李勛來 魯匯智

摘要：由于地球環(huán)境變化導(dǎo)致氣候問題頻發(fā)，以及世界政治經(jīng)濟(jì)局勢的變動導(dǎo)致世界能源供應(yīng)的緊張局面，加劇了全球各國發(fā)展氫能等清潔能源的迫切需求。2020年9月，習(xí)近平總書記在聯(lián)合國大會上正式提出了“雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)”，展示了我國應(yīng)對氣候變化、推動綠色發(fā)展的決心和目標(biāo)。氫能作為能源轉(zhuǎn)型的重要抓手，將在各行業(yè)“去碳化”進(jìn)程中發(fā)揮重要作用，為解決全球環(huán)境問題和實(shí)現(xiàn)我國“雙碳”目標(biāo)提供了可實(shí)現(xiàn)路徑。當(dāng)前我國各省份加快布局氫能產(chǎn)業(yè)，推動氫能產(chǎn)業(yè)的制、儲、運(yùn)、加、用各環(huán)節(jié)加速發(fā)展。本文針對我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題進(jìn)行了分析，從突破關(guān)鍵技術(shù)、提高氫能汽車補(bǔ)貼、加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、建立安全體系等方面提出對策建議，為加快我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：氫能產(chǎn)業(yè);碳中和;碳達(dá)峰;產(chǎn)業(yè)化

中圖分類號：F424.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號：1001-862X（2022）03-0041-007

未來十年將是應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵時(shí)期。氫能作為清潔能源，其熱值遠(yuǎn)高于化工能源，除了能夠直接燃燒作為能源供給之外，還能在化工品生產(chǎn)中替代石油和天然氣成為化學(xué)反應(yīng)的還原劑，是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要抓手。目前，各國政府依據(jù)其總體能源和工業(yè)政策議程，正著手開發(fā)氫生態(tài)系統(tǒng)以降低能源成本和氫能開發(fā)成本。[1][2]

中國作為能源消費(fèi)大國，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)存在諸多問題，如傳統(tǒng)粗放式能源開發(fā)利用帶來的環(huán)境惡化、對外能源依存度較高等。2020年9月，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會上表示：中國二氧化碳排放力爭在2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2021年，“碳達(dá)峰”和“碳中和”在兩會上作為中國的戰(zhàn)略目標(biāo)，首次被寫入政府工作報(bào)告，氫能產(chǎn)業(yè)已被納入國家能源戰(zhàn)略，彰顯了中國堅(jiān)持走低碳發(fā)展道路的決心，要實(shí)現(xiàn) “雙碳”目標(biāo)，加快推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展是關(guān)鍵的能源轉(zhuǎn)型路徑。2018年中國氫氣產(chǎn)量約為2100萬噸，占終端能源總量的2.7%，預(yù)計(jì)到2030年和2050年，需求量將分別達(dá)到3500萬噸和6000萬噸，終端能源占比分別達(dá)到5%和10%以上，氫能產(chǎn)業(yè)為“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了新的選擇。

一、我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

氫能被廣泛認(rèn)為是一種蘊(yùn)藏豐富、用途廣泛、清潔方便的能源載體，已經(jīng)被視為能源行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)。氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是將氫能從一個(gè)行業(yè)組成部分轉(zhuǎn)變成為主流潔凈能源產(chǎn)業(yè)，氫能的應(yīng)用潛力預(yù)計(jì)以每年超過5%的復(fù)合增長率發(fā)展，從石化園區(qū)走入各種商業(yè)終端。以下對氫能產(chǎn)業(yè)鏈、氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用路徑、氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)及各地區(qū)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件進(jìn)行分析。

（一）氫能產(chǎn)業(yè)鏈分析

要利用氫能實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”，關(guān)鍵要形成具有競爭力的完整應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈條。制取氫氣是氫能產(chǎn)業(yè)的上游首要環(huán)節(jié)，目前我國氫能生產(chǎn)主要以化石燃料制氫中的煤制氫為主，煤制氫產(chǎn)生的氫氣占我國氫氣總產(chǎn)量的五分之四，是我國主要的氫氣來源，天然氣制氫及工業(yè)副產(chǎn)氫等其他方式產(chǎn)生的氫氣占比較少，不能滿足生產(chǎn)生活的需求。[3]雖然我國的煤制氫技術(shù)具有技術(shù)和成本優(yōu)勢，但此法在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳等;而電解水制氫可得到清潔的“綠氫”，能源效率高，但是電力成本占到生產(chǎn)“綠氫”成本的60%～70%，暫時(shí)無法實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

氫能產(chǎn)業(yè)中游的儲運(yùn)氫環(huán)節(jié)是制約氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的難題。目前國內(nèi)的氫氣儲存方式主要有液態(tài)儲存、氣態(tài)儲存、儲氫材料儲存三種方式。其中，低溫儲氫對儲運(yùn)環(huán)境、儲存容器要求高且儲量有限，不具備成本優(yōu)勢，暫時(shí)無法大范圍推廣。高壓儲氫是目前市場應(yīng)用的主流，但存在同體積儲氫密度低、安全性能低等缺點(diǎn)，不能滿足氫能產(chǎn)業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的需求。相比之下，儲氫材料儲氫具有儲氫體積密度大、儲存空間小，裝運(yùn)儲用等環(huán)節(jié)操作相對簡單、安全性高等優(yōu)勢，是公認(rèn)最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N儲氫方式。

氫能產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用于加氫站和燃料電池。目前我國各省積極推進(jìn)加氫站建設(shè)，截至2021年底，我國共建成加氫站218座，其中以日加注量500kg以上的加氫站為主，主要集中在經(jīng)濟(jì)和科研實(shí)力雄厚的東南沿海地區(qū)。目前國內(nèi)加氫站的建設(shè)成本較高，關(guān)鍵核心設(shè)備全部依賴國外進(jìn)口，不能實(shí)現(xiàn)自主供給。同時(shí)國內(nèi)氫能汽車產(chǎn)量較少，對氫氣的需求較少，加氫站閑置現(xiàn)象頻發(fā)。燃料電池主要應(yīng)用于氫能汽車和儲能中，是氫氣轉(zhuǎn)換到交通、軍用、航天等應(yīng)用場景的關(guān)鍵樞紐裝備，隨著關(guān)鍵技術(shù)的突破，未來將具有巨大的發(fā)展空間。

（二）氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用路徑

隨著越來越多的行業(yè)將氫能視為燃料源和原料，氫能的用戶群體逐漸呈現(xiàn)多樣化?；跉錃馍a(chǎn)技術(shù)的成熟度與現(xiàn)有工藝結(jié)合的復(fù)雜性，以及現(xiàn)行法規(guī)和經(jīng)濟(jì)鼓勵政策，不同行業(yè)形成了各自的氫能應(yīng)用路徑。

在煉化行業(yè)應(yīng)用氫能主要以低碳?xì)錃獯婷禾亢吞烊粴馍a(chǎn)的常規(guī)氫為切入點(diǎn)，利用氫氣和捕獲的二氧化碳來生產(chǎn)合成燃料的方式，探索氫氣在行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用。鋼鐵行業(yè)在傳統(tǒng)的高爐煉鋼方式下，每生產(chǎn)1噸鋼鐵會產(chǎn)生1.85噸二氧化碳。對此，應(yīng)用氫氣直接從固態(tài)鐵礦石中除掉氧氣，是鋼鐵行業(yè)應(yīng)用氫氣，實(shí)現(xiàn)脫碳的關(guān)鍵路徑。

發(fā)電行業(yè)應(yīng)用純凈氫氣或氫氣與天然氣的混合氣能夠?yàn)槿細(xì)廨啓C(jī)提供動力，成為發(fā)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)脫碳的重要技術(shù)路徑。當(dāng)前，燃?xì)廨啓C(jī)制造商正在加快解決因氫燃燒而帶來的火焰?zhèn)鞑ニ俣冗^快、二氧化氮排放量高等技術(shù)難題，預(yù)計(jì)在2030年前能夠開發(fā)與氫氣完全兼容的輪機(jī)。水泥行業(yè)中三分之一的二氧化碳排放來自于加熱過程和觸發(fā)煅燒反應(yīng)所需的燃料源，在這種情況下，氫氣可用作主要的燃料源。對水泥行業(yè)而言，捕獲生產(chǎn)過程中排放的碳，并進(jìn)行長期封存或再利用的方法，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的巨大機(jī)會，主要體現(xiàn)在“綠氫”加上水泥生產(chǎn)商捕獲的碳，用于生產(chǎn)氨或甲醇等化合物，既能降低能源消耗成本，同時(shí)也凸顯了氫氣跨行業(yè)合作發(fā)展的潛力。

交通運(yùn)輸行業(yè)中貨運(yùn)等大型交通運(yùn)輸產(chǎn)生了大量使用氫燃料的市場機(jī)會，其消費(fèi)量足以產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)。對于卡車和公共汽車行業(yè)，使用氫能能夠?qū)崿F(xiàn)更長的續(xù)航里程和快速充電。對于航運(yùn)行業(yè)，就儲氫密度而言，氫能比電池更適合全球范圍內(nèi)的航運(yùn)，并且可用于燃料電池或燃燒過程。氫能應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸行業(yè)可以有效規(guī)避電氣化鐵軌成本過高的情況，因此適合長途、低利用率的軌道交通（如農(nóng)村或采礦貨運(yùn)）。[4]

（三）氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)

目前氫能并不是一個(gè)發(fā)展成熟的行業(yè)，政策是行業(yè)發(fā)展初期重要的驅(qū)動力，在示范期內(nèi)不僅需要政府的補(bǔ)貼，還需要政府在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和公共應(yīng)用場景中提供便利。我國正在加快探索中國特色氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路，在規(guī)劃引領(lǐng)、市場導(dǎo)向、政策健全、標(biāo)準(zhǔn)制定、企業(yè)主體、協(xié)同創(chuàng)新、開放合作、社會宣傳等氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展方面做出引導(dǎo)和扶持。氫能從理論上而言可以形成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，過去氫能主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，氫氣作為清潔能源在社會生活中全面應(yīng)用則需要在相關(guān)應(yīng)用技術(shù)、制氫技術(shù)和商業(yè)模式等方面投入大量的資金，地方政府在企業(yè)招商、應(yīng)用補(bǔ)貼和專業(yè)人才引進(jìn)等方面都發(fā)揮著重要的作用。這一點(diǎn)上，長三角、珠三角和京津地區(qū)具有明顯的優(yōu)勢。

氫能從制氫到應(yīng)用是一個(gè)非常長的鏈條，不僅涉及制氫、儲氫、運(yùn)氫、燃料電池等一系列核心關(guān)鍵技術(shù)，需要雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)作為支撐，尤其對基礎(chǔ)材料工業(yè)、化工工業(yè)和機(jī)械基礎(chǔ)件也有非常高的要求。涉及氫氣來源的資源包括能源體系、化工體系和裝備體系，其中可再生能源資源的數(shù)量及氯堿工業(yè)、冶金工業(yè)的發(fā)達(dá)程度等因素都會影響到氫能的來源及推廣。

此外，氫氣的制取和應(yīng)用涉及的關(guān)鍵技術(shù)非常多，但最關(guān)鍵的是燃料電池、氫氣制取和儲運(yùn)技術(shù)，國內(nèi)相關(guān)科研院所分布在大連、北京、上海、武漢和邯鄲?？蒲性核敵龅闹饕强蒲谐晒腿瞬牛菤淠墚a(chǎn)業(yè)所有要素中最重要但流動性最強(qiáng)的要素。所以，這一要素很難構(gòu)成區(qū)域性固有的競爭力，機(jī)制才是吸引人才、留住人才的長期競爭力，因此氫能產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用拓展不僅僅需要在技術(shù)上突破，還需要在機(jī)制上創(chuàng)新，正是因?yàn)槿瞬藕涂蒲谐晒牧鲃有蕴卣?，才使得更多的氫能人才能夠集聚?/p>

（四）各地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件

我國各區(qū)域的氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)差異比較大，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件來看，我國東部地區(qū)的廣東、上海、北京、江蘇、浙江、山東這六個(gè)省市經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)雄厚，充分體現(xiàn)了東部沿海地區(qū)強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，同時(shí)良好的經(jīng)濟(jì)水平和配套產(chǎn)業(yè)吸引了大量的人才流入，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和人才基礎(chǔ)能夠極大地支持地區(qū)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)。在中部地區(qū)，湖北、湖南等省份經(jīng)濟(jì)水平中等，整個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平在全國處于中等位置，具有發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)條件。我國東北地區(qū)，近年來地區(qū)生產(chǎn)總值增長不明顯，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)水平一般。對于西部地區(qū)，地區(qū)之間經(jīng)濟(jì)水平相差較大，新疆、西藏及四川部分地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后，整個(gè)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較差。東北地區(qū)和西部地區(qū)同時(shí)還存在人口外遷、人才流失的問題，經(jīng)濟(jì)條件和人才條件都難以滿足氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

我國東部地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，尤其是山東省、江蘇省和廣東省，工業(yè)和裝備制造業(yè)發(fā)展水平較高，在氫氣的儲運(yùn)裝備制造環(huán)節(jié)具有突出優(yōu)勢。中部地區(qū)的山西省、河南省和河北省在工業(yè)副產(chǎn)品制氫、焦炭產(chǎn)量、燒堿產(chǎn)量方面具有領(lǐng)先優(yōu)勢，在氫氣的制取環(huán)節(jié)具有競爭優(yōu)勢。西部地區(qū)沒有強(qiáng)勁的工業(yè)制造業(yè)，但新疆和內(nèi)蒙古地區(qū)具有大量煤炭資源，其煤炭制氫產(chǎn)量居于全國前列，可以發(fā)揮煤炭資源制取工業(yè)用氫氣。東北部地區(qū)傳統(tǒng)鋼鐵行業(yè)和汽車制造業(yè)具有發(fā)展優(yōu)勢，可以發(fā)揮氫燃料電池汽車制造優(yōu)勢。

二、我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題

隨著《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》的出臺，氫能產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展風(fēng)口。我國2021年在國家層面及地方層面出臺了多個(gè)氫能相關(guān)政策和規(guī)劃，以解決我國氫能領(lǐng)域的頂層設(shè)計(jì)尚不完善的問題。雖然我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程逐漸加快，但在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中仍存在一些制約性因素。

（一）核心技術(shù)開發(fā)受限

我國氫能產(chǎn)業(yè)整體取得長足發(fā)展的同時(shí)，在核心技術(shù)和關(guān)鍵材料方面與世界先進(jìn)水平仍存在差距。目前仍或多或少存在“卡脖子”的技術(shù)難題。如制取“藍(lán)氫”需要涉及二氧化碳捕獲、封存及運(yùn)輸技術(shù)，我國目前僅有基于化學(xué)吸收法的燃燒前捕獲技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段;在二氧化碳運(yùn)輸方面，我國目前僅有二氧化碳車運(yùn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用;而二氧化碳的封存受到關(guān)鍵容器和密封性的限制，目前沒有技術(shù)達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。[5]同樣，在儲氫方面，我國現(xiàn)階段仍以鋰電儲能為主，雖然已推廣實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，但是該儲能方式存在安全性差、循環(huán)壽命短、不能大功率放電等不足，長遠(yuǎn)來看無法滿足大規(guī)模儲能應(yīng)用。氫能的制取、儲運(yùn)等關(guān)鍵技術(shù)和核心部件尚未完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，氫能產(chǎn)業(yè)暫時(shí)還不能做到自主可控發(fā)展。

氫氣輸送是氫能利用的重要環(huán)節(jié)，由于每立方米氫氣的儲能密度較低（相當(dāng)于天然氣的1/3），這就意味著一輛卡車或管道能夠運(yùn)輸?shù)哪芰枯^少，對壓縮或冷卻操作技術(shù)要求也更高。要實(shí)現(xiàn)氫氣應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化，必須有清潔高效安全的氫氣運(yùn)輸技術(shù)作保障，目前較為成熟的氫氣輸送方式為管道輸送，由于氫氣專用輸送管道鋪設(shè)過少，運(yùn)送量極為受限。而在城市內(nèi)使用的長管拖車運(yùn)輸氫氣的方式，由于裝氫設(shè)備重量和體積過大，每車能運(yùn)輸?shù)臍錃怏w積較少，運(yùn)輸成本又很高。運(yùn)營車方面，車載儲氫瓶壓力主要采用35MPa，國外多為70MPa。[6]由此可見，運(yùn)輸技術(shù)和運(yùn)輸成本問題制約了氫氣的大體積、跨區(qū)域運(yùn)輸，從而阻礙了氫能產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展應(yīng)用。

（二）氫能汽車應(yīng)用緩慢

目前使用清潔能源的新能源汽車主要有純電動汽車和氫燃料電池汽車兩種，市場上現(xiàn)大量應(yīng)用的以電動汽車為主。2016—2020年，中國氫燃料電池汽車保有量逐年上升，受到疫情影響，2020年銷量有所下滑。2021年，依靠國家和地方政府的政策補(bǔ)貼，我國氫燃料電池汽車銷售量達(dá)到1881輛，較2020年增長25%，目前我國氫燃料電池汽車保持年銷量1177輛，保有量7352輛的產(chǎn)銷水平，標(biāo)志著我國氫燃料電池汽車正在逐漸被市場認(rèn)可接納，進(jìn)入商業(yè)化初期。截至2020年底，我國氫燃料電池汽車?yán)塾?jì)行程超過1億公里，以氫燃料電池的物流汽車和客車為主。但總體氫燃料電池汽車在中國市場剛剛起步，技術(shù)和市場仍不成熟，處于幼稚期，應(yīng)用領(lǐng)域不具有普適性。

我國自“十五”規(guī)劃確立了以純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車為“三縱”，以多能源動力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)和動力電池為“三橫”的新能源汽車“三縱三橫”布局。其中，純電動汽車鋰離子動力電池系統(tǒng)較為簡單，但本身儲能密度較低，適用于小功率、短續(xù)航的車輛，通過多年產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，經(jīng)濟(jì)性較好;氫燃料電池系統(tǒng)較為復(fù)雜，但氫氣的儲能密度較高，更適合大功率、長續(xù)航的車輛使用，正處于示范運(yùn)行階段，成本較高。目前我國氫燃料電池汽車行業(yè)中存在質(zhì)子交換膜燃料電池生產(chǎn)規(guī)模較小、燃料電池電堆產(chǎn)業(yè)輔助系統(tǒng)關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)較為落后、汽車配套零部件對外依賴度高等問題，導(dǎo)致氫燃料電池汽車在質(zhì)量與性能、購置和運(yùn)營成本等方面仍處于商業(yè)幼稚期水平。此外，氫燃料電池汽車在使用過程中，需要建設(shè)新的加氣網(wǎng)絡(luò)，較普通的電力汽車而言，每公里能源成本會更高，預(yù)計(jì)在近兩年內(nèi)，氫燃料電池在市場推動應(yīng)用方面的速度不會有較大的增長提升，消費(fèi)者還是更傾向于純電動能源汽車。[7]

（三）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)緩慢

《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》中提出，“加大制、儲、輸、用氫全鏈條安全技術(shù)開發(fā)應(yīng)用”，表明我國已經(jīng)將氫氣的制取和應(yīng)用劃分到能源體系，提高了產(chǎn)業(yè)上下游參與氫能建設(shè)的積極性和信心，進(jìn)而提升了上下游配套服務(wù)能力，但氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對基礎(chǔ)設(shè)施要求較高，目前我國在這方面的建設(shè)尚不完善。

我國目前氫能基礎(chǔ)設(shè)施不完善主要問題還是在加氫站的建設(shè)方面，雖然我國加氫站的建設(shè)數(shù)量在逐年增長，但由于缺乏完善的建設(shè)體系標(biāo)準(zhǔn)，加氫站的建設(shè)需要經(jīng)過多部門的審核批準(zhǔn)，導(dǎo)致其建設(shè)周期過長。目前對于加氫站的管理缺乏明確的政府管理部門，為了解決加氫站建設(shè)過程中涉及的多個(gè)安全許可證書，建設(shè)方需要到消防部門、市場監(jiān)管部門、園區(qū)管理部門等多個(gè)政府管理部門申請不同的經(jīng)營許可，加上各部門之間的管理標(biāo)準(zhǔn)不同，對相關(guān)材料的要求更是復(fù)雜多樣，嚴(yán)重耗費(fèi)了投資建設(shè)方的時(shí)間和費(fèi)用，降低了市場建設(shè)加氫站的積極性，同時(shí)也制約了燃料電池汽車的市場應(yīng)用規(guī)模。[8]我國加氫站建設(shè)成本較高，不包括土地成本在內(nèi)，一座日加氫能力500kg的35MPa加氫站需要花費(fèi)1500萬元左右，其中設(shè)備成本約占70%。除此之外，還要面臨設(shè)備維護(hù)與替換、人工、保險(xiǎn)、運(yùn)營等費(fèi)用，在扣除建設(shè)成本、維護(hù)成本及管理成本后，加氫站的運(yùn)營根本無法實(shí)現(xiàn)盈利。更需要關(guān)注的問題是，目前我國加氫站建設(shè)的關(guān)鍵部件全部依賴進(jìn)口，在疫情的沖擊下，進(jìn)口成本大幅上升，同時(shí)還要考慮設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，需要額外支付高額維修費(fèi)聘請國外技術(shù)專家進(jìn)行設(shè)備維修，增加了加氫站的建設(shè)成本和建設(shè)難度。

此外，我國的氫能應(yīng)用主要還是用于工業(yè)生產(chǎn)，在氫燃料電池汽車市場的應(yīng)用規(guī)模很小，對氫氣的需求量較低，對加氫站的加氫需求遠(yuǎn)小于加氫站的供給能力，導(dǎo)致已建成的加氫站大部分還處于尚未應(yīng)用的狀態(tài)，造成了資源的閑置浪費(fèi)和加氫站的虧損經(jīng)營。[9]

（四）安全問題備受關(guān)注

氫能作為一種新的能源要得到推廣和應(yīng)用，其安全性應(yīng)該首先被關(guān)注。2019年5月韓國江原道氫燃料儲存罐爆炸，2019年6月美國加州圣塔克拉拉儲氫罐泄漏爆炸，2019年6月10日挪威首都奧斯陸地鐵站附近的加氫站發(fā)生著火爆炸，同年東莞某公司的一輛氫氣高壓管束車在充裝過程中因氫氣泄露發(fā)生火災(zāi)。[10]2020年4月，美國北卡州朗維尤（Long View）的一家氫燃料電池工廠發(fā)生爆炸事故，該公司是美國東海岸唯一的燃料電池工廠，主要為叉車和半掛式卡車提供動力。2020 年5月23日，韓國江原道江陵市的一個(gè)氫燃料儲存罐發(fā)生爆炸，造成2人死亡，另有6人出現(xiàn)輕重程度不同的受傷。同年6月1日，在美國加州圣塔克拉拉一家化工廠的儲氫罐泄露爆炸，導(dǎo)致當(dāng)?shù)貧淙剂想姵仄嚨臍涔?yīng)中斷。加氫站等配套設(shè)施事故頻發(fā)對一些堅(jiān)持用氫燃料電池汽車技術(shù)替代純電動汽車技術(shù)的車企是重大打擊。同時(shí)，爆炸發(fā)生后導(dǎo)致氫供應(yīng)中斷，也凸顯出氫燃料電池汽車使用面臨的挑戰(zhàn)，對剛剛萌芽的氫能產(chǎn)業(yè)造成了巨大的負(fù)面影響。氫氣作為一種全新的清潔能源，外界對其了解較少，很多駕駛員使用習(xí)慣還是更加傾向于熟悉的燃油汽車和純電動汽車，對氫燃料電池汽車持有懷疑和排斥態(tài)度，這些問題都需要經(jīng)過較長時(shí)間的宣傳才能得到大眾接受。由于氫氣具有擴(kuò)散系數(shù)大，爆炸極限寬，點(diǎn)火溫度低等特點(diǎn)，一旦發(fā)生泄漏，極易引起爆炸與火災(zāi)，會對加氫站周圍的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成極大的損失，在人們的傳統(tǒng)印象中，給氫燃料貼上了易燃易爆炸的標(biāo)簽。加氫站作為氫燃料電池汽車的燃料補(bǔ)給站，其數(shù)量必然會快速增長，并會朝著人口較為密集的地區(qū)進(jìn)行布置。因此，加氫站的安全性必然會成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)也制約著氫燃料電池汽車行業(yè)的發(fā)展。[11]

三、加快我國氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的政策建議

“碳達(dá)峰、碳中和”的減排目標(biāo)是推動我國綠色低碳發(fā)展的內(nèi)在要求，我國能源結(jié)構(gòu)必然向綠色轉(zhuǎn)型，氫能作為可再生清潔能源，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的長期戰(zhàn)略發(fā)展方向，應(yīng)當(dāng)依據(jù)國家層面的氫戰(zhàn)略路線圖，設(shè)定明確的發(fā)展目標(biāo)，引導(dǎo)和鼓勵氫能的廣泛應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈的不斷發(fā)展和完善，加快我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐，實(shí)現(xiàn)氫能市場快速發(fā)展。[12]

（一）加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展

氫能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵在于全產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)突破。中央與地方財(cái)政資金應(yīng)加大公共資金對氫能技術(shù)的研發(fā)支持，鼓勵和吸引企業(yè)積極開展創(chuàng)新，重點(diǎn)發(fā)力基礎(chǔ)研究，為關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新提供支撐，為核心技術(shù)突破和關(guān)鍵材料研發(fā)打好基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)燃料電池、氫燃料、電解槽和配套設(shè)施的降本增效。同時(shí)，要組建企業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈，推動全社會相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)力量進(jìn)行科技攻關(guān)，聚焦核心技術(shù)，加快突破技術(shù)短板。長期來看，電解水制氫，特別是利用可再生能源電解水制氫是行業(yè)發(fā)展大趨勢，可以通過合作資助、聯(lián)合研發(fā)、應(yīng)用示范等形式參與國內(nèi)外相關(guān)項(xiàng)目，為大規(guī)模、商業(yè)化電解水制氫提供基礎(chǔ)研究支撐。[13]

發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)前期投入大，這需要行業(yè)龍頭企業(yè)先試先行，起到帶頭引領(lǐng)作用。高等院校、科研機(jī)構(gòu)作為技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新的核心高地，需要發(fā)揮自身的科研能力，積極投入氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游核心技術(shù)的研發(fā)突破。中小企業(yè)尤其是“專精特新”中小企業(yè)作為資源靈活的市場主體，則要充分發(fā)揮市場能動性，積極參與氫能產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的研發(fā)和推廣。政府部門作為引導(dǎo)者和服務(wù)者，要發(fā)揮引導(dǎo)作用，搭建企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)雙向多模式的合作平臺，推動構(gòu)建氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同擴(kuò)散的網(wǎng)絡(luò)體系。通過多方的協(xié)同合作，加快關(guān)鍵核心技術(shù)突破，大幅降低產(chǎn)業(yè)化成本，為中國氫能產(chǎn)業(yè)高起點(diǎn)、高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)有力的科技支撐。同時(shí)通過融資模式創(chuàng)新，以風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益共享的形式，打消先行者的顧慮，鼓勵私營領(lǐng)域加大對氫能領(lǐng)域的投資。目前氫能產(chǎn)業(yè)成本過高，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受阻主要因素之一在于氫氣的儲存和輸送環(huán)節(jié)成本過高。利用現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施輸配氫氣是降低輸送成本的方案之一。根據(jù)歐洲天然氣輸配系統(tǒng)運(yùn)營商的估測，可以在沒有任何技術(shù)限制的情況下將10%的氫氣混入天然氣進(jìn)行輸配，減少重新建設(shè)氫氣運(yùn)輸管道的時(shí)間和費(fèi)用。目前國內(nèi)缺乏鋪設(shè)氫氣長距離運(yùn)輸管道的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，需要培養(yǎng)專業(yè)的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才，盡快實(shí)現(xiàn)多種方式的氫氣管道運(yùn)輸。[14]

（二）提高氫能汽車采購補(bǔ)貼，刺激市場需求

中央政府及地方政府的補(bǔ)貼是氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動因素之一。首先政府要加大對購買氫燃料電池汽車的消費(fèi)者補(bǔ)貼，提高氫燃料電池汽車的成本優(yōu)勢，刺激消費(fèi)者購買氫能汽車。其次是對氫氣進(jìn)行補(bǔ)貼，即對使用氫燃料的汽車每百公里燃料費(fèi)進(jìn)行補(bǔ)貼，與普通柴油車及汽油車持平或更低，降低消費(fèi)者氫燃料成本費(fèi)用。[15]

除了降低氫燃料電池汽車成本外，地方交通部門、城市管理部門可以加強(qiáng)合作，以定線物流貨運(yùn)車、公交車、市政環(huán)衛(wèi)車、郵政快遞車等項(xiàng)目為重點(diǎn)，加快推進(jìn)公共服務(wù)領(lǐng)域氫燃料電池汽車的推廣應(yīng)用，穩(wěn)步提升氫燃料電池汽車應(yīng)用規(guī)模。對在地區(qū)注冊登記的中型及以下氫燃料電池貨車，可以新增納入地區(qū)城市配送示范車輛范圍，給予通行便利，加大便利性政策補(bǔ)貼。政府部門要加大氫燃料電池汽車的商業(yè)運(yùn)作模式探索，制定支持氫燃料電池汽車推廣應(yīng)用的平臺建設(shè)方案，大力支持相關(guān)汽車企業(yè)成立融資租賃平臺，推廣氫燃料電池汽車大規(guī)模示范應(yīng)用。

地方政府可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況，制定有針對性的氫能產(chǎn)業(yè)激勵手段，增強(qiáng)氫能市場需求。對于高能耗高污染的制造行業(yè)，政府可以設(shè)立能源改造補(bǔ)貼政策和氫能應(yīng)用獎勵政策，對率先使用氫能能源替代化石能源的企業(yè)提供補(bǔ)貼獎勵，降低企業(yè)應(yīng)用氫能的成本，提高能源轉(zhuǎn)型的積極性。對于氫燃料電池汽車的市場消費(fèi)者，政府可以充分發(fā)揮服務(wù)職能，與汽車生產(chǎn)企業(yè)合作，搭建宣傳平臺，定期舉辦氫燃料電池汽車科普講座、新型氫燃料電池汽車展會等方式，提高市場消費(fèi)者對氫燃料電池汽車的深入了解和親身體驗(yàn)，從而刺激市場消費(fèi)需求。[16]

（三）明確氫能發(fā)展目標(biāo)，加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

目前我國正加快氫能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，已推出國家層面的氫戰(zhàn)略和路線圖，以實(shí)現(xiàn)“碳中和、碳達(dá)峰”為原則，確立了氫能在長期能源戰(zhàn)略中應(yīng)發(fā)揮的作用。政府部門應(yīng)制定加快氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)措施，首先要將氫氣從危險(xiǎn)化學(xué)品類別中剔除，降低加氫站建設(shè)的安全性顧慮。其次是明確和完善加氫站審批流程，對用地規(guī)劃許可、工程建設(shè)許可、施工許可、竣工驗(yàn)收、投入運(yùn)營等階段的審查、批準(zhǔn)流程進(jìn)行完善和簡化，在保證項(xiàng)目符合實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的前提下盡可能簡化審批程序。在政府的資助下，加快開展全國加氫基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、加氫站建設(shè)及經(jīng)營工作，力爭在2050年建成覆蓋全國的加氫網(wǎng)絡(luò)。為了保證加氫基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的推進(jìn)，可以將整個(gè)規(guī)劃分為測試驗(yàn)證、試驗(yàn)推廣、商業(yè)推廣三個(gè)階段實(shí)施，對加氫基礎(chǔ)設(shè)施在融資、采購、運(yùn)營及后期市場競爭的資產(chǎn)分配方案出臺詳細(xì)的規(guī)劃，盡快形成以市場為主導(dǎo)的氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。[17]

國家層面要制定一系列加氫站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范政策，為加氫站的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供參考依據(jù)，在制定加氫站標(biāo)準(zhǔn)過程中，采取開放的發(fā)展態(tài)度，廣泛吸收氫能產(chǎn)業(yè)鏈上各類企業(yè)包括國外企業(yè)的建議，既要參照先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也考慮到我國氫能產(chǎn)業(yè)的實(shí)際情況。各地政府和企業(yè)依據(jù)國家建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)出臺加氫站建設(shè)行動方案，明確加氫站建設(shè)目標(biāo)。各地區(qū)需要根據(jù)自身產(chǎn)業(yè)條件和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，對加氫站的建設(shè)投資適當(dāng)提供政府補(bǔ)貼。在國內(nèi)政策紅利支撐下，加快加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐。[18]

（四）構(gòu)建氫能應(yīng)用安全體系，提升市場信心

目前社會公眾處于對氫能了解尚淺的階段，安全發(fā)展是保障氫能產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)步的首要條件。如果在氫能剛起步階段就頻繁發(fā)生重大安全事故，會嚴(yán)重降低社會公眾對氫能應(yīng)用的信心，在加快氫能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，安全是首要考慮的問題。對此，企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)要重點(diǎn)針對氫氣在上下游各個(gè)環(huán)節(jié)的安全技術(shù)進(jìn)行開發(fā)研究，保證制取技術(shù)、儲存運(yùn)輸設(shè)備和終端應(yīng)用的安全性;政府要發(fā)揮監(jiān)管職能，從國家層面到地方層面，多部門聯(lián)合出臺氫能安全管理標(biāo)準(zhǔn)，并設(shè)立專門的安全監(jiān)管部門對氫能相關(guān)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)管監(jiān)督，建立氫能應(yīng)用的事前、事中和事后全過程監(jiān)督體系。[19]當(dāng)前，歐美等國家已經(jīng)出臺了相關(guān)氫能安全技術(shù)管理辦法，明確規(guī)定了企業(yè)要從事氫能產(chǎn)業(yè)必須具備成熟、安全的基礎(chǔ)技術(shù)，同時(shí)還需具備符合安全標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。我國可以借鑒發(fā)達(dá)國家氫能安全管理辦法，根據(jù)我國氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展水平，在氫能安全相關(guān)政策中列明氫能發(fā)展安全的基礎(chǔ)與核心技術(shù)，鼓勵企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)率先攻關(guān)安全技術(shù)問題，同時(shí)財(cái)政部門可以設(shè)置氫能安全技術(shù)研發(fā)經(jīng)費(fèi)，保障氫能安全技術(shù)研發(fā)的財(cái)政支持。通過多方共同努力，構(gòu)建氫能應(yīng)用安全體系。[20]

企業(yè)要引進(jìn)專業(yè)的氫能專家，幫助企業(yè)在加氫站制氫、儲運(yùn)、加氫、用氫等環(huán)節(jié)，進(jìn)行充分的安全指導(dǎo)和評審，避免整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)、試生產(chǎn)、投產(chǎn)過程中的資源浪費(fèi)和隱患。政府設(shè)立氫能安全相關(guān)部門，針對氫能產(chǎn)業(yè)安全問題，進(jìn)一步完善和細(xì)化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，貼近企業(yè)需求，制定真正實(shí)用的氫能系列規(guī)范。[21]同時(shí)對生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)資質(zhì)審核，符合資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)才能取得生產(chǎn)或經(jīng)營許可證，對外進(jìn)行銷售氫能產(chǎn)品。政府安全部門要積極倡導(dǎo)企業(yè)對操作人員、管理人員進(jìn)行全方位安全培訓(xùn)，提升員工的整體素質(zhì)水平，使他們具備應(yīng)急處置能力，并推動企業(yè)積極了解國家和行業(yè)相關(guān)要求，參與行業(yè)組織的活動，進(jìn)一步了解行業(yè)安全和政策法規(guī)最新動向。[22]

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（責(zé)任編輯 張亨明）