如何布局好氫能，關乎產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革以及新能源國際秩序的制定

作為高效低碳的二次能源、靈活智慧的能源載體、綠色清潔的工業(yè)原料，氫能是全球各國新能源發(fā)展過程中的一大考量。

近年主要國家和地區(qū)陸續(xù)調整氫能發(fā)展戰(zhàn)略，大幅提高了氫能發(fā)展目標、擴展了氫能發(fā)展路徑，同時也在抓緊搶占低碳氫認證標準、核心技術裝備和國際氫能合作的先機。

此輪氫能發(fā)展戰(zhàn)略“全球大調整”有一個根本動力的轉變，那就是氫能發(fā)展進入了與深度脫碳相融合的新時代。主要國家和地區(qū)立足氫能與脫碳，著力強化裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展、供應鏈合作、國際規(guī)則制定等，背后是出于能源安全、技術掌控、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、低碳國際秩序制定等深層次的戰(zhàn)略考量。

近年主要國家和地區(qū)陸續(xù)調整氫能發(fā)展戰(zhàn)略，大幅提高了氫能發(fā)展目標、擴展了氫能發(fā)展路徑，同時也在抓緊搶占低碳氫認證標準、核心技術裝備和國際氫能合作的先機。

日本方面主要是提升長期目標、強化低碳導向。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省在2017年發(fā)布了全球首個氫能國家戰(zhàn)略——《氫能基本戰(zhàn)略》，提出了建設氫能社會的宏偉目標。

然而在戰(zhàn)略實施過程中，由于氫能成本高昂、基礎設施不完善，導致戰(zhàn)略目標未達預期。

2023年6月，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省正式發(fā)布《氫能基本戰(zhàn)略》（修訂版），在維持近期氫能發(fā)展目標基礎上，大幅提高了中長期目標，由之前的500萬-1000萬噸調整為2040年的1200萬噸（含氨）和2050年的2000萬噸（含氨），并積極開拓海外市場，謀劃構建全球性氫能市場。

同時，修訂版戰(zhàn)略還著力強化了氫能的低碳屬性，規(guī)定清潔氫碳排放應低于3.4kg CO2/kg H2（公斤二氧化碳每公斤氫氣）、清潔氨碳排放應低于0.84kg CO2/kg NH3（公斤二氧化碳每公斤氨）。

美國方面細化發(fā)展目標、氫能路徑更為清晰。美國早在上世紀70年代石油危機時期便將氫能作為替代能源之一，持續(xù)推動相關技術研發(fā)。

2020年10月，美國能源部發(fā)布《氫能源計劃》，提出本土遠期氫能需求將達4100萬噸；在2021年6月發(fā)布的氫能計劃（Hydrogen Shot）中提出十年內將清潔氫成本降至1美元/公斤的目標。拜登政府在2021年11月和次年8月簽署的《基礎設施就業(yè)法》和《通貨膨脹法案》中明確將提供財政資金支持清潔氫中心建設和技術研發(fā)，幫助產(chǎn)業(yè)從“灰氫”向“綠氫”過渡。

2023年6月，美國能源部正式發(fā)布《美國國家清潔氫能戰(zhàn)略和路線圖》，分別提出了近、中、遠期氫能發(fā)展目標，即2030年、2040年、2050年清潔氫需求將分別達到1000萬噸、2000萬噸和5000萬噸，工業(yè)、交通、電力、合成燃料等具體領域目標也有所提及。同時，這份文件也明確了清潔氫碳排放認定標準為4.0 kgCO2/kg H2以下。

德國方面從供應需求兩端提升目標。德國政府于2020年6月發(fā)布了《國家氫能戰(zhàn)略》，計劃投資90億歐元促進氫能生產(chǎn)應用，設定2030年國內電解水制氫產(chǎn)能目標為5吉瓦，氫能需求量達90-110太瓦時。

2021年，德國聯(lián)邦經(jīng)濟部和交通運輸部宣布出資80億歐元，支持選定的62個大型項目，撬動超過200億歐元私人投資。

同年，德國國家氫能委員會發(fā)布《德國氫行動計劃2021-2025》，分析到2030年全國氫經(jīng)濟增長預期，如工業(yè)領域氫年需求總量將達到170萬噸（57太瓦時）、交通領域需求總量將達到80萬噸（25太瓦時）、能源行業(yè)需求總量將達到60萬噸（20太瓦時）等，并為有效實施《國家氫能戰(zhàn)略》提出包括綠氫獲取在內的80項措施。

2023年7月，德國政府根據(jù)全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，以及國內能源安全、低碳轉型等形勢，決議通過了更新版的《國家氫能戰(zhàn)略》，該戰(zhàn)略大幅提高了發(fā)展目標，提出2030年國內電解水制氫目標至少要達到10吉瓦，比之前翻了一番，氫能需求量將提高至95-130太瓦時，比之前增長了近20%。

從上述目標也可以看出，德國在發(fā)展氫能過程中也注重提升氫能自給率。同時，該戰(zhàn)略將近期氫能發(fā)展的重點放在石化、化工、鋼鐵等領域，這與德國的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢以及脫碳的現(xiàn)實需要是相吻合的。

歐盟則強化本土制造、擴展全球供應。歐盟委員會于2020年7月發(fā)布了《歐洲氫能戰(zhàn)略》，謀劃了未來30年歐洲氫能的發(fā)展藍圖和分階段發(fā)展目標。其中提出到2030年歐洲至少安裝40吉瓦電解槽、可再生能源制氫規(guī)模達1000萬噸。

烏克蘭危機發(fā)生后，歐盟對能源安全的重視程度明顯提升，對能源轉型的態(tài)度也更為積極。2022年5月，歐盟委員會發(fā)布了REPowerEU計劃，提出到2030年實現(xiàn)可再生氫能本地生產(chǎn)1000萬噸、進口1000萬噸的目標，即2030年歐盟可再生氫能需求將達到2000萬噸，比2020年版戰(zhàn)略目標翻了一番。

歐盟采取內外并舉的方式來保障2030年氫能戰(zhàn)略目標順利達成。一方面，歐盟著力提升本土可再生氫制取能力和裝備制造能力，于2023年初出臺了《綠色協(xié)議工業(yè)計劃》《凈零工業(yè)法案》等文件，不惜使用貿易保護手段來提升歐盟境內電解槽生產(chǎn)能力，明確要求2030年電解槽裝備的“本土化率”達40%。

歸根結底是三大主要因素推動了此次挑戰(zhàn)。首先是各國重新認識了氫能發(fā)展?jié)摿?。鋼鐵、石化化工、航運等“難以減排領域”的深度脫碳，甚至可再生能源的大規(guī)模發(fā)展，都需要借助氫能才能實現(xiàn)。

氫能應用場景正在由燃料電池汽車向氫冶金、綠氫化工、富氫燃料等多個領域擴展，每個領域都有望創(chuàng)造數(shù)以千萬噸甚至億噸計的氫能需求。

國際能源署預測2050年氫能將占全球終端能源需求的13%，需求規(guī)模將從目前的9500萬噸增長至5.3億噸。

值得一提的是，為推動航空、海運等領域碳減排，由綠氫生產(chǎn)的氨、醇燃料近幾年獲得了較多關注，成為氫能發(fā)展又一個新增長點。根據(jù)英國勞氏船級社預測，到2050年氨作為航運燃料占比將上升至20%以上。

第二大因素是各國欲抓緊搶占氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機。氫能相關技術逐漸成為能源領域的關鍵變革性技術，將創(chuàng)造大量投資需求、就業(yè)崗位和產(chǎn)業(yè)發(fā)展機會。

但是現(xiàn)階段，氫能產(chǎn)業(yè)還面臨規(guī)模小、成本高、不確定性大等問題，很難由市場自發(fā)推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。為此，主要國家和地區(qū)強化了政府的作用，調動資金、人力、政策等資源鼓勵產(chǎn)業(yè)的“從零到一”。

一方面各國抓緊搶占電解水制氫、氫燃料電池、氫內燃機/汽輪機，以及氫冶金、綠氫化工等技術工藝的制高點，另一方面各國積極提高氫能的發(fā)展目標、擴展應用領域、布局示范項目，希望形成產(chǎn)品推廣與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的正反饋回路。在拉動需求刺激產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，一些國家和地區(qū)還不忘“關緊大門”，出臺了保護本土氫能產(chǎn)業(yè)的政策，避免財政資金的外流。

第三大因素是各國對國際秩序規(guī)則的前瞻思考。氫能是未來能源體系的重要組成部分，將深刻改變能源地緣政治格局。國際可再生能源署在《能源轉型中的地緣政治：氫能因素》報告中提出，隨著氫能跨區(qū)域貿易規(guī)模的不斷增長，且氫能生產(chǎn)格局與傳統(tǒng)油氣資源生產(chǎn)格局存在空間上的錯位，因此氫能將成為影響和改變全球能源地緣政治的新變量。

基于這種考慮，發(fā)達國家和地區(qū)都開始注重提升“軟實力”。

一方面提出各自的低碳氫排放標準，如歐盟將氫能列入碳邊境調節(jié)機制覆蓋范圍，并提出了碳排放的標準要求，相當于自主掌握低碳氫標準和供應鏈，并間接將俄羅斯等國家的化石能源制氫阻擋在外。

在主要國家和地區(qū)陸續(xù)調整氫能發(fā)展目標路徑的背景下，中國應高度重視其背后的深層次考慮，總結氫能發(fā)展實踐經(jīng)驗，從豐富和細化發(fā)展目標、全方位探索發(fā)展路徑、擴展國際合作等方面入手，進一步提升氫能的發(fā)展質量。

一是要圍繞“雙碳”目標，豐富和細化氫能應用場景。作為全球最大的發(fā)展中國家，與發(fā)達國家和地區(qū)相比，中國“難以減排領域”更多、降碳規(guī)模和難度更大，氫能應該有更為豐富的應用場景。但當前國內市場關注焦點仍然集中在交通領域、特別是燃料電池汽車，近五年氫能領域65%的融資集中于燃料電池制造。

考慮到近幾年全球在氫冶金、綠氫化工、富氫燃料等領域都取得了較大的技術突破，發(fā)展路徑日趨明晰，再加上碳達峰碳中和約束日益強化，建議相關企業(yè)提高對于氫能深度脫碳價值的認識，根據(jù)氫能產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的堵點卡點痛點，推動多元化業(yè)務布局和資源配置。

二是要支持綜合示范，全方位探索氫能發(fā)展路徑。氫能是中國能源體系的“新成員”，規(guī)模有限是制約成本下降的重要因素，須著力破解“成本過高、無法推廣、成本無法下降”的循環(huán)。

建議支持以工業(yè)為核心的氫能綜合示范，與燃料電池汽車示范城市群形成互促互補。鼓勵大型能源化工企業(yè)有序開展可再生能源制氫與合成氨、甲醇等產(chǎn)品生產(chǎn)的一體化示范，以工業(yè)領域大規(guī)模氫能需求為依托，構建具有規(guī)模效益的氫能生產(chǎn)和供應網(wǎng)絡，有效降低應用端氫能成本，再逐步推動氫燃料電池汽車替代廠區(qū)園區(qū)傳統(tǒng)燃油重載卡車、物流車輛，以規(guī)模降本進一步促進規(guī)模應用。

三是要拓展氫能合作，提升國際話語權和影響力。建議以更為積極的態(tài)度參與到氫能領域的國際合作，提升“軟實力”。

要加快探索制定符合中國國情的低碳氫標準。應加強對可再生能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫及化石能源制氫的碳排放核算，研究制定中國版清潔氫、低碳氫等認證標準。要加大氫能儲運技術領域的國際合作力度，與日本、歐盟等國家和地區(qū)開展深度合作，有序推進有機儲氫、管道輸氫等領域先進技術的引進。最后要提升氫能應用技術的國際合作水平，建議在氫冶金、綠氫化工、氫內燃機等領域開展廣泛交流和實踐，探索符合中國碳減排需要的技術路徑和商業(yè)模式。