作為一種清潔、高效、靈活且應(yīng)用場(chǎng)景廣泛的能源載體，氫能在“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)中被寄予厚望。在政策和市場(chǎng)的雙重驅(qū)動(dòng)下，越來(lái)越多的企業(yè)開始布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈，這其中包括跨國(guó)公司、投資公司、國(guó)有與民營(yíng)大型企業(yè)和眾多的創(chuàng)業(yè)型中小型企業(yè)。
近日，科爾尼管理咨詢發(fā)布中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（下稱“白皮書”）指出，氫能行業(yè)有望成為新能源行業(yè)的新“風(fēng)口”，迎來(lái)大發(fā)展。但是，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)也面臨著核心技術(shù)短缺、成本高昂、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱等諸多亟需解決的難題。未來(lái)十年內(nèi)，白皮書建議氫能產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)關(guān)注綠氫制合成氨、綠氫制甲醇、商用燃料電池車、直接還原鐵煉鋼和高等級(jí)供熱等5大細(xì)分領(lǐng)域。
即將迎來(lái)爆發(fā)式的發(fā)展
當(dāng)前，中國(guó)的能源體系主要以化石能源為主，碳減排壓力非常大。碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系提供了第一驅(qū)動(dòng)力和根本遵循。
在雙碳目標(biāo)的背景下，如何選用更清潔的能源成為中國(guó)面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。這其中，氫能具有零碳、高效、可儲(chǔ)能、安全可控等顯著優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分，是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。
由此，一場(chǎng)以氫能為支點(diǎn)，瞄準(zhǔn)碳達(dá)峰、碳中和的攻堅(jiān)戰(zhàn)已經(jīng)悄然打響。
如今，氫能正逐步成為中國(guó)乃至全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一，是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要抓手，被寄予厚望。由此，中國(guó)對(duì)氫能的各類支持政策逐步出臺(tái)。國(guó)家層面的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》已經(jīng)發(fā)布，涉及戰(zhàn)略定位、科技創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、政策保障等諸多方面。而很多省市都出臺(tái)了氫能相關(guān)的政策或規(guī)劃。
在政策和市場(chǎng)的雙重驅(qū)動(dòng)下，包括跨國(guó)公司、投資公司、國(guó)有與民營(yíng)大型企業(yè)和眾多的創(chuàng)業(yè)型中小型企業(yè)在內(nèi)的越來(lái)越多的企業(yè)開始布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈。全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)超過(guò)300家，集中分布在長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、京津冀等區(qū)域。
從目前的政策推動(dòng)和企業(yè)、資本入局的速度和強(qiáng)度來(lái)看，氫能源產(chǎn)業(yè)即將迎來(lái)爆發(fā)式的發(fā)展勢(shì)頭。
目前，中國(guó)能源行業(yè)積極投資可再生能源制氫，例如四川水電制氫、新疆光伏制氫、內(nèi)蒙古風(fēng)電制氫等，為規(guī)模化生產(chǎn)清潔低碳?xì)淠艿於肆己卯a(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。綠氫產(chǎn)量的增加，將幫助作為氫能的頭部消費(fèi)國(guó)與生產(chǎn)國(guó)的中國(guó)在氫能市場(chǎng)乃至雙碳領(lǐng)域中扮演更為重要的角色。
建議未來(lái)十年內(nèi)重點(diǎn)關(guān)注五大細(xì)分領(lǐng)域
作為一項(xiàng)深度脫碳技術(shù)，氫能化是電氣化的最佳替代方案。在那些無(wú)法電氣化、難以減排，或?qū)﹄姵赜休^高限制、電氣化成本收益不高的應(yīng)用場(chǎng)景中，氫能是最佳的能源脫碳解決方案。
白皮書分析，從具體的下游應(yīng)用來(lái)看，氫能的應(yīng)用場(chǎng)景具有很強(qiáng)的多樣性，主要在工業(yè)、化學(xué)品原料、建筑、鋼鐵生產(chǎn)、道路交通和區(qū)域軌道交通等行業(yè)。這其中，工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的氫能應(yīng)用具有良好的示范作用。從短期來(lái)看，合成氨、甲醇和煉鋼脫碳以及商用燃料電池車將具備較為理想的商業(yè)化前景。
從長(zhǎng)期看來(lái)，未來(lái)中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間巨大。
僅就氫氣的產(chǎn)量而言，白皮書認(rèn)為，中國(guó)氫能市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將從2020年的3300萬(wàn)噸增加到2060年的1.3億噸。其中，綠氫的產(chǎn)量將快速攀升。白皮書預(yù)計(jì)，中國(guó)綠氫產(chǎn)量將從2020年的不到100噸，上升至2060年的超一億噸，電解水制氫占比將逐步取代化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫，成為中國(guó)占比最大的氫氣來(lái)源。
從目前來(lái)看，白皮書認(rèn)為，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈已趨于完善。目前，中國(guó)已初步掌握氫能制備、儲(chǔ)運(yùn)、加氫、燃料電池和系統(tǒng)集成等主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝，在部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)燃料電池汽車小規(guī)模示范應(yīng)用。
氫能的應(yīng)用領(lǐng)域和場(chǎng)景具有很強(qiáng)的多樣性，除了用作燃料，還可作為原料應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行深度脫碳，主要包括工業(yè)原料、工業(yè)供熱、交通運(yùn)輸、住宅取暖、發(fā)電等。其中，氫能是實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸、工業(yè)和建筑等領(lǐng)域大規(guī)模深度脫碳的最佳選擇。
白皮書建議，未來(lái)十年內(nèi)重點(diǎn)關(guān)注綠氫制合成氨、綠氫制甲醇、商用燃料電池車、直接還原鐵煉鋼和高等級(jí)供熱等5大細(xì)分領(lǐng)域，其它領(lǐng)域也有望在中長(zhǎng)期迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
四只“攔路虎”掣肘氫能發(fā)展
白皮書指出，就目前而言，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，相較于國(guó)際先進(jìn)水平，仍存在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng)、技術(shù)裝備水平不高、支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性制度滯后，產(chǎn)業(yè)發(fā)展形態(tài)和發(fā)展路徑尚需進(jìn)一步探索等問(wèn)題和挑戰(zhàn)。
首先，高成本是目前中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)推廣的主要攔路虎。從目前來(lái)看，氫能產(chǎn)業(yè)鏈的制氫成本、建站成本等都很高昂，限制了氫能產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展。
目前，制約包括氫能汽車大規(guī)模推廣應(yīng)用的因素除了高購(gòu)置成本之外，高使用成本也是不容忽視的問(wèn)題，尤其是高昂的氫氣價(jià)格。中國(guó)氫氣成本在氫氣售價(jià)中的占比達(dá)70%。目前，電解水的制氫成本約為3-5元/Nm³，仍顯著高于化石燃料制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫。
好在近年來(lái)光伏等可再生能源的成本在不斷降低。在理想情況下，白皮書預(yù)測(cè)，堿式和PEM的成本都將在2035年左右低于灰氫，屆時(shí)堿式和PEM將在各自適用的領(lǐng)域和場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的綠氫生產(chǎn)。在電解槽成本與可再生能源電價(jià)下降的共同助推下，電解水制氫成本有望在2035年左右實(shí)現(xiàn)與灰氫平價(jià)。
加氫站的建站成本高昂是氫能行業(yè)大規(guī)模鋪開的核心掣肘。近年來(lái)，中國(guó)加氫站數(shù)量逐年攀升。但是，加氫站核心部件主要依賴進(jìn)口，使得加氫站的建設(shè)成本昂貴，建一個(gè)加氫站需要1500萬(wàn)——2000萬(wàn)人民幣。白皮書預(yù)計(jì)，在國(guó)家及地方政策的強(qiáng)力推動(dòng)下，中國(guó)加氫站數(shù)量有望在2050年突破萬(wàn)座，加氫站累計(jì)投資額逾600億元，實(shí)現(xiàn)約16%的年復(fù)合增長(zhǎng)率。
隨著氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的逐步突破，無(wú)論是生產(chǎn)端、儲(chǔ)存端與運(yùn)輸端，還是應(yīng)用端的成本都有望大幅下降。
第二，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)某些核心材料嚴(yán)重依賴于進(jìn)口。例如，固定氧化物與陰離子交換膜有很大的發(fā)展?jié)摿Γ羌夹g(shù)不夠成熟，只有少數(shù)公司和設(shè)備制造商參與其中。核心材料缺失制約著中國(guó)氫燃料電池行業(yè)的發(fā)展。
這就需要采取多種措施賦能技術(shù)，從氫能制備、儲(chǔ)運(yùn)、加注、燃料電池、氫儲(chǔ)能系統(tǒng)等主要環(huán)節(jié)創(chuàng)新突破，重點(diǎn)突破“卡脖子”技術(shù)，全面提升基礎(chǔ)研究、前沿技術(shù)和原始創(chuàng)新能力。
第三，激勵(lì)措施不足。當(dāng)前的氫能技術(shù)仍需要繼續(xù)進(jìn)行研發(fā)投入與補(bǔ)貼。但是，目前中國(guó)促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策方向過(guò)于狹窄，基本圍繞氫燃料電池汽車展開，對(duì)氫能技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)作用有限。
在頂層戰(zhàn)略方面，中國(guó)目前尚未出臺(tái)大規(guī)模針對(duì)氫能的明確扶持補(bǔ)貼政策，但預(yù)計(jì)即將出臺(tái)，屆時(shí)將為氫能產(chǎn)業(yè)帶來(lái)進(jìn)一步的推動(dòng)影響。供給側(cè)的激勵(lì)政策基本上都是在省市層面，對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)有補(bǔ)貼、優(yōu)惠電價(jià)、稅收優(yōu)惠等政策。需求側(cè)的政策目前主要集中在儲(chǔ)氫和氫能汽車領(lǐng)域，沒(méi)有實(shí)際的指標(biāo)。
第四，基礎(chǔ)設(shè)施局限。基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸方面的挑戰(zhàn)也是氫能全面商業(yè)化的主要障礙之一。盡管中國(guó)建成加氫站位居世界首位，但是，對(duì)于氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，這些加氫站的數(shù)量還是較少。這主要是因?yàn)椋绕鸪潆姌兜土某杀荆託湔緞t是動(dòng)輒過(guò)千萬(wàn)元的巨大投入，這也是氫能源汽車乃至氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到制約的一個(gè)重要原因。不過(guò)，2021年隨著示范城市政策的落地，國(guó)內(nèi)加氫站建設(shè)將提速，到2030年預(yù)計(jì)建成數(shù)量將超過(guò)1000座。
面對(duì)目前中國(guó)氫能發(fā)展所面臨的問(wèn)題，白皮書認(rèn)為，只要堅(jiān)持正確的戰(zhàn)略方向，扎實(shí)做好基礎(chǔ)研究，借鑒國(guó)外的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，解決好產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題，建立起資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、利益共享、協(xié)同配合的合作機(jī)制，氫能在未來(lái)必將大有作為。
