率超60%，較單一制氫模式提升20個百分點；江蘇首個“氫光互補”智能微電網(wǎng)在蘇州投運，項目建成36千瓦分布式光伏和600千瓦氫能發(fā)電系統(tǒng)，供能面積約3萬平方米，年發(fā)電量可達13.5萬千瓦時，約占園區(qū)全年用電量的30%；山東高密打造全國首個高速服務區(qū)現(xiàn)場制氫、熱電聯(lián)供示范樣板，利用光伏發(fā)電進行電解水制氫，并將高壓氣態(tài)氫氣儲存起來，通過建設氫燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)，將氫能作為儲能介質儲存光伏所發(fā)多余電力，在夜間通過氫燃料電池系統(tǒng)將所儲氫能轉化為電能，項目年減碳量達500噸。
三、面向新型工業(yè)化要求做強產(chǎn)業(yè)鏈，氫能裝備制造競爭優(yōu)勢不斷提升
氫能作為未來產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，獲得了越來越多的關注。如工信部等發(fā)布的《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》，明確將氫能作為未來能源產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向之一，計劃打造“采集-存儲-運輸-應用”全鏈條的未來能源裝備體系。再如工信部、國家發(fā)展和改革委員會等印發(fā)的《關于加快推動制造業(yè)綠色化發(fā)展的指導意見》，提出謀劃布局氫能、儲能、生物制造、碳捕集、利用與封存等未來能源和未來制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。氫能產(chǎn)業(yè)正在面向新型工業(yè)化戰(zhàn)略要求，不斷構建韌性、現(xiàn)代、高端的產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈，氫能裝備制造競爭優(yōu)勢不斷提升。
（一）制取產(chǎn)業(yè)：電解槽裝備多維度競爭加速由“量”到“質”升級進程
2024年，電解槽行業(yè)企業(yè)在產(chǎn)能擴張、技術迭代及成本下降等維度博弈更加激烈，市場競爭更加“白熱化”，在優(yōu)勝劣汰加劇的同時，也倒逼電解槽裝備加速技術成熟度和市場化進程。據(jù)不完全統(tǒng)計，約30家企業(yè)在年內(nèi)進行產(chǎn)能布局，其中至少八家企業(yè)的電解槽項目完成投產(chǎn)和擴產(chǎn)，涉及產(chǎn)能超過14 GW。在產(chǎn)能激增和裝機放緩的雙重因素疊加下，電解槽價格戰(zhàn)日趨白熱化。根據(jù)中能建集采信息，2024年，1000 Nm3/h堿性電解槽系統(tǒng)平均價格601.5萬元，比2023年平均價格下降11.9%；200 Nm3/h質子交換膜電解槽系統(tǒng)價格605萬元，比2023年平均價格下降20%。電解槽裝備向多元化、大標方等趨勢發(fā)展。堿性電解槽、質子交換膜電解槽、陰離子電解槽、固體氧化物電解槽四大制氫技術路線齊頭并進，堿性電解槽和質子交換膜電解槽的單槽產(chǎn)氫能力分別已達5000 Nm3/h和500 Nm3/h，產(chǎn)品迭代速度加快，陰離子電解槽成為市場熱點。此外，企業(yè)不斷加大對關鍵材料、部件、電堆和系統(tǒng)工藝優(yōu)化等技術研發(fā)，聚焦示范實證，不斷提高電解槽產(chǎn)品性能指標和可靠性。同時，為進一步提升對可再生能源發(fā)電波動的適應性，許多企業(yè)在大型堿性電解槽設備上配備先進控制系統(tǒng)和智能算法，以實現(xiàn)高效啟停和快速調(diào)節(jié)。
（二）儲運產(chǎn)業(yè)：在解決長距離、規(guī)?；瘹錃鈨\瓶頸上取得實質性進展
2024年，我國在解決長距離、規(guī)?；?、低成本氫氣儲運瓶頸上取得實質性進展。在管道輸氫方面，規(guī)模化示范工程逐步落地。全年至少有12個輸氫管道項目迎來新進展，涉及管道總長度超過2000千米，如京蒙輸氫管道項目和康保-曹妃甸輸氫管道項目都已進行招標或啟動勘察測量等前期工作；摻氫比例可達10%的包頭-臨河輸氣管道工程順利通過驗收。液氫關鍵裝備方面，全年約10家企業(yè)開展研發(fā)和制造布局，并取得重大技術突破。如航天六院101所、航天氫能科技有限公司聯(lián)合研制的國內(nèi)首套氫克勞德循環(huán)5噸/天氫液化系統(tǒng)完成72小時可靠性測試；航天氫能、國富氫能、未勢能源等紛紛下線車載液氫儲氫瓶產(chǎn)品。同時，交通運輸部發(fā)布了《氫氣（含液氫）道路運輸技術規(guī)范》（征求意見稿），進一步細化液氫在運輸環(huán)節(jié)的標準規(guī)范，為實現(xiàn)民用液氫道路運輸提供了前提保障。此外，2024年中國海油氣電集團完成首船噸級以上液態(tài)氫長距離跨洋運輸。我國企業(yè)正在加速固態(tài)儲氫技術商業(yè)化場景探索，國產(chǎn)鎂基固態(tài)儲氫設備在物流運輸和綠氫合成氨等領域得到應用[5]。
（三）應用產(chǎn)業(yè)：多場景示范推動技術創(chuàng)新和工程化應用的作用日益突顯
2024年，我國氫能應用技術和裝備都取得一系列的創(chuàng)新成績。氫能燃燒技術方面，國家電投在實現(xiàn)15%、30%摻氫燃機試驗示范項目的基礎上，又成功完成國內(nèi)首臺兆瓦級純氫燃氣輪機整機試驗驗證；浙能集團開展了城鎮(zhèn)燃氣30%摻氫燃燒和分離試驗。燃料電池產(chǎn)品技術方面，系統(tǒng)平均功率相比五年前提升166.7%，質量密度提升100%以上，電堆體積功率密度提升42.9%，多家企業(yè)相繼推出自主研發(fā)的300kW及以上大功率電堆，能夠滿足重載交通運輸工具（如工程機械、礦卡、船舶）對高功率的需求。在產(chǎn)品自主化率方面，燃料電池系統(tǒng)、電堆、儲氫瓶等已接近100%；膜電極、雙極板、空壓機、氫氣循環(huán)系統(tǒng)超過85%，部分產(chǎn)品已進入到豐田、現(xiàn)代等世界領先燃料電池車企的供應鏈體系；國產(chǎn)質子交換膜、催化劑、氣體擴散層等關鍵材料研發(fā)也取得了顯著進展，已經(jīng)實現(xiàn)了從無到有的突破，但市場仍被進口產(chǎn)品占據(jù)，是下一步技術創(chuàng)新的重點攻關對象。氫衍生物燃燒裝置方面，氨燃料船舶動力裝置制造取得突破，中遠海運重工“氨動力科研專項”示范項目-5500HP氨動力拖輪“遠拖一”建造完工，搭載自主研發(fā)的氨氣雙燃料發(fā)動機、氨燃料供給系統(tǒng)、氨燃料儲罐及尾氣處理裝置等核心設備，最大氨能替代比例達到91%。
（四）產(chǎn)業(yè)生態(tài)：產(chǎn)業(yè)鏈各主體在合作與競爭中探尋新的增長和破局機會
2024年，氫能作為新質生產(chǎn)力已成為廣泛共識，各類主體通過資本聯(lián)動、技術合作和場景共建等手段，逐步構建起涵蓋“技術研發(fā)-裝備制造-場景運營”的全鏈條生態(tài)系統(tǒng)。制儲輸用各環(huán)節(jié)領軍企業(yè)發(fā)揮各自業(yè)務優(yōu)勢，組成聯(lián)合體兵團式開展業(yè)務，為各地區(qū)客戶提供商業(yè)閉環(huán)的整體解決方案。其中，央企在產(chǎn)業(yè)引領方面發(fā)揮著重要作用，國家電投、中石油、中石化等央企依托資本和資源優(yōu)勢，積極布局氫能的制、儲、輸、用全產(chǎn)業(yè)鏈。中小企業(yè)在關鍵材料與部件技術研發(fā)中發(fā)揮了重要作用，填補了產(chǎn)業(yè)鏈中的多項空白。此外，國際氫能龍頭企業(yè)紛紛強化與國內(nèi)企業(yè)合作，攜手參與我國的產(chǎn)業(yè)建設與市場推廣，例如康明斯、豐田、現(xiàn)代等企業(yè)融入國內(nèi)生態(tài)圈，在我國開展了電解槽、燃料電池系統(tǒng)及核心零部件的生產(chǎn)項目，并且均有氫燃料汽車項目在國內(nèi)運營，運營模式各具特色。國際巨頭的參與直接推動了國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的整體進步與成熟。
四、2025年展望
2024年，盡管由于經(jīng)濟性不強、基礎設施薄弱等原因，氫能發(fā)展的成績單并不亮眼，相關裝備制造業(yè)競爭加劇，大量企業(yè)墊資前行、產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)極為脆弱，但這背后也體現(xiàn)著市場從發(fā)展狂熱中逐漸回歸理性。從中長期角度來看，氫能在碳中和和新型工業(yè)化戰(zhàn)略中的地位和作用得到越來越多的認同。2025年是“十四五”規(guī)劃的收官之年，即將開啟“十五五”發(fā)展的新征程，要把握未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢，搶占國際氫能產(chǎn)業(yè)制高點、制勝新賽道。一方面，從產(chǎn)業(yè)需求中凝練出核心科學問題，加速科技創(chuàng)新和技術變革，在未來國際競合關系中提升自主可控水平和綜合競爭優(yōu)勢。另一方面，更加聚焦氫能與可再生能源的耦合協(xié)同發(fā)展，以示范項目為契機推動體制機制創(chuàng)新，打通可再生能源-氫能-多元應用鏈條，形成以點帶面、以示范促改革、以應用推產(chǎn)業(yè)的多重效益。
