氫能作為一種來源豐富、綠色減碳的工業(yè)原料和新型能源，類似于石油資源，兼具能源與材料雙重屬性，在“雙碳”目標(biāo)下展現(xiàn)出支撐綠色低碳發(fā)展的巨大優(yōu)勢，是未來可再生能源高效利用的重要載體、逐步實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換替代的有效手段、推動工業(yè)制造低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵介質(zhì)，有望成為搶占科技發(fā)展制高點的重點抓手，對于推動我國加快實現(xiàn)碳達峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要戰(zhàn)略意義。面向新時期全社會碳減排重大需求，氫能產(chǎn)業(yè)宜與新能源、新材料、新裝備產(chǎn)業(yè)協(xié)同共進，實現(xiàn)高質(zhì)量突破發(fā)展。

一、氫能產(chǎn)業(yè)持續(xù)保持市場熱度

2020年，國家發(fā)展改革委發(fā)布年度國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃，提出制定國家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。2021年10月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，要求加快構(gòu)建清潔低碳安全高效能源體系，統(tǒng)籌推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展；加強綠色低碳重大科技攻關(guān)和推廣應(yīng)用，推進可再生能源制氫等低碳前沿技術(shù)攻關(guān)，加強氫能生產(chǎn)、儲存、應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、示范和規(guī)模化應(yīng)用。國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》，提出推動鋼鐵行業(yè)碳達峰，探索開展氫冶金、二氧化碳捕集利用一體化等試點示范；推動運輸工具裝備低碳轉(zhuǎn)型，積極擴大氫能等新能源、清潔能源在交通運輸領(lǐng)域應(yīng)用；加快氫能技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用，探索在工業(yè)、交通運輸、建筑等領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用。黨中央、國務(wù)院“雙碳”頂層設(shè)計文件發(fā)布，明確了氫能發(fā)展的主要任務(wù)。2022年，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，明確氫能產(chǎn)業(yè)的定位、目標(biāo)，提出系統(tǒng)構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展創(chuàng)新體系、統(tǒng)籌推進氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、穩(wěn)步推進氫能多元化示范應(yīng)用、加快完善氫能發(fā)展政策和制度保障體系等重點任務(wù)。

我國是目前世界最大的氫能生產(chǎn)及消費市場。據(jù)中國氫能聯(lián)盟、中國石化經(jīng)濟技術(shù)研究院統(tǒng)計，2022年，我國氫氣產(chǎn)能約4000萬噸/年，產(chǎn)量約3300萬噸。其中煤制氫產(chǎn)量占比達58.9%；高溫和中低溫焦化副產(chǎn)氫占比約20.0%；天然氣制氫占比約16.3%；甲醇、輕質(zhì)烷烴制烯烴副產(chǎn)尾氣含氫占比約3.3%，電解水制氫占比僅1.5%。截至2022年底，我國氫燃料電池汽車保有量約1.3萬輛，已建成加氫站380余座，規(guī)模位居國際前列。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國有超過30個地方政府發(fā)布了氫氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)規(guī)劃、實施方案、行動計劃等，計劃建設(shè)加氫站數(shù)量超1000座、燃料電池車達25萬輛，產(chǎn)值規(guī)模達十萬億元級。同時，有超過1/3的央企計劃進入氫能產(chǎn)業(yè)，借此推進綠色低碳轉(zhuǎn)型。

氫能作為石化、化工領(lǐng)域傳統(tǒng)原料和燃料，近年來在車用移動能源等應(yīng)用領(lǐng)域熱度不斷提升，形成氫能新能源熱點應(yīng)用方向。圍繞落實“雙碳”目標(biāo)，氫能作為一種高熱值、高還原性、運用靈活的化學(xué)物質(zhì)，不應(yīng)再局限于發(fā)展氫燃料電池汽車方向，宜面向新能源、新材料，統(tǒng)籌推進鋼鐵、石化等工業(yè)領(lǐng)域高碳能源替代，二氧化碳資源化再利用，移動交通能源，建筑分布式能源等多領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用，成為推動實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的有力抓手。

二、“雙碳”目標(biāo)下氫能應(yīng)用場景不斷拓展

在交通領(lǐng)域，氫燃料電池汽車產(chǎn)銷量有所提高但仍有較大差距，氫能作為交通能源使用規(guī)模仍然受限。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2022年我國燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成3626輛和3367輛，同比分別增長105.4%和112.8%。截至2022年底，我國氫燃料電池汽車保有量約1.3萬輛。氫能目前擁有極高的市場關(guān)注度，但相應(yīng)消費尚未形成規(guī)模，其內(nèi)在原因是氫能相關(guān)技術(shù)儲備、企業(yè)實力，與氫能供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、基礎(chǔ)設(shè)施、市場培育、政策支撐等尚不健全產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性矛盾。氫能在交通領(lǐng)域廣泛推廣應(yīng)用，尚需全產(chǎn)業(yè)鏈探索過程，有待科學(xué)有序引導(dǎo)，從資源、裝備、設(shè)施、價格等多維度逐步培育構(gòu)建氫能交通體系。

在工業(yè)領(lǐng)域，緊扣“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)需求，氫能在工業(yè)減碳、二氧化碳資源化再利用等方面取得一系列創(chuàng)新示范成果，更加凸顯其戰(zhàn)略價值。如我國首個萬噸級光伏綠氫示范項目——中國石化庫車綠氫示范項目順利產(chǎn)氫，制氫規(guī)模達到2萬噸/年，項目貫通“光伏發(fā)電—綠電輸送—綠電制氫—氫氣儲存—氫氣輸運—綠氫煉化”全流程，就近供應(yīng)塔河煉化，替代現(xiàn)有天然氣制氫，每年可減少二氧化碳排放48.5萬噸，對煉化企業(yè)大規(guī)模利用綠氫實現(xiàn)碳減排具有示范效應(yīng)。我國首個純氫長輸管道項目——中國石化烏蘭察布至北京“西氫東送”輸氫管道示范工程正式啟動，并納入《石油天然氣“全國一張網(wǎng)”建設(shè)實施方案》，將用于替代京津冀地區(qū)現(xiàn)有的化石能源制氫及交通用氫，大力緩解我國綠氫供需錯配問題，擴大綠氫應(yīng)用地域和場景，助力能源轉(zhuǎn)型升級。寧夏寶豐能源全球最大規(guī)模的2.4億標(biāo)方/年太陽能電解水制氫儲能及綜合應(yīng)用示范項目即將建成投產(chǎn)，直供化工系統(tǒng)替代化石燃料制氫裝置，生產(chǎn)高端化工品，每年預(yù)計減少煤炭消耗約38萬噸、二氧化碳減排約66萬噸，消減約5%裝置碳排放總量。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所設(shè)計的千噸級液態(tài)太陽能燃料合成示范項目，于2020年10月在蘭州新區(qū)建成并通過鑒定，利用可再生能源制氫，并與收集的二氧化碳催化合成甲醇，作為基礎(chǔ)化工原料替代煤基產(chǎn)品，具有變革煤基原料路線、實現(xiàn)穩(wěn)定化學(xué)儲氫、安全運輸和二氧化碳資源化利用等多種示范意義。2022年12月，河鋼集團張宣科技在宣化建設(shè)的全球首個120萬噸氫冶金示范工程一期全線貫通，采用富氫氣體（焦?fàn)t煤氣）零重整豎爐直接還原氫冶金技術(shù)，并在未來逐漸過渡至風(fēng)能制氫、太陽能制氫等100%綠氫為還原氣的氫冶金技術(shù)，推動無化石能源冶煉，能夠使噸鋼碳排放降低至0.5噸，每年可減排二氧化碳80萬噸，碳減排幅度超過70%，同時生產(chǎn)每噸直接還原鐵可捕集二氧化碳約125千克。2021年9月，連云港斯?fàn)柊钍瘑咏ㄔO(shè)“二氧化碳捕集利用—加氫合成綠色甲醇—光伏級EVA新材料”產(chǎn)業(yè)鏈，二氧化碳直接減排量達15萬噸/年，間接減排量達55萬噸/年；同月，中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所發(fā)表研究成果，利用氫氣和生物技術(shù)實現(xiàn)二氧化碳人工合成淀粉，推動淀粉生產(chǎn)由農(nóng)業(yè)種植向工業(yè)規(guī)模制造加速變革，開辟二氧化碳資源化利用新領(lǐng)域。由此可見，氫能面向新材料、實現(xiàn)碳中和的發(fā)展路徑逐漸清晰，著力發(fā)展氫能在工業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用，在“雙碳”背景下有望更加凸顯其綠色減碳的重大意義。

三、氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚需科學(xué)有序培育過程

（一）需關(guān)注地方政府與企業(yè)過度規(guī)劃

據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2022年底，全國有超過30個地方政府發(fā)布了氫氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)規(guī)劃、實施方案、行動計劃等，計劃建設(shè)加氫站數(shù)量超1000座、燃料電池車達25萬輛，產(chǎn)值規(guī)模達十萬億元級。同時，有超過1/3的央企計劃進入氫能產(chǎn)業(yè)，借此推進綠色低碳轉(zhuǎn)型。從目前情況看，氫氣全產(chǎn)業(yè)鏈培育尚需穩(wěn)步推進過程，但過熱態(tài)勢持續(xù)存在，地方政府與企業(yè)過早、過度規(guī)劃，而無實際落實舉措，長遠(yuǎn)看不利于氫氣產(chǎn)業(yè)科學(xué)有序發(fā)展，需予以關(guān)注，避免過熱。

（二）警惕盲目擴張煤基高碳?xì)湓?/strong>

我國目前仍以煤制氫方式為主。據(jù)測算，煤制氫生產(chǎn)過程中產(chǎn)生1噸氫氣平均消耗煤炭約6噸-8噸，排放二氧化碳15噸-20噸，火電電解制氫碳排放量則更高。目前我國碳捕捉與封存技術(shù)、廢水廢渣綜合利用技術(shù)等尚難以支撐煤制氫大規(guī)模低碳發(fā)展，短期內(nèi)“兩高”（高耗能、高排放）問題不易解決，需高度警惕盲目擴增煤基高碳?xì)錃猱a(chǎn)能。

（三）制氫與用氫規(guī)模有待進一步協(xié)調(diào)匹配

我國氫氣消費主要在石化、化工、焦化等行業(yè)，作為中間原料生產(chǎn)下游化工產(chǎn)品，約30%作為生產(chǎn)合成氨中間原料，約28%用于煤制甲醇中間原料，約27%用于煉廠用氫等，少量作為工業(yè)燃料使用。過度依賴氫燃料電池汽車等應(yīng)用方式，短期內(nèi)消納能力有限，難以形成規(guī)模化用氫趨勢。需研究推動氫氣供給側(cè)與消費側(cè)規(guī)模相匹配，促進全產(chǎn)業(yè)鏈科學(xué)發(fā)展。

（四）氫氣資源來源與市場需求亟需協(xié)調(diào)布局

我國煤炭與可再生能源等資源多位于三北地區(qū)，氫氣應(yīng)用場景則多分布在東部發(fā)達地區(qū)，氫氣儲存運輸環(huán)節(jié)不容忽視，“西氫東輸”是否可行有待論證。根據(jù)目前危化品安全運輸管理規(guī)定，氫氣公路運輸一般使用傳統(tǒng)鋼瓶長管拖車，設(shè)置20兆帕運輸壓力要求，經(jīng)濟運輸半徑一般不超過200公里，運氫成本可達30元/公斤，與10元/公斤低成本氫源難以匹配，嚴(yán)重制約了氫氣利用規(guī)模與經(jīng)濟性，亟需統(tǒng)籌優(yōu)化氫源布局，大力推動氫氣儲運技術(shù)取得突破。

四、新時期氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點任務(wù)

（一）以工業(yè)副產(chǎn)氫為切入點，加快建設(shè)綠氫供應(yīng)體系

未來，氫能有望作為主體能源，成為我國能源體系的重要組成部分，也是我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要可行路徑。“以何種方式制取氫氣”首先成為焦點問題，需要從全生命周期視角來審視發(fā)展氫能經(jīng)濟的能源和環(huán)境效益，將氫能的生產(chǎn)和消費統(tǒng)籌考慮、系統(tǒng)評估。

焦?fàn)t煤氣提氫、合成氨馳放氣、甲醇馳放氣、煉廠制氫、燒堿工業(yè)副產(chǎn)氫、丙烷脫氫等工藝路線主要按自身用氫需求設(shè)計，形成循環(huán)利用系統(tǒng)，部分副產(chǎn)品燃燒排空。此類氫源若要轉(zhuǎn)換為商品則需進一步挖潛，但可作為近期培育氫能產(chǎn)業(yè)的啟動資源。經(jīng)過一定工藝優(yōu)化和改造提升，生產(chǎn)外供氫能資源，每年商品量有望超過300萬噸，就近供應(yīng)工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域，一定程度上可發(fā)揮低碳減排和產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)作用。

長期看，大規(guī)模太陽能、風(fēng)力、水力等可再生能源及核能發(fā)電配套的電解水制綠氫將成為發(fā)展趨勢。宜盡早明確低成本、高效率、長壽命、可推廣的質(zhì)子交換膜電解制氫（PEM）、高溫固體氧化物電解制氫（SOE）等成套工藝技術(shù)；探索制定綠電綠氫交易核算、碳排放抵扣、環(huán)保優(yōu)先等創(chuàng)新政策，合理規(guī)劃產(chǎn)能布局，打通綠氫體系管理堵點，提高綠氫全生命周期經(jīng)濟性，打開廣闊應(yīng)用市場。

（二）注重工業(yè)能源領(lǐng)域應(yīng)用，培育氫能市場規(guī)模基礎(chǔ)

當(dāng)前我國氫能消費主要在石化、化工、焦化行業(yè)，作為中間原料生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品，少量作為工業(yè)燃料使用。從細(xì)分用途來看，最大應(yīng)用領(lǐng)域是作為生產(chǎn)合成氨中間原料，消費占比約為30%；其次是生產(chǎn)甲醇（包括煤經(jīng)甲醇制烯烴）中間原料，占比約為28%；再次是煉廠用氫，占比約為27%；第四是現(xiàn)代煤化工中煤間接液化、煤直接液化、煤制天然氣、煤制乙二醇中間原料用氫氣，占比約為10%；其他方式氫能利用占比約為5%。

據(jù)預(yù)測，2050年氫能在我國終端能源消費比重有望超過10%，氫能年需求量將超過1億噸。其中，氫燃料電池汽車等交通用能占比可增至25%，近期可考慮重點發(fā)展礦山重卡、大貨運輸、工程機械、公共交通方向氫燃料電池汽車，布局集中、便于管理、易于推廣，遠(yuǎn)期經(jīng)濟性提升后可逐步向小轎車方向拓展。氫化工、氫冶金、氫材料（如與二氧化碳合成甲醇等新型產(chǎn)業(yè)化路線）等工業(yè)用途約占65%，依然是氫能大規(guī)模應(yīng)用優(yōu)勢領(lǐng)域，也是培育氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的重要市場基礎(chǔ)，近期宜提高技術(shù)開發(fā)和引導(dǎo)示范推廣力度。此外，發(fā)展綠氫儲能和家用分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)等，通過“電-氫-儲-電”“電-氫-氣”“電-氫-車”等轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)可再生能源削峰平谷、平滑新型電力系統(tǒng)、跨能源系統(tǒng)耦合等重要經(jīng)濟價值，也有望給整個能源系統(tǒng)帶來顛覆性變革。由此，可考慮將氫能作為“新能源、新材料”深入理解，類比為“綠色石油”，由此構(gòu)建產(chǎn)業(yè)體系，賦予氫能更大的產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟帶動意義。

（三）統(tǒng)籌兼顧推進體系建設(shè)，做大全產(chǎn)業(yè)鏈價值規(guī)模

經(jīng)過近年來不斷探索，氫能發(fā)展焦點從最初的氫燃料電池汽車逐步拓展至能源、工業(yè)、建筑等多元化應(yīng)用場景，從能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型逐步上升至“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)路徑，迫切要求氫能全產(chǎn)業(yè)鏈加快統(tǒng)籌協(xié)同發(fā)展。

在制氫端，圍繞綠氫發(fā)展重點，需要協(xié)調(diào)可再生能源風(fēng)光場布局和資源指標(biāo)配置與制氫能力相適應(yīng)；研究綠電綠氫電價政策改革，提升綠氫經(jīng)濟可行性；加快推進PEM、SOE制氫技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化裝備制造能力提升，落實資源來源重要基礎(chǔ)；探索分布式制氫可行性，重新制定氫能安全屬性和管理規(guī)范，使氫能制取走出化工園區(qū)，更加靈活高效。

在儲運端，我國可再生能源等資源多位于三北地區(qū)，而應(yīng)用場景多分布在東部發(fā)達地區(qū)，儲存運輸環(huán)節(jié)不容忽視。在當(dāng)前危化品安全運輸管理規(guī)定、20兆帕運輸壓力要求、傳統(tǒng)鋼瓶長管運輸拖車設(shè)備等條件下，30元/公斤運氫成本與最低10元/公斤制氫成本并不匹配，嚴(yán)重制約了氫能利用經(jīng)濟性。制定安全經(jīng)濟的氫能儲運管理規(guī)定，加速推進管道輸氫體系建設(shè)，研發(fā)液氫、固態(tài)儲氫、化學(xué)儲氫等新型長距離儲運技術(shù)，發(fā)展高性能儲運設(shè)備，成為突破氫能規(guī)模化發(fā)展“卡脖子”瓶頸的關(guān)鍵舉措。

在應(yīng)用端，以交通為代表的新型應(yīng)用領(lǐng)域快速發(fā)展。氫燃料電池成套設(shè)備研發(fā)和規(guī)模化生產(chǎn)已取得長足進步，整車設(shè)計制造已有部分項目順利投產(chǎn)，頭部企業(yè)加速成長。各地加氫站陸續(xù)啟動建設(shè)，發(fā)展形勢向好。但仍需關(guān)注燃料電池關(guān)鍵部件自主化程度、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定進度等問題，理順和營造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。

總體上看，氫能目前尚未達到大規(guī)模商業(yè)化臨界點，仍需推動技術(shù)與市場、供應(yīng)與需求“協(xié)同并進”。要避免經(jīng)濟價值預(yù)期過高、盲目追求市場擴張，應(yīng)遵循“需求導(dǎo)向”原則，科學(xué)有序布局生產(chǎn)、儲運及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動氫能產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)展。