氫能是一種來(lái)源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，對減少二氧化碳等溫室氣體排放、實(shí)現碳達峰碳中和目標具有重要意義。目前，我國已初步掌握了氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統集成等主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝，積累了豐富的經(jīng)驗和產(chǎn)業(yè)基礎。然而，也應看到，我國氫能產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，與國際領(lǐng)先水平相比，在一些領(lǐng)域仍存在產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新能力不強、技術(shù)裝備水平不高等問(wèn)題，產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑尚需進(jìn)一步探索。在全球氫能產(chǎn)業(yè)競爭中，我們要抓住機遇，搶占國際前沿陣地，推進(jìn)氫能與燃料電池技術(shù)全面成熟，促進(jìn)氫能在交通、工業(yè)等重點(diǎn)應用領(lǐng)域大規模市場(chǎng)滲透。

一、我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀

（一）我國已基本構建較為完善的氫能產(chǎn)業(yè)鏈

目前我國已基本構建了較為完善的制氫、儲運、加注和應用的氫能產(chǎn)業(yè)鏈。在制氫環(huán)節，目前我國已成為世界上最大的制氫國。2022年，氫氣年產(chǎn)量超3500萬(wàn)噸，已規劃建設超300個(gè)可再生能源制氫項目，72個(gè)在建、建成的項目總產(chǎn)能超20萬(wàn)噸/年，在氫能供給上具有巨大潛力。此外，電解水制氫成本穩中有降，在內蒙古鄂爾多斯等地，隨著(zhù)光伏、風(fēng)電度電成本的下降，電解水制氫的經(jīng)濟性大幅提升。在儲運環(huán)節，目前我國氫氣的儲運主要以20兆帕高壓長(cháng)管拖車(chē)高壓氣態(tài)運輸方式為主，同時(shí)開(kāi)展純氫管道輸氫和天然氣管道摻氫的運輸方式。在加注環(huán)節，全國已建成加氫站數量超過(guò)350座，約占全球總數的40%，位居世界第一，35兆帕智能快速加氫機和70兆帕一體式移動(dòng)加氫站技術(shù)獲得突破。在應用領(lǐng)域，我國氫能以交通領(lǐng)域為突破口快速發(fā)展，其他領(lǐng)域不斷取得突破，部分國產(chǎn)化裝備競爭力提升明顯。交通方面，氫燃料電池汽車(chē)保有量超萬(wàn)輛，已成為全球最大的氫燃料電池商用車(chē)生產(chǎn)和應用市場(chǎng)。工業(yè)方面，氫基化工規?；圏c(diǎn)落地，氫冶金技術(shù)示范項目開(kāi)啟。能源方面，發(fā)電與熱電聯(lián)產(chǎn)完成重點(diǎn)技術(shù)試點(diǎn)示范。建筑方面，全國首個(gè)氫能進(jìn)萬(wàn)家智慧能源示范社區項目在佛山落地，后期將試點(diǎn)光伏發(fā)電耦合電解水制氫裝備，并接入局域氫氣管網(wǎng)。

（二）三大氫能區域規?；a(chǎn)業(yè)集群逐步形成

氫能產(chǎn)業(yè)呈現集群化發(fā)展態(tài)勢，京津冀、長(cháng)三角和粵港澳大灣區匯集全產(chǎn)業(yè)鏈規模以上工業(yè)企業(yè)超過(guò)300家，蘇州、佛山、武漢、成都等地匯集多家氫能企業(yè)及研發(fā)機構，形成了領(lǐng)先的氫能產(chǎn)業(yè)集群。一是依托區域產(chǎn)業(yè)特色優(yōu)勢，聚焦制氫、儲運、加氫、氫燃料電池及配件、終端應用等諸多環(huán)節，形成了覆蓋技術(shù)研發(fā)、裝備制造等全產(chǎn)業(yè)鏈體系。二是推動(dòng)氫燃料電池汽車(chē)示范應用，逐漸從以燃料電池為主的交通領(lǐng)域向能源、工業(yè)、建筑等多領(lǐng)域拓展。三是依托“氫進(jìn)萬(wàn)家”和“冬奧會(huì )”等重大工程項目，推動(dòng)了氫能多場(chǎng)景應用和推廣。

（三）多主體協(xié)同創(chuàng )新

我國已逐漸形成多主體、集成創(chuàng )新發(fā)展的氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)。一是氫能市場(chǎng)投融資熱度不斷提高，氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)注冊的數量創(chuàng )近十年的新高。據統計，截至去年底，我國已經(jīng)有氫能相關(guān)企業(yè)超過(guò)2000家，涉氫上市公司150多家。二是產(chǎn)業(yè)布局全面覆蓋氫能關(guān)鍵技術(shù)、核心部件、先進(jìn)工藝、基礎材料，推動(dòng)氫能市場(chǎng)化規?；l(fā)展。三是各地紛紛出臺文件，加快培育一批擁有氫能源產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、核心裝備和創(chuàng )新能力的企業(yè)，并且開(kāi)始布局關(guān)鍵材料和核心部件以及制氫、儲運、加氫站、燃料電池汽車(chē)、燃料電池發(fā)電系統等重點(diǎn)項目。

（四）關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)取得突破

電解水制氫和氫燃料電池兩大關(guān)鍵技術(shù)取得重要突破，部分性能參數達到國際先進(jìn)水平，成本大幅降低，成功打破了國外企業(yè)壟斷格局。一方面，我國電解水制氫技術(shù)路線(xiàn)已經(jīng)逐步成熟，其中，堿性電解水技術(shù)設備基本實(shí)現國產(chǎn)化，已能夠實(shí)現大規模制氫應用，國內已實(shí)現兆瓦級制氫應用。質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)取得快速突破，催化劑和膜電極成本顯著(zhù)降低。另一方面，目前我國已初步掌握催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙、膜電極組件、雙極板等關(guān)鍵材料的制備技術(shù)和工藝，全面掌握氫燃料電池電堆設計與制造技術(shù)，基本建立了具有自主知識產(chǎn)權的燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統技術(shù)平臺。

二、面臨的挑戰

（一）氫能產(chǎn)業(yè)鏈整體成本偏高，尚未突破規?；当倦y點(diǎn)

首先，我國可再生能源制氫和大規模儲運技術(shù)還處于起步階段，氫氣主要以長(cháng)管拖車(chē)等公路運輸方式為主，運輸成本高且效率低，多種零部件和材料尚未實(shí)現完全自主可控，致使氫氣制備和儲運成本較高。其次，氫氣產(chǎn)、用空間分布不匹配，我國光伏、光熱、風(fēng)電等可再生能源集中在西北、東北等地區，而高耗能、高碳排放且難以脫碳的鋼鐵、煤化工、水泥等工業(yè)以及氫燃料電池汽車(chē)等交通工具，大多集中在東中部經(jīng)濟發(fā)達地區，與可再生能源制氫空間分布上存在不均衡。長(cháng)距離輸送能源效率低、能耗損失大，在清潔能源逐漸占主導地位的情況下，靠特高壓和輸氣管道來(lái)輸電輸氣，工程浩大，且時(shí)間緊張，容量不夠。第三，加氫站等基礎設施配套不足，建設資金投入大，建設成本偏高。

（二）綠氫大規模制備技術(shù)有待進(jìn)一步突破

綠氫作為最理想能源，是未來(lái)氫能發(fā)展的主要方向。一直以來(lái)，技術(shù)和成本制約著(zhù)我國氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，目前綠氫仍面臨生產(chǎn)成本高、缺少專(zhuān)用基礎設施、制取過(guò)程中能量損失嚴重等難題，尤其是未來(lái)大規模的氫氣用量使其對氫能價(jià)格更為敏感。目前，綠氫制備主要依靠堿性電解水和質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)，其中質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)因其具有更廣泛的負載范圍和更短的響應啟動(dòng)時(shí)間，具有環(huán)境友好性且運維簡(jiǎn)單，更有利于與風(fēng)電、光伏等波動(dòng)性間歇性發(fā)電相耦合，國外發(fā)展較為成熟，已開(kāi)始商業(yè)應用，但我國尚處于研發(fā)走向工業(yè)化的前期階段。

（三）高壓氫氣儲運技術(shù)與國外存在較大差距

目前我國氫能儲運長(cháng)管拖車(chē)仍以20兆帕的Ⅰ、Ⅱ型瓶為主，單車(chē)運輸氫氣量260～460千克，儲運成本高、效率較低。國外則采用45兆帕纖維全纏繞高壓氫瓶長(cháng)管拖車(chē)運氫，單車(chē)運氫可提至700千克。從儲氫密度、輕量化等角度出發(fā)，輕質(zhì)Ⅲ/Ⅳ型瓶高壓儲運的優(yōu)勢更為明顯，我國這一技術(shù)與國外相比，存在較大差距。日本、韓國、法國與挪威等國的Ⅳ型儲氫瓶均已量產(chǎn)。Ⅳ型瓶中碳纖維復合材料成本占比較高，當前罐體材料已基本實(shí)現國產(chǎn)化，但高性能碳纖維材料、碳纖維纏繞工藝設備和高壓瓶口閥仍依賴(lài)進(jìn)口。國際上已經(jīng)推出50兆帕的氫氣長(cháng)管拖車(chē)，每次可運氫氣1000～1500千克。

（四）地方層面存在產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化苗頭

各地培育氫能產(chǎn)業(yè)鏈的積極性愈發(fā)高漲，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展同質(zhì)化苗頭有所顯現。燃料電池汽車(chē)示范應用政策發(fā)布以來(lái)，部分地方為搶占先機，紛紛啟動(dòng)氫能規劃，設立氫能園區，各企業(yè)也在尋求項目落地。據統計，目前全國氫能產(chǎn)業(yè)投資超過(guò)千億元，各地已落地氫能產(chǎn)業(yè)園超過(guò)70個(gè)，短時(shí)間內面臨產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險。同時(shí)，各地氫能產(chǎn)業(yè)普遍存在重應用、輕研發(fā)，重短期效果、輕長(cháng)期投入，急于求成等問(wèn)題。加之對攻克關(guān)鍵材料和核心技術(shù)缺乏協(xié)同，國企民企未形成統一合力，一定程度上出現了“重復造輪子”，僅關(guān)注氫能在交通領(lǐng)域的應用，未有效發(fā)掘氫能清潔低碳屬性和多元應用的潛力。

三、政策建議

（一）加大關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，助力氫能產(chǎn)業(yè)補鏈強鏈

持續推進(jìn)綠色低碳氫能制取、儲存、運輸和應用等各環(huán)節關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)。在氫能制取環(huán)節，重點(diǎn)突破質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)。在氫能儲運環(huán)節，加快高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)核心技術(shù)攻關(guān)，推動(dòng)純氫管道和天然氣管道摻氫輸送技術(shù)攻關(guān)和示范，將氫氣由中西部風(fēng)光可再生資源豐富地區低成本輸送至東部發(fā)達地區，提高氫能供應能力，降低用氫成本。加快推進(jìn)質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)創(chuàng )新，開(kāi)發(fā)關(guān)鍵材料，推進(jìn)核心零部件以及關(guān)鍵裝備研發(fā)制造，加快國產(chǎn)自主化裝備推廣應用。

（二）優(yōu)化氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間布局，鼓勵各地開(kāi)展試點(diǎn)示范

在供應潛力大、產(chǎn)業(yè)基礎實(shí)、市場(chǎng)空間足、商業(yè)化實(shí)踐經(jīng)驗多的地區穩步開(kāi)展試點(diǎn)示范。支持試點(diǎn)示范地區發(fā)揮自身優(yōu)勢，改革創(chuàng )新，探索氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的多種路徑，在完善氫能政策體系、提升關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新能力等方面先行先試，形成可復制可推廣的經(jīng)驗。依托長(cháng)三角、粵港澳大灣區、京津冀集群化優(yōu)勢，通過(guò)“點(diǎn)線(xiàn)面”結合方式，建立全產(chǎn)業(yè)鏈多主體發(fā)展模式。

（三）以市場(chǎng)應用為牽引，推動(dòng)氫能多元化發(fā)展

堅持以市場(chǎng)應用為牽引，通過(guò)強化財政金融支持、推動(dòng)各地創(chuàng )新發(fā)展模式，積極推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。點(diǎn)線(xiàn)結合、以點(diǎn)帶面，引導各地有序推進(jìn)氫能在交通領(lǐng)域的示范應用，因地制宜拓展氫能在儲能、分布式發(fā)電、工業(yè)等領(lǐng)域的應用場(chǎng)景，推動(dòng)規?；l(fā)展，加快探索形成有效的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)化路徑。

作者：中能傳媒能源安全新戰略研究院  邱麗靜