德国成为全球氢能领导者的“十年之计”——投资超过1万亿日元

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摘   要：德国政府发布了《国家氢能战略》，并在应对新型冠状病毒的经济复苏计划中，对氢能领域加大投资，扩大可再生能源规模，进行技术革新。

关键字：氢能、德国《国家氢能战略》、温室气体净零排放、绿色氢、氢能社会

在德国，公共组织和私营组织共同致力于开发氢能技术。德国政府在6月发布了《国家氢能战略》，并在应对新型冠状病毒的经济复苏计划中，对氢能领域投资超过1万亿日元，扩大可再生能源规模并推进技术开发，以期到2030年成为世界氢能领域的领导者。

德国经济部长阿尔特迈尔（中）宣布《国家氢能战略》（2020年6月10日，柏林）

阿尔特迈尔部长在6月10日发表《国家氢能战略》时强调，“德国将在氢能技术方面成为世界领导者”。另外，阿尔特迈尔部长还以促进可再生能源在全球范围内引入的《可再生能源法》（EEG-2000）为例，表示“《国家氢能战略》是自EEG以来最大的创新”。

提到氢能，人们应该会直接想到燃料电池汽车。燃料电池汽车用氢能代替汽油，通过燃料电池发电行驶。日本凭借丰田汽车的“Mirai”等在燃料电池汽车方面引领全球。但是在德国，燃料电池汽车可能无法成为乘用车的主流，例如，戴姆勒决定在年底前停止小规模生产的燃料电池SUV（运动型多用途汽车）的生产。但是，德国政府的另一个目标是在氢能领域成为世界领导者。

2050年实现温室气体净零排放

《国家氢能战略》指出：“要使氢能成为脱碳战略的核心组成部分，必须重新审视整个价值链，包括技术、生产、储存、基础设施和利用等。”也就是说，氢能将贯穿电力、运输和制造领域，作为“产业血液”发挥作用。

德国的目标是在2050年前实现二氧化碳（CO₂）等温室气体的净零排放。要达成这一目标，仅仅用可再生能源代替化石燃料进行发电是远远不够的。首先，风力和太阳能等的发电量受季节和时间带变化的影响较大，并且目前有必要找出起调节阀作用的燃气发电的替代品。

另外，在CO₂排放量较大的领域，必须进行技术革新。例如，在航空、船舶等运输领域，寻找来自原油的燃料的替代品，在制造过程中煤炭不可或缺的钢铁领域和使用石油的石油化学领域，确立新的制造方法。其中，以电动汽车（EV）为代表的电动化是一种解决方法，但是在长距离、重型运输和材料制造等方面难以以电动化作为替代品进行普及。

德国政府期望用氢能来解决以上这些课题。在电力领域，利用可再生能源的剩余电力电解水以生成氢气，从而储存或运输能量。将氢气作为电力系统的一部分，并在必要时替换产生电能和热量的天然气。

在运输领域，通过合成氢气和碳，制造替代化石燃料的航空和船舶燃料。在制造领域，用氢气替代炼铁过程中还原铁矿石以提取纯铁的焦炭，在化学领域，用氢气作为化学品的原料。

 预算达到90亿欧元

德国在应对新型冠状病毒的经济复苏计划中，计划对氢能领域投资90亿欧元（约1.8万亿日元）。目前，氢能还停留在示范阶段，因此向氢能领域投资全部资金预算的7%是一种特殊处理方法。每单位能源的供应成本是天然气的1.5~5倍，因此为了提高氢气的成本竞争力，计划在2030年将氢气的制造能力（换算成电解装置的电解能力）提高至现在的200倍，即5GW，在2040年提高至10GW。10GW相当于10座核电站产生的能量。

德国《国家氢能战略》中值得关注的是“绿色氢”的特殊化。绿色氢是指使用可再生能源产生的电能，通过电解装置对水进行电解而得的氢。由煤炭和天然气制造的“灰色氢”，以及以化石燃料为基础进行制取，并通过CO₂捕捉技术将CO₂排放量降为零的“蓝色氢”都不能作为长期发展战略。

据彭博社旗下研究公司BloomberNEF称，目前世界上的制氢量为1亿1000万吨，大部分用于农药等的生产中。其中绿色氢占比不到1%，剩下的几乎都是灰色氢。

实际上，目前，在德国即使通过电解水制取氢气，也不能算是绿色氢，因为在2019年，化石燃料仍占电源的40％。

 致力于一次性过渡至氢能社会

德国能源智囊团Agora EnergieWende的负责人帕特里克・格赖兴表示，“增加可再生能源的比率后，CO₂排放量将会逐步减少，但是必须在2020年代做好投资”。德国的目标是在2030年使可再生能源发电比率达到65%。在可再生能源的比率提高时，为一次性过渡到氢能社会做好准备，（吸收发电量波动的能力提高）可以加速再生能源规模的扩大。”

德国《国家氢能战略》中的“增强德国经济并为德国企业确保全球市场机会”很好地体现了德国的雄心壮志。

除了西门子、蒂森克虏伯等德国的代表性企业外，德国初创企业Sunfire等也进军至电解装置领域。大型电力公司RWE和大型化工公司赢创（Evonik）等也在各自的领域中致力于扩大氢能利用。

通过巨额预算，德国计划将这些企业培养成能够战胜北欧、荷兰、日本等竞争对手的出口产业方面企业。在90亿欧元的预算中，20亿欧元将投资于使用德国制造的电解装置的海外项目。

氢能初创企业——德国Sunfire的利用氢气和二氧化碳生产燃料的示范工厂

在政策方面，通过根据CO₂排放量征税并降低生产绿色氢的电力成本，以提高竞争力。另外，德国还考虑强制要求在2030年之前，至少2%的航空燃料使用零CO₂排放量的燃料。

德国政府在2020年前提出向可再生能源转移时，因成本增加导致竞争力下降，因此这一政策在产业界得到众多反对，但是2020年以来，可再生能源长期计划展示出一系列成果，例如，2020年1月至3月，用于发电的可再能源比率达到51%，风能首次成为最大电源等，因此，此次向可再生能源的转换政策在业界内得到一致认可。

“绿色氢”会是德国脱碳化、提高产业竞争力的“特效药”吗？如果能够按照预想进行的话，十年后的德国社会和产业的变化将是叹为观止的。

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翻译：金滢洁

审校：李涵、贾陆叶

统稿：李淑珊

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