如何布局好氫能，關(guān)乎產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革以及新能源國(guó)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(guó)新能源發(fā)展過(guò)程中的一大考量。

近年主要國(guó)家和地區(qū)陸續(xù)調(diào)整氫能發(fā)展戰(zhàn)略，大幅提高了氫能發(fā)展目標(biāo)、擴(kuò)展了氫能發(fā)展路徑，同時(shí)也在抓緊搶占低碳?xì)湔J(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、核心技術(shù)裝備和國(guó)際氫能合作的先機(jī)。

此輪氫能發(fā)展戰(zhàn)略“全球大調(diào)整”有一個(gè)根本動(dòng)力的轉(zhuǎn)變，那就是氫能發(fā)展進(jìn)入了與深度脫碳相融合的新時(shí)代。主要國(guó)家和地區(qū)立足氫能與脫碳，著力強(qiáng)化裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展、供應(yīng)鏈合作、國(guó)際規(guī)則制定等，背后是出于能源安全、技術(shù)掌控、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、低碳國(guó)際秩序制定等深層次的戰(zhàn)略考量。

近年主要國(guó)家和地區(qū)陸續(xù)調(diào)整氫能發(fā)展戰(zhàn)略，大幅提高了氫能發(fā)展目標(biāo)、擴(kuò)展了氫能發(fā)展路徑，同時(shí)也在抓緊搶占低碳?xì)湔J(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、核心技術(shù)裝備和國(guó)際氫能合作的先機(jī)。

日本方面主要是提升長(zhǎng)期目標(biāo)、強(qiáng)化低碳導(dǎo)向。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在2017年發(fā)布了全球首個(gè)氫能國(guó)家戰(zhàn)略——《氫能基本戰(zhàn)略》，提出了建設(shè)氫能社會(huì)的宏偉目標(biāo)。

然而在戰(zhàn)略實(shí)施過(guò)程中，由于氫能成本高昂、基礎(chǔ)設(shè)施不完善，導(dǎo)致戰(zhàn)略目標(biāo)未達(dá)預(yù)期。

2023年6月，日本經(jīng)濟(jì)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(biāo)基礎(chǔ)上，大幅提高了中長(zhǎng)期目標(biāo)，由之前的500萬(wàn)-1000萬(wàn)噸調(diào)整為2040年的1200萬(wàn)噸（含氨）和2050年的2000萬(wàn)噸（含氨），并積極開(kāi)拓海外市場(chǎng)，謀劃構(gòu)建全球性氫能市場(chǎng)。

同時(shí)，修訂版戰(zhàn)略還著力強(qiáng)化了氫能的低碳屬性，規(guī)定清潔氫碳排放應(yīng)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(yīng)低于0.84kg CO2/kg NH3（公斤二氧化碳每公斤氨）。

美國(guó)方面細(xì)化發(fā)展目標(biāo)、氫能路徑更為清晰。美國(guó)早在上世紀(jì)70年代石油危機(jī)時(shí)期便將氫能作為替代能源之一，持續(xù)推動(dòng)相關(guān)技術(shù)研發(fā)。

2020年10月，美國(guó)能源部發(fā)布《氫能源計(jì)劃》，提出本土遠(yuǎn)期氫能需求將達(dá)4100萬(wàn)噸；在2021年6月發(fā)布的氫能計(jì)劃（Hydrogen Shot）中提出十年內(nèi)將清潔氫成本降至1美元/公斤的目標(biāo)。拜登政府在2021年11月和次年8月簽署的《基礎(chǔ)設(shè)施就業(yè)法》和《通貨膨脹法案》中明確將提供財(cái)政資金支持清潔氫中心建設(shè)和技術(shù)研發(fā)，幫助產(chǎn)業(yè)從“灰氫”向“綠氫”過(guò)渡。

2023年6月，美國(guó)能源部正式發(fā)布《美國(guó)國(guó)家清潔氫能戰(zhàn)略和路線圖》，分別提出了近、中、遠(yuǎn)期氫能發(fā)展目標(biāo)，即2030年、2040年、2050年清潔氫需求將分別達(dá)到1000萬(wàn)噸、2000萬(wàn)噸和5000萬(wàn)噸，工業(yè)、交通、電力、合成燃料等具體領(lǐng)域目標(biāo)也有所提及。同時(shí)，這份文件也明確了清潔氫碳排放認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)為4.0 kgCO2/kg H2以下。

德國(guó)方面從供應(yīng)需求兩端提升目標(biāo)。德國(guó)政府于2020年6月發(fā)布了《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》，計(jì)劃投資90億歐元促進(jìn)氫能生產(chǎn)應(yīng)用，設(shè)定2030年國(guó)內(nèi)電解水制氫產(chǎn)能目標(biāo)為5吉瓦，氫能需求量達(dá)90-110太瓦時(shí)。

2021年，德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部和交通運(yùn)輸部宣布出資80億歐元，支持選定的62個(gè)大型項(xiàng)目，撬動(dòng)超過(guò)200億歐元私人投資。

同年，德國(guó)國(guó)家氫能委員會(huì)發(fā)布《德國(guó)氫行動(dòng)計(jì)劃2021-2025》，分析到2030年全國(guó)氫經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)預(yù)期，如工業(yè)領(lǐng)域氫年需求總量將達(dá)到170萬(wàn)噸（57太瓦時(shí)）、交通領(lǐng)域需求總量將達(dá)到80萬(wàn)噸（25太瓦時(shí)）、能源行業(yè)需求總量將達(dá)到60萬(wàn)噸（20太瓦時(shí)）等，并為有效實(shí)施《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》提出包括綠氫獲取在內(nèi)的80項(xiàng)措施。

2023年7月，德國(guó)政府根據(jù)全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，以及國(guó)內(nèi)能源安全、低碳轉(zhuǎn)型等形勢(shì)，決議通過(guò)了更新版的《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》，該戰(zhàn)略大幅提高了發(fā)展目標(biāo)，提出2030年國(guó)內(nèi)電解水制氫目標(biāo)至少要達(dá)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(shí)，比之前增長(zhǎng)了近20%。

從上述目標(biāo)也可以看出，德國(guó)在發(fā)展氫能過(guò)程中也注重提升氫能自給率。同時(shí)，該戰(zhàn)略將近期氫能發(fā)展的重點(diǎn)放在石化、化工、鋼鐵等領(lǐng)域，這與德國(guó)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)以及脫碳的現(xiàn)實(shí)需要是相吻合的。

歐盟則強(qiáng)化本土制造、擴(kuò)展全球供應(yīng)。歐盟委員會(huì)于2020年7月發(fā)布了《歐洲氫能戰(zhàn)略》，謀劃了未來(lái)30年歐洲氫能的發(fā)展藍(lán)圖和分階段發(fā)展目標(biāo)。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(dá)1000萬(wàn)噸。

烏克蘭危機(jī)發(fā)生后，歐盟對(duì)能源安全的重視程度明顯提升，對(duì)能源轉(zhuǎn)型的態(tài)度也更為積極。2022年5月，歐盟委員會(huì)發(fā)布了REPowerEU計(jì)劃，提出到2030年實(shí)現(xiàn)可再生氫能本地生產(chǎn)1000萬(wàn)噸、進(jìn)口1000萬(wàn)噸的目標(biāo)，即2030年歐盟可再生氫能需求將達(dá)到2000萬(wàn)噸，比2020年版戰(zhàn)略目標(biāo)翻了一番。

歐盟采取內(nèi)外并舉的方式來(lái)保障2030年氫能戰(zhàn)略目標(biāo)順利達(dá)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(tái)了《綠色協(xié)議工業(yè)計(jì)劃》《凈零工業(yè)法案》等文件，不惜使用貿(mào)易保護(hù)手段來(lái)提升歐盟境內(nèi)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(dá)40%。

歸根結(jié)底是三大主要因素推動(dòng)了此次挑戰(zhàn)。首先是各國(guó)重新認(rèn)識(shí)了氫能發(fā)展?jié)摿?。鋼鐵、石化化工、航運(yùn)等“難以減排領(lǐng)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(shí)現(xiàn)。

氫能應(yīng)用場(chǎng)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(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展，每個(gè)領(lǐng)域都有望創(chuàng)造數(shù)以千萬(wàn)噸甚至億噸計(jì)的氫能需求。

國(guó)際能源署預(yù)測(cè)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(wàn)噸增長(zhǎng)至5.3億噸。

值得一提的是，為推動(dòng)航空、海運(yùn)等領(lǐng)域碳減排，由綠氫生產(chǎn)的氨、醇燃料近幾年獲得了較多關(guān)注，成為氫能發(fā)展又一個(gè)新增長(zhǎng)點(diǎn)。根據(jù)英國(guó)勞氏船級(jí)社預(yù)測(cè)，到2050年氨作為航運(yùn)燃料占比將上升至20%以上。

第二大因素是各國(guó)欲抓緊搶占?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī)。氫能相關(guān)技術(shù)逐漸成為能源領(lǐng)域的關(guān)鍵變革性技術(shù)，將創(chuàng)造大量投資需求、就業(yè)崗位和產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)。

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(wèn)題，很難由市場(chǎng)自發(fā)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。為此，主要國(guó)家和地區(qū)強(qiáng)化了政府的作用，調(diào)動(dòng)資金、人力、政策等資源鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)的“從零到一”。

一方面各國(guó)抓緊搶占電解水制氫、氫燃料電池、氫內(nèi)燃機(jī)/汽輪機(jī)，以及氫冶金、綠氫化工等技術(shù)工藝的制高點(diǎn)，另一方面各國(guó)積極提高氫能的發(fā)展目標(biāo)、擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域、布局示范項(xiàng)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(dòng)需求刺激產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，一些國(guó)家和地區(qū)還不忘“關(guān)緊大門”，出臺(tái)了保護(hù)本土氫能產(chǎn)業(yè)的政策，避免財(cái)政資金的外流。

第三大因素是各國(guó)對(duì)國(guó)際秩序規(guī)則的前瞻思考。氫能是未來(lái)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(guó)際可再生能源署在《能源轉(zhuǎn)型中的地緣政治：氫能因素》報(bào)告中提出，隨著氫能跨區(qū)域貿(mào)易規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，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(cuò)位，因此氫能將成為影響和改變?nèi)蚰茉吹鼐壵蔚男伦兞俊?/span>

基于這種考慮，發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)都開(kāi)始注重提升“軟實(shí)力”。

一方面提出各自的低碳?xì)渑欧艠?biāo)準(zhǔn)，如歐盟將氫能列入碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制覆蓋范圍，并提出了碳排放的標(biāo)準(zhǔn)要求，相當(dāng)于自主掌握低碳?xì)錁?biāo)準(zhǔn)和供應(yīng)鏈，并間接將俄羅斯等國(guó)家的化石能源制氫阻擋在外。

在主要國(guó)家和地區(qū)陸續(xù)調(diào)整氫能發(fā)展目標(biāo)路徑的背景下，中國(guó)應(yīng)高度重視其背后的深層次考慮，總結(jié)氫能發(fā)展實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從豐富和細(xì)化發(fā)展目標(biāo)、全方位探索發(fā)展路徑、擴(kuò)展國(guó)際合作等方面入手，進(jìn)一步提升氫能的發(fā)展質(zhì)量。

一是要圍繞“雙碳”目標(biāo)，豐富和細(xì)化氫能應(yīng)用場(chǎng)景。作為全球最大的發(fā)展中國(guó)家，與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比，中國(guó)“難以減排領(lǐng)域”更多、降碳規(guī)模和難度更大，氫能應(yīng)該有更為豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。但當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)關(guān)注焦點(diǎn)仍然集中在交通領(lǐng)域、特別是燃料電池汽車，近五年氫能領(lǐng)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(lǐng)域都取得了較大的技術(shù)突破，發(fā)展路徑日趨明晰，再加上碳達(dá)峰碳中和約束日益強(qiáng)化，建議相關(guān)企業(yè)提高對(duì)于氫能深度脫碳價(jià)值的認(rèn)識(shí)，根據(jù)氫能產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的堵點(diǎn)卡點(diǎn)痛點(diǎn)，推動(dòng)多元化業(yè)務(wù)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(guó)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(guò)高、無(wú)法推廣、成本無(wú)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(bǔ)。鼓勵(lì)大型能源化工企業(yè)有序開(kāi)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(lǐng)域大規(guī)模氫能需求為依托，構(gòu)建具有規(guī)模效益的氫能生產(chǎn)和供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，有效降低應(yīng)用端氫能成本，再逐步推動(dòng)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(jìn)一步促進(jìn)規(guī)模應(yīng)用。

三是要拓展氫能合作，提升國(guó)際話語(yǔ)權(quán)和影響力。建議以更為積極的態(tài)度參與到氫能領(lǐng)域的國(guó)際合作，提升“軟實(shí)力”。

要加快探索制定符合中國(guó)國(guó)情的低碳?xì)錁?biāo)準(zhǔn)。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)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(guó)版清潔氫、低碳?xì)涞日J(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。要加大氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際合作力度，與日本、歐盟等國(guó)家和地區(qū)開(kāi)展深度合作，有序推進(jìn)有機(jī)儲(chǔ)氫、管道輸氫等領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)。最后要提升氫能應(yīng)用技術(shù)的國(guó)際合作水平，建議在氫冶金、綠氫化工、氫內(nèi)燃機(jī)等領(lǐng)域開(kāi)展廣泛交流和實(shí)踐，探索符合中國(guó)碳減排需要的技術(shù)路徑和商業(yè)模式。