新闻洞察丨我国氢能产业发展掀起新一轮热潮
氢能产业“迎”风口
编者按
在碳达峰碳中和战略驱动下，氢能产业发展热潮势不可挡。近期，随着一系列利好政策出台，北京、广东、安徽等各地氢能产业专项政策也快速跟进，我国氢能开发和应用驶入发展快车道。本期新闻洞察就氢能源发展趋势、发展瓶颈以及如何更好抓住“氢”机遇，进行了深入分析。敬请关注。
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■中国经济时报记者 吕红星
氢能是一种绿色、高效的二次能源，被视为“21世纪终极能源”。近年来，政策、资本赋能各地氢能产业，氢能已正式纳入我国能源战略体系，我国氢能产业发展正在进入新的历史时期。
近日，工业和信息化部、国家发展改革委、生态环境部印发《工业领域碳达峰实施方案》，提出鼓励有条件的地区利用可再生能源制氢，不断优化原料结构，产业发展又迎重磅利好。
“我国发展氢能相对于其他国家来说，具有很多优势，其中一大优势就在于‘制储运加用’全产业链的布局与潜力。”中国科学院大连化学物理研究所研究员王集杰在接受中国经济时报记者采访时表示。
在王集杰看来，氢能是二次能源，上游来源还是可再生能源，我国可再生能源丰富，风光发电潜力巨大，足以支撑我国氢能产业发展。如日本也在发力发展氢能产业，但日本风光资源有限，日本氢能的发展很多还需要贸易完成，而我国则不存在这样的问题。
据记者了解，制氢的过程可以分为三种氢，一是灰氢，由煤、天然气化石资源制氢叫做灰氢，每制一吨氢就相当于排放15-20吨的二氧化碳。二是蓝氢，通过这个过程制氢能把二氧化碳捕集封存起来，蓝氢可以用，但代价是要把二氧化碳封存起来，二氧化碳的量巨大，成本非常高。三是绿氢，用非化石能源制氢，或者是利用可再生能源制氢，该过程不需要排放二氧化碳，绿氢就是我国将来重点发展的方向。
“氢能产业链中的制氢、储氢、运氢、加氢，任何一个细分环节都可以造就若干个千亿级规模的市场，发展氢能，市场极为广阔。”北京特亿阳光新能源总裁祁海珅对本报记者表示。
在碳达峰碳中和战略驱动下，近期，我国氢能产业发展掀起新一轮热潮，我国氢能开发和应用驶入发展快车道。北京市、上海市、广州市、浙江省、江苏省等地都把氢能发展列入重要工作部署，涉及燃料电池汽车推广、加氢站建设、产业链打造等多个领域。此外，多地都明确拿出“真金白银”促进氢能产业发展。
在王集杰看来，氢能是可再生能源与下游工业应用的桥梁，当前多地都把氢能发展列入重要工作部署，更多的是下游应用场景，如交通领域的氢燃料电池汽车等。从交通领域来看，需要积极发展氢燃料电池技术，从关键材料、部件、电堆等各个技术环节入手，不断完善技术和降低成本，这样氢燃料电池汽车才有大发展。
祁海珅表示，氢能可以满足多样性的能源需求，例如，在汽车燃料电池、住宅供暖、钢铁冶炼等领域，未来很有可能超越光伏、风电和锂电池储能等，成为新能源领域的领头羊。
近年来，我国氢能源产业发展加快，产业规模不断增大。国家能源局科技司副司长刘亚芳4月8日在“中国国际经济交流中心—联合国开发计划署氢能产业高峰论坛”上表示，我国已累计建成加氢站超过250座，约占全球数量的40%，加氢站数量位居世界第一。从研发投入来看，尽管我国的氢能源布局较晚，但正逐渐成为研发预算投入增幅最大的国家。
虽然当前我国氢能产业发展迅速，但也要看到，我国氢能仍然处于发展初期，存在产业创新能力不强、技术装备水平不高、支撑产业发展的基础性制度滞后等诸多问题。
祁海珅认为，当前我国“制氢环节”基本不存在什么问题了，“卡脖子”问题主要出现在中游环节的“储氢、运氢”上，加氢站和下游的应用端体量小和数量少，匹配不均衡，造成氢能供需体系不健全、不完善。氢气主要以高压气态、低温液态等方式存储和运输，这种危化品的属性也制约着“制氢-加氢一体化”发展，这是目前客观存在的不足之处，但更是氢能产业发展的大好机遇。
在王集杰看来，要想解决当前氢能发展的诸多挑战，推动氢能产业高质量发展，需要解决以下三个方面问题。
第一，加大氢气储运技术研发。我国能源发展历来有西气东输、西煤东运，未来可再生能源利用也会有西电东输、西氢东运情况。因此，氢气的储运显得尤为重要。当下已经发展了气态高压储运、低温液氢储运等技术，但储氢密度、成本、安全等方面仍须进一步提高。目前正在发展的氢管道运输、氨、甲醇储运均需要大力推进，须根据应用场景分类实施。
第二，正确理解大氢能的概念。从整个氢能应用场景来看，氢气作为原料的场景更大，如合成氨、合成甲醇、氢冶炼等。我国目前氨、甲醇消费类每年消费巨大，但目前主要靠煤制氢，未来要做好可再生能源制氢的替代。
第三，氢能需要和一些碳减排有机结合。水泥行业的碳减排、存量钢铁行业的碳减排等，按技术路线分析，只有靠二氧化碳捕集利用和封存技术来实现碳中和，利用还是封存要根据实际场景分类实施。氢气可以在二氧化碳资源化利用方面发挥重要作用，譬如二氧化碳加氢制甲醇技术被认为是在各个领域可发挥重要作用的技术路径。
完善顶层设计紧抓氢能机遇
——访国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长郭焦锋
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■中国经济时报记者 王晶晶
在碳达峰碳中和战略驱动下，氢能产业发展热潮势不可挡。今年3月份，《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》出炉后，全国多地加速布局氢能产业链。近日，工业和信息化部、国家发展改革委、生态环境部印发《工业领域碳达峰实施方案》，提出鼓励有条件的地区利用可再生能源制氢，氢能产业发展又迎重磅利好。国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长郭焦锋日前就如何推动氢能产业健康发展，如何更好抓住氢能产业机遇接受中国经济时报记者专访。
中国经济时报：今年以来，氢能利好政策不断出台，各地氢能产业专项政策也快速跟进。您认为，如何进一步完善顶层设计，推动氢能产业健康发展？
郭焦锋：首先，进一步明晰、细化国家氢能产业发展路线图。在借鉴国外氢能产业发展成功经验的同时，我国要立足国情，在《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》的基础上，将氢能产业发展与能源强国建设相结合，研究制定更加详细的国家氢能产业发展路线图。可根据我国不同区域的资源禀赋、市场需求、产业结构等特点，规划不同区域氢能产业发展重点，合理布局氢能生产、运输、储存、利用等全产业链发展路径，科学引导氢能产业在基础设施与应用的投资和创新。
其次，进一步加强氢能产业标准化与监管体系建设。一方面，进一步加强氢能产业标准化体系建设。截至2021年底，全国性的氢能标准约有80项，行业标准约有40项。但目前仍缺失产业标准体系，“氢品质-储运-加注”的氢能全产业链的测试标准体系不健全，使得氢能市场化进程缓慢。虽然氢燃料电池标准体系已基本成型，但仍不够完善，测试评价体系不健全。另一方面，尽快研究出台全国氢能产业和市场监管规则。由于尚未形成全国统一的监管理念和要求，目前各地对加氢站等氢能产业链的监管机构设置和监管方式不尽相同；尚未构建氢能基础设施管理与监管体系，审批程序和运营监管标准不完善，导致“审批难、审批慢”。
再次，进一步推动氢能全场景示范与推广应用。有序推进交通领域示范应用，重点推进氢燃料电池中重型车辆应用，拓展氢燃料电池等新能源客、货汽车市场应用空间；探索燃料电池在船舶等领域的应用，推动燃料电池集装箱船舶研发。积极推进储能领域示范应用，开展氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等场景的示范，培育“风光发电+氢储能”一体化应用新模式。合理布局分布式能源领域多元化应用，因地制宜建设氢燃料电池分布式热电联供设施，推动在社区、园区、矿区、港口等开展氢能源综合利用示范。探索工业领域替代应用，不断提升绿氢利用经济性，拓展绿氢在化工行业替代的应用空间等。
中国经济时报：近年来，氢能不断升温，我国氢能相关企业注册量不断增加，就氢能企业发展而言，应如何抓住氢能产业发展机遇，您有哪些建议？
郭焦锋：一要利用氢能低碳（零碳）属性助力企业绿色低碳转型。氢能作为“零碳”二次能源，可转化为电力、燃料或者工业原料，是未来交通、石化、冶金、建筑和电力部门实现深度脱碳、具有长期经济效益的必然选择。在国家和地方政策的大力支持下，发展氢能产业已成为传统能源企业绿色低碳转型的重要抓手，国内大型国企纷纷响应发展号召，陆续开发氢能产业项目。大型的能源企业在进入氢能产业时，要结合未来自身的发展战略和规划，布局适合的氢能生产技术或应用情景，推动实现企业绿色低碳转型和碳中和目标。
二要重点发力氢能产业链的关键技术和核心材料。氢能领域是科技含量很高的高端制造业，产业链上中下游都存在高难度环节，以及“卡脖子”技术和材料。比如在燃料电池产业链的贵金属催化剂、质子交换膜等材料，以及膜电极、空压机、双极板等关键组件的制备工艺，目前我国与国外仍存在较大差距，基本依靠进口。这既是挑战也面临难得的机遇。基于关键零部件进口价格昂贵，具有极大的国产化替代空间和未来市场潜力，产品生产的规模经济性强、技术壁垒高，掌握核心科技的企业能随着氢能市场一同快速成长。企业可考虑对氢能产业链的关键技术和核心材料进行突破，将为企业带来持续性收益，科创板也为尚未盈利的氢能领域高科技企业提供通畅的融资渠道。今年6月以来，捷氢科技、国富氢能、治臻股份三家公司披露招股说明书申请科创板上市。这三家企业都致力于解决氢能产业链关键技术问题，分别聚焦于燃料电池电堆、双极板和储氢瓶技术。
三要因地制宜理性布局氢能，切忌“一哄而上”。目前，氢能产业仍处于商业化早期，氢能相关技术突破需大量的资金、资源和时间投入，没有技术积累的企业进入氢能领域难度较大。氢能发展在地区间的差异十分明显，部分地区发展氢能产业的基础相对薄弱，却存在大量氢能企业和项目一哄而上、大规模布局的情况，这将导致氢能产业低水平重复建设和资源浪费，也不利于氢能行业和企业可持续发展。氢能领域的确具有其独特的优势，而企业须更加客观和清醒地认识到自身发展定位和条件、当地氢能发展的产业基础，以及氢能产业发展面临的困难与挑战。企业应从技术研发、产业布局、当地资源禀赋和成本等多个方面综合考虑，制定氢能发展定位、发展战略和实施路径等。
探索氢能全产业链发展新路径
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■中国经济时报记者 王晶晶
新能源，氢动力。随着“双碳”目标的提出，清洁、零碳的氢能走向能源舞台的中央。近日，北京、广东、安徽等地都出台了鼓励燃料电池汽车发展的相关文件。迎政策利好，企业更是紧抓战略机遇，推动氢能产业健康发展。中国经济时报记者日前走进京辉氢能集团（以下简称“京辉”），探寻这家华北最大，北京唯一集制氢、储氢、运氢、加氢为一体的全产业链企业的氢能发展新路径。
“近年来，北京在疏解非首都城市功能的过程中，累计关停退出一般制造业企业两千余家。京辉恰是属于服务首都功能一类，企业得到保留并快速发展。”京辉氢能集团董事长孙国春对本报记者表示。
记者了解到，这家成立了30多年的企业，生产着每小时800立方米天然气制氢，每小时500立方米的水电解制氢，每小时100立方米一氧化碳生产，每小时生产80千克氧化亚氮等，共计60余种产品。2015年，京辉正式被北京市政府定位为城市功能保障型企业，产品广泛应用于航天、电子、医疗、氢能四大领域。
今年冬奥会期间，穿梭的一辆辆氢燃料电池汽车成为绿色冬奥的亮丽风景线，因其在行驶过程中只排放水，被称为“终极环保车”。而京辉，就是冬奥会氢能保供的企业之一。孙国春说，京辉通过光伏、风电所产生的绿电转化为绿氢，为冬奥会及冬残奥会提供“绿氢”供应，冬奥期间共计供氢98吨，运输氢气456车次。
以保供为契机，加之氢能发展的利好环境下，孙国春表示，在规划上，公司将采取“三步走”战略。一是依托京辉的资源优势，为每一个拓展能源项目的城市提供氢能装备的研发、制造、安装和运维服务。二是带动产业园全产业链规划布局，落地绿色能源产业化发展，推动当地资源优势转换为绿色能源大规模产业。三是积极响应国家氢能源发展布局，预计到2035年，京辉生产制造占中国氢能总产量30%的制氢设备，创造利润100亿元。
在企业每一步的战略实施中，都离不开研发。在此方面，京辉与中船重工七一八所、德国迈克菲等专业从事制氢设备生产厂家优势互补，并与清华大学、北京理工大学、北京化工大学、北京石油化工学院等高校之间展开校企合作，在氢能装备、氢能内燃机、氢能下游技术的研发上下功夫，保障设备的先进性。
“非常环保，相当给力。”在北京氢能产业科技园，大巴车司机刘师傅正在加氢站给氢燃料大巴车加氢。刘师傅告诉记者，氢燃料大巴车与之前的燃油车相比，最主要的是环保，发动机声音小，动力和燃油车不分上下。相比电车，加25kg氢气，需要15分钟，提高了动力补充的时间，而百公里成本仅为燃油车的一半。
环宇京辉副总经理、京辉运输联合党支部书记齐丽丽告诉本报记者，该撬装式500kg/天加氢站已经运营两年多了，为京津冀及周边地区的公交车、物流车、环卫车、通勤车、特种装备车等提供加氢保障工作。
目前，北京市有1000多辆氢能源大巴车分布在各区运营，每天平均有40多辆氢能源大巴车在上述加氢站加氢。今年，京辉通过合作共建的方式，将陆续在大兴、昌平、房山、张家口、首都辐射高速服务区、京津冀氢走廊等地建设10余座加氢站。“接下来，我们还将助力完成北京市‘十四五’拟建成投运74座加氢站的目标任务。”孙国春表示。
截至今年6月底，全国已建成加氢站超270座。面对专业技能型人才短板问题，孙国春说，京辉还启动了绿电制绿氢全产业链示范项目，开展加氢站安全运营管理培训，制氢工艺技术培训课程、校企合作等，为社会培养更多专业的人才。
如今，京辉聚焦“双碳”目标，在新型电力系统、化工深度脱碳、绿色合成材料、减排数字化以及氢健康等领域发力，推进氢能多元化示范应用，探索氢能全产业链发展新路径。
在京辉的一楼办公区，记者看到了正在运营的“氢能产业云平台”。通过云平台，可以实时对各环节进行管控及监督，如危化品监督、加氢站氢能管理、氢能源生产管理、指挥调度后台管理、加氢站运营状况以及氢燃料运输车、氢燃料物流车的情况等。“这也是我们的减排数字化大数据平台。”孙国春说。
2021年5月21日，中关村（房山）氢能产业园正式揭牌。这标志着以京辉为运营主体，促进氢能全产业链聚集发展迈出了重要的一步。在该产业园的规划中，氢能燃料电池支撑区、氢能燃料电池产学研区、氢能小镇零碳示范区、氢能燃料电池示范区相互支撑，协同并进。目前产业园已经吸引了30余家氢能源上下游龙头企业入驻园区。
孙国春介绍，未来，产业园将不断连接全国及国际科研机构和领军企业，攻克关键核心技术，推动氢能产业创新企业落地，解决氢能源应用的相关问题，推动绿色能源全链条发展，助力实现“双碳”目标。
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