氫能是具有廣闊發(fā)展前景的二次能源，氫能產(chǎn)業(yè)是具有戰(zhàn)略意義的新興產(chǎn)業(yè)。為有效推進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，世界主要國家對氫能技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用高度重視，不僅將氫能產(chǎn)業(yè)提升到國家能源戰(zhàn)略高度，還出臺了相應(yīng)支持政策和中長期發(fā)展規(guī)劃，旨在搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點。
近年來，我國氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展加快，產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局不斷強化。然而，我國對氫能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位還不夠明朗，相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策體系還不夠完善，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨較大挑戰(zhàn)。為此，本文系統(tǒng)分析國外氫能產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向及進展， 并結(jié)合我國氫能產(chǎn)業(yè)進展和存在的問題，提出了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思路及對策建議。
國外氫能產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向及進展分析
總體來看，世界主要國家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向基本明朗，主要包括明確的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略及產(chǎn)業(yè)定位、政府相關(guān)部門分工、制氫技術(shù)路線，以及推進氫燃料電池試點示范與多領(lǐng)域應(yīng)用、持續(xù)的氫燃料電池技術(shù)研發(fā)支持、不斷完善的氫能產(chǎn)業(yè)政策體系等方面。
1.氫能發(fā)展戰(zhàn)略及產(chǎn)業(yè)定位清晰
美國、日本、韓國、歐盟等都制定了氫能發(fā)展戰(zhàn)略，明確了氫能產(chǎn)業(yè)定位。美國最早提出了以氫能經(jīng)濟為基礎(chǔ)的發(fā)展藍圖，2002年美國能源部發(fā)布了《國家氫能路線圖》，提出2040年要全面實現(xiàn)氫經(jīng)濟的目標(biāo)。2005年，美國將氫能列入主流能源選擇之一。2015 年，美國能源部提出推動氫能大規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用。日本在2011年福島核電站核泄漏事故之后放棄了純電動汽車計劃。面對日益高漲的化石燃料價格以及越來越大的能源漏洞，日本憑借其在氫能及燃料電池領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，極力推進氫的運用，將氫能與電力、熱力共同作為三大“二次能源”，倡導(dǎo)構(gòu)建氫能社會。日本政府在2014年《第四次能源基本計劃》中明確提出了建設(shè)和發(fā)展氫能社會的戰(zhàn)略方向。韓國政府于2018年發(fā)布了關(guān)于韓國建立氫能經(jīng)濟社會的方案，目標(biāo)是利用可再生能源、天然氣、水等制取氫氣，建立一個以氫能為主要能源的可持續(xù)、低碳社會。所謂氫能經(jīng)濟社會，是指通過如太陽能、風(fēng)能、液化天然氣、液化石油氣及水來產(chǎn)生氫氣，從而打造一個以氫氣為主要能源的零二氧化碳排放社會。2018年6月，韓國發(fā)布了《氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)路線圖》， 旨在推動氫能燃料電池汽車的普及。歐盟于2002年成立了氫能與燃料電池高層小組，2003年發(fā)布《氫能和燃料電池——我們未來的前景》，制定了歐洲向氫經(jīng)濟過渡的近期（2000—2010年）、中期（2010—2020年）和長期（2020— 2 0 5 0 年）三個階段主要的研發(fā)和示范路線圖。2016年，歐盟發(fā)布《可再生能源指令》，將氫能作為能源系統(tǒng)的重要組成部分。就具體國家來看，2004年11月，挪威氫委員會提出，氫能是未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的重要部分，2005年制定了國家氫能戰(zhàn)略。德國環(huán)境部提出“電力燃料行動計劃”，旨在成為未來全球氫技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者和出口者。
2.氫能相關(guān)政府部門分工明確
為落實氫能發(fā)展戰(zhàn)略和推進相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策實施，韓國明確了政府部門分工，德國成立了專門的組織機構(gòu)。為實現(xiàn)構(gòu)建氫能經(jīng)濟社會的目標(biāo)，韓國政府優(yōu)化和調(diào)整了政府部門分工，并增加設(shè)立了專門部門，在韓國工業(yè)部下設(shè)置了助力氫發(fā)展的可再生能源部、幫助氫燃料電池汽車發(fā)展與分銷的汽車與航空部、負(fù)責(zé)加氫站安全的能源安全部，在韓國環(huán)境部下設(shè)置了負(fù)責(zé)加氫站建設(shè)的清潔空氣規(guī)劃部，在韓國國土交通部下分設(shè)了負(fù)責(zé)加氫站分布的道路運營部和負(fù)責(zé)氫燃料電池汽車安全工作的汽車管理部。
德國政府在2004年成立了國家氫能與燃料電池組織（NOW）， 以支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。該組織的管理層由來自德國聯(lián)邦交通和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施部等多個部門的人員組成。為推動氫能發(fā)展項目的實施， NOW在2006年啟動了國家創(chuàng)新計劃（NIP）計劃。通過該計劃， 共募集14億歐元的專項資金用于2007～2016年的750個氫能項目開發(fā)。募集資金中的7億歐元由德國政府出資，剩余資金則按項目合作制度由產(chǎn)業(yè)提供。
3.結(jié)合各自資源稟賦特征確立了制氫技術(shù)路線
為保障氫能供給，世界主要國家和地區(qū)根據(jù)各自資源稟賦優(yōu)勢確立了不同的制氫技術(shù)路線。當(dāng)前，美國氫氣生產(chǎn)以天然氣重整制氫為主，同時也在發(fā)展可再生能源電力水電解制氫。日本受本土資源稟賦限制，氫能社會發(fā)展首先計劃建立海外氫能供給鏈。為減少碳排放量，提高能源自給率，日本提出要加快發(fā)展可再生能源制氫，利用風(fēng)電、光伏發(fā)電等富余電力發(fā)展水電解制氫。德國重點發(fā)展電轉(zhuǎn)氣（P2G）制氫。法國計劃通過可再生能源電力制取氫氣，建立規(guī)模化供氫體系。韓國提出，到2025年氫制備以副產(chǎn)氫為主，同時發(fā)展水電解制氫；到2030年，發(fā)展大規(guī)模天然氣重整制氫和水電解制氫。
冰島地?zé)岷退Y源豐富， 72%的電力供應(yīng)來源于地?zé)岷退Πl(fā)電。由于有龐大的可利用的清潔能源供應(yīng)，冰島可以直接用全國電網(wǎng)進行電解水生產(chǎn)氫燃料。挪威天然氣資源充裕，挪威有廣闊的地域，適合二氧化碳收集，正大力發(fā)展天然氣制氫和二氧化碳捕捉封存技術(shù)。
4.推進氫燃料電池試點示范及多領(lǐng)域應(yīng)用
（1）氫能示范城市及示范區(qū)
作為積極推進氫能燃料電池示范應(yīng)用的國家，德國和韓國都提出了氫能示范區(qū)計劃。作為德國國家創(chuàng)新計劃氫和燃料電池技術(shù)（NIP）的一部分，氫能示范區(qū)（HyLand）計劃自2019年初提出以來獲得各地積極響應(yīng)。根據(jù)資助類型的不同，德國氫能示范區(qū)可分為側(cè)重于理念萌芽或著手組織搭建的地區(qū)（HyStarter）、側(cè)重于創(chuàng)建集成概念和具備開展項目可行性分析的地區(qū)（HyExperts）、側(cè)重于已著手方案具體實施的地區(qū)（HyPerformer）三類。2019年下半年，德國國家氫能與燃料電池組織先后確定了3批次共25個氫能示范區(qū)試點。與此同時，德國政府在全國范圍內(nèi)開展了20個“能源轉(zhuǎn)型實驗室”項目，推動氫能在交通、供暖等領(lǐng)域的綜合利用，其中12家公司將以工業(yè)級規(guī)模測試氫能技術(shù)。“氫能示范區(qū)”與“能源轉(zhuǎn)型實驗室”將充分發(fā)揮區(qū)域協(xié)同效應(yīng)，提高綠氫競爭力。
2019年12月，韓國國土交通部宣布選擇安山、蔚山、完州與全州作為“氫經(jīng)濟示范城市”試點，選擇三陟市（江原道）作為氫技術(shù)研發(fā)中心。韓國政府將在三個示范城市各投資290億韓元（合1.73億元人民幣），其中50%由地方政府支付。
所謂“ 氫能城市” 是指到2022年在電力、交通、供暖/制冷等領(lǐng)域廣泛利用氫能的城市。每個城市選定一個10平方公里的氫能示范區(qū)域，在住宅和交通領(lǐng)域率先采用氫能技術(shù)。
（2）氫燃料電池多領(lǐng)域應(yīng)用
燃料電池汽車方面，從2013 年到2018年，美國累計燃料電池汽車銷量從14輛增加至5905輛， 年復(fù)合增長率高達235%。截至2019年5月，美國共有6547輛燃料電池汽車投入運行。根據(jù)美國可再生能源實驗室的數(shù)據(jù)，截至2018 年8月，美國有32輛燃料電池巴士投入示范運營，到2020年計劃新運營35輛燃料電池巴士。
除燃料電池汽車以外，國外還在燃料電池叉車等移動式燃料電池領(lǐng)域以及熱電聯(lián)產(chǎn)等固定式燃料電池領(lǐng)域開展了示范應(yīng)用。燃料電池叉車已在美國、德國等國家應(yīng)用， 目前全球最大的燃料電池叉車企業(yè)在美國已生產(chǎn)超過25000輛，累計運行時間超過1.8億小時。家用熱電聯(lián)產(chǎn)方面，截至2018年底，日本共部署了超過29萬個商業(yè)Ene- Farm裝置。到2019年4月，日本家庭熱電聯(lián)產(chǎn)裝置數(shù)量超過30萬個。與此同時，歐洲已經(jīng)部署了大約10000個家用燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)，日本企業(yè)作為燃料電池組供應(yīng)商參與市場。
作為燃料電池發(fā)電的積極行動者，韓國《氫能經(jīng)濟發(fā)展路線圖》提出，除了308兆瓦的大型燃料電池發(fā)電外，還有7兆瓦的燃料電池為3167個家庭/建筑物供電。
5.長期、持續(xù)的氫燃料電池技術(shù)研發(fā)支持
為突破氫燃料電池技術(shù)和保持領(lǐng)先優(yōu)勢，日本、歐盟等國家和地區(qū)對相關(guān)技術(shù)研發(fā)長期、持續(xù)地支持。日本從1993年啟動了氫能源研究方面的計劃及策略貫徹的WE-NET項目。第一階段的WE—NET 項目從1993到1998年，主要集中研究不同氫技術(shù)的可行性分析，以及適用于日本的氫能源行業(yè)計劃。第二階段的WE—NET項目從1998 到2002年，主要是對選定方案的介紹、驗證及測試，同時開展更進一步的研究和計劃。以上兩個階段的研發(fā)預(yù)算為200億日元，約合2億美元。接下來的研究項目聚焦氫能源安全利用方面的基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)，持續(xù)到2020年，主要方向是氫能源基礎(chǔ)建設(shè)在日本的逐步普及和滲透。
歐盟和歐洲主要國家也出臺了相應(yīng)的技術(shù)研發(fā)支持政策。2008 年，歐洲工業(yè)委員會和研究機構(gòu)等發(fā)起了《燃料電池與氫能聯(lián)合行動計劃項目》，2008—2013年該項目投資約9.4億歐元，主要用于交通和基礎(chǔ)設(shè)施、固定式發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)、制氫和氫氣運輸?shù)阮I(lǐng)域的研究。2 0 1 3 年， 歐盟委員會資助14億歐元啟動了第二階段（2 0 1 4 —2 0 2 4 年）的《燃料電池與氫能聯(lián)合行動計劃項目》， 目標(biāo)將燃料電池系統(tǒng)成本降低90%，將燃料電池發(fā)電效率提高10%，力爭可以利用可再生能源電力發(fā)展大規(guī)模制氫，以促進氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，2007—2015年歐盟在氫能與燃料電池方面的投入約74 億歐元。2006年，德國政府、工業(yè)和科學(xué)界達成戰(zhàn)略聯(lián)盟，啟動稱為“氫和燃料電池技術(shù)國家創(chuàng)新計劃” （ N I P ） 的長達10年的重大項目，用以資助相關(guān)技術(shù)研發(fā)。鑒于NIP第一階段成效顯著， 德國政府相關(guān)部門已確定將NIP計劃延續(xù)第二期至2026年，重點將包括研發(fā)和市場啟動兩個方面。
6 . 不斷完善氫能產(chǎn)業(yè)政策體系
美國、日本、韓國、歐盟等國家和地區(qū)不僅明確了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，制定了一系列產(chǎn)業(yè)支持政策，還不斷完善氫能產(chǎn)業(yè)政策體系。其中，日本和韓國最為典型。2019年3月，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省發(fā)布了新版《氫能與燃料電池路線圖》，提出了燃料電池汽車推廣應(yīng)用、燃料電池動力系統(tǒng)經(jīng)濟性、加氫站建設(shè)及運營等新的發(fā)展目標(biāo)。同時，日本制定了“ 氫/ 燃料電池戰(zhàn)略技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略”，不僅規(guī)定了具體的技術(shù)發(fā)展項目，還明確了符合路線圖中每個領(lǐng)域設(shè)定的目標(biāo)。該戰(zhàn)略著眼于三大技術(shù)領(lǐng)域：燃料電池技術(shù)領(lǐng)域、氫供應(yīng)鏈領(lǐng)域和電解技術(shù)領(lǐng)域，確定了包括車載用燃料電池、固定式燃料電池、大規(guī)模制氫、水制氫等10個項目作為優(yōu)先領(lǐng)域，并通過互相合作來促進技術(shù)的研究與開發(fā)。
韓國也在2019年發(fā)布了新的政策。2019年10月，韓國國土、基礎(chǔ)設(shè)施、交通和旅游部宣布了“氫試點城市推廣戰(zhàn)略”。根據(jù)該戰(zhàn)略，到2019年底，確定三個氫能試點城市，每個城市規(guī)劃出3到10平方公里，在住宅和交通區(qū)域引入和采用氫技術(shù)。韓國還計劃到2040年將全國40%的城市建成氫能城市，總計運營82.5萬輛燃料電池汽車和1.2萬輛燃料電池公交車。
我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考與對策建議
根據(jù)以上分析， 日本、韓國、美國、歐盟等國家和地區(qū)明確了氫能定位，日本、韓國等國家制定了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，韓國、德國等國家確定了相關(guān)政府部門分工。通過持續(xù)的氫燃料電池技術(shù)研發(fā)支持、推進氫燃料電池試點示范及多領(lǐng)域應(yīng)用、結(jié)合其資源稟賦特征確立制氫技術(shù)路線等措施，世界主要國家已在燃料電池汽車技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建及加氫站建設(shè)方面取得優(yōu)勢。
2 0 1 7 年以來， 我國氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展也如火如荼。截至2019年底，我國在建和已建的加氫站有130多座， 其中61座已經(jīng)建成，投入運營的加氫站有52座。我國已初步形成京津冀、長三角、珠三角、山東半島及中部地區(qū)等產(chǎn)業(yè)集群和示范應(yīng)用，在示范運營區(qū)域運行的各類汽車近4000輛，燃料電池商用車產(chǎn)銷和商業(yè)示范應(yīng)用的規(guī)模位居國際前列。
然而，由于頂層設(shè)計仍然不夠明確，氫能等方向支持政策亟待強化完善，很大程度上制約了我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。為此，我國有必要對國外有價值的政策經(jīng)驗進行吸收和借鑒，做好以下幾個方面的工作。
1.加快明確氫能產(chǎn)業(yè)定位
隨著我國氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展， 我國氫能產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向及產(chǎn)業(yè)定位逐漸明朗。2 0 1 9 年1 0 月召開的國家能源委員會會議指出， 探索先進儲能、氫能等商業(yè)化路徑。根據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2 0 2 1 – 2 0 3 5）》（征求意見稿），到2035年我國燃料電池商用車將實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。
為促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國還需進一步明確氫能產(chǎn)業(yè)定位。首先，明確氫氣的能源屬性。其次，明確氫能在我國能源體系中的定位，建議將其定位為一種戰(zhàn)略性能源和清潔能源體系的重要組成部分。最后， 結(jié)合對氫能產(chǎn)業(yè)定位及純電驅(qū)動的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，厘清燃料電池汽車與純電動汽車的關(guān)系， 明確燃料電池汽車在新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展定位。
2.確定氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)部門分工
根據(jù)前文的分析，為較好地支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，美國、日本、韓國、歐盟等國家和地區(qū)均指定或設(shè)立了明確的機構(gòu)開展產(chǎn)業(yè)發(fā)展的組織管理工作。在我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，也建立了相應(yīng)的工作機制，形成了明確的部門分工。
為保障氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國亟需建立氫能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及協(xié)調(diào)機制， 確定氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)部門分工。建議建立由國家能源局牽頭，涵蓋住建、市場監(jiān)管、應(yīng)急管理、商務(wù)等部門的國家氫能產(chǎn)業(yè)工作機制，解決氫氣定性、氫能供給等問題，統(tǒng)籌氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要工作。為保障氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國宜建立以發(fā)改、工信、科技、財政、能源五部委為核心，其他相關(guān)部委參與的國家氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展部際協(xié)調(diào)機制；建立多部門聯(lián)席辦公制度，重點解決氫燃料電池汽車發(fā)展過程中的外部環(huán)境制約因素。
3.推進氫燃料電池示范應(yīng)用工作
自2003年起，我國已在國家層面啟動了兩批氫燃料電池汽車示范項目，示范運行規(guī)模都在百輛以上。當(dāng)前，我國氫燃料電池汽車示范運行規(guī)模已突破3500輛，其中，上海、佛山等典型城市氫燃料電池汽車示范運行規(guī)模在2020年有望達到1000輛。為此，我國亟需研究和出臺氫燃料電池汽車規(guī)模化示范運行方案，明確氫燃料電池汽車示范運行的總體思路、組織機構(gòu)、目標(biāo)及要求，支持政策、配套措施等核心問題。
除燃料電池汽車以外，我國還需開展氫能及燃料電池應(yīng)用的試點示范。例如，我國叉車銷量已占全球的40%，但占據(jù)主體的內(nèi)燃機叉車在使用過程中會產(chǎn)生大量尾氣， 不適用于密閉環(huán)境和對空氣環(huán)境有要求的場所。而電動叉車雖然解決了排放問題，但存在充電時間長等缺點，這為燃料電池叉車示范運行提供了空間。同時，作為未來氫能獲取的主要方式，我國可再生能源制氫發(fā)展滯后。下一步需結(jié)合我國可再生能源電力充裕等優(yōu)勢，加快推進可再生能源制氫示范。
4.聚焦氫能核心技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化能力突破
日本、美國、韓國、歐盟等國家和地區(qū)在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中投入巨資研發(fā)氫能核心技術(shù)，目前已掌握了主要氫能技術(shù)及大量核心專利。近年來，我國在科技專項、創(chuàng)新工程等方面進行了重點布局，氫能及燃料電池重點領(lǐng)域技術(shù)取得了較大進展。下一步，我國需聚焦氫氣供應(yīng)、車載儲氫、燃料電池等核心技術(shù)，加快突破技術(shù)薄弱環(huán)節(jié)， 提升核心技術(shù)水平。
由于氫能及燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)集中在科研院所或科技型企業(yè)，產(chǎn)業(yè)化能力不足或產(chǎn)業(yè)化力度不夠等原因，我國氫能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化能力滯后。為此，我國亟需通過鼓勵和引導(dǎo)等方式，推進掌握氫燃料電池關(guān)鍵技術(shù)的機構(gòu)和企業(yè)與實力雄厚、產(chǎn)業(yè)化能力強的企業(yè)開展合作。同時，需要加大對氫能產(chǎn)業(yè)化和工程化產(chǎn)品的政策支持力度， 對技術(shù)指標(biāo)實現(xiàn)突破的實際應(yīng)用產(chǎn)品，給予一定支持。
作者單位：中國汽車技術(shù)研究中心有限公司
文章來源：《中國發(fā)展觀察》2020年第1-2期合刊
