近日，由新能智庫、氫能100人論壇及氫能觀察共同主辦的第四屆世紀(jì)氫能與燃料電池大會在北京順利召開，會議探討了氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游核心痛點，各專家學(xué)者、企業(yè)代表分享了現(xiàn)有的技術(shù)成果，同時也提出了產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的瓶頸問題。

會議討論到，在碳中和背景下，氫能發(fā)展越來越熱，但需要注意的是，氫能究竟是不是真正的“終極能源”？未來氫能發(fā)展時是否會成為大國博弈的焦點？

氫能觀察記者，帶您一起聊聊能源戰(zhàn)略話題。

氫氣的應(yīng)用場景眾多，但無奈氫只存在于化合物中，自然界中并沒有氫單獨存在，由此帶來了一個問題——若想得到氫，就要制取。

先制氫，再用氫。

這聽起來似乎很多余。制氫過程本身就麻煩，并且成本很高。為了用氫先要制氫，放著現(xiàn)成的資源不用再去制氫？

沒辦法，畢竟氫燃燒后只有水，沒有二氧化碳排放，最清潔，也最符合當(dāng)下降碳減排的需求。

我國是世界上最大的制氫生產(chǎn)國，這個頭銜都十分熟悉。前幾年國內(nèi)年制氫量在3300萬噸，2022年已經(jīng)超過了3500萬噸。由此可見，中國勢必要在氫能產(chǎn)業(yè)上“大展宏圖”一番。

可是，當(dāng)氫能逐漸成為能源轉(zhuǎn)型的重要載體時，其重要性也在凸顯，世界各國均在發(fā)力氫能。業(yè)內(nèi)人士向氫能觀察記者透露，氫作為能源，要警惕是否會成為國家戰(zhàn)略資源。

中國

單從制氫端來看，未來一定是可再生能源制氫的技術(shù)路線，綠氫將成為氫氣的“終極形態(tài)”。我國風(fēng)光資源豐富，但集中在三北地區(qū)，目前國內(nèi)風(fēng)光制氫項目集聚地基本在內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、河北等地區(qū)，地區(qū)資源優(yōu)勢盡顯。

根據(jù)國家發(fā)改委印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2025年）》，到2025年，我國可再生能源制氫量將達(dá)到10-20萬噸/年。
2023年被稱為“綠氫元年”，國內(nèi)綠氫項目加速落地，簽約數(shù)量急劇上漲。據(jù)悉，2023年國內(nèi)綠氫產(chǎn)量達(dá)到了7.8萬噸，產(chǎn)能已經(jīng)超過100萬噸，成為全球綠氫產(chǎn)能最多的國家，并且遙遙領(lǐng)先其他國家。

目前市場主流的電解水制氫技術(shù)路線是堿性電解水制氫（ALK）和質(zhì)子交換膜電解水制氫（PEM），ALK技術(shù)路線主要是因其成本較低所以能夠成為大多數(shù)綠氫項目的主要設(shè)備，但堿性電解槽難以適應(yīng)可再生能源制氫過程中“風(fēng)光波動性”這一窘境，于是就需要同時使用PEM電解槽來適應(yīng)風(fēng)光不穩(wěn)定的問題。

然而PEM電解槽中的貴金屬材料是我國所缺少的。PEM電解槽的催化劑主要是鉑族貴金屬，而我國貴金屬產(chǎn)量有限，未來若大范圍使用PEM電解槽制氫，或有可能因催化劑問題而受限于貴金屬進(jìn)口問題。國內(nèi)目前有兩種解決辦法，一是尋找貴金屬替代品，選用其他金屬替代鉑，或者降低鉑的含量，據(jù)說國內(nèi)眾多企業(yè)已經(jīng)開始嘗試，但是似乎收效甚微；二是選擇陰離子交換膜電解制氫路線，也就是AEM電解槽，同時兼顧堿性電解槽和PEM電解槽的優(yōu)點，既沒有貴金屬作為催化劑，同時又適應(yīng)風(fēng)光波動性，然而目前國內(nèi)AEM電解槽還沒有大標(biāo)方量的電解槽公開出現(xiàn)，看來仍然需要繼續(xù)進(jìn)步。

業(yè)內(nèi)預(yù)測，未來PEM電解槽的規(guī)模將會超過堿性電解槽規(guī)模，也就是說，未來市場主體制氫設(shè)備主要是PEM電解槽。但若要下線更多的PEM電解槽設(shè)備，貴金屬似乎必不可免，那貴金屬要從何而來？并且，當(dāng)氫氣產(chǎn)能增多時，氫的能源屬性就開始增強，各國之間的能源“博弈”也會愈加明顯。不得不承認(rèn)，國際政治形勢日趨復(fù)雜，各國之間“明爭暗斗”已經(jīng)越來越多，能源是一個國家的基石，是國家運轉(zhuǎn)的基本保障。在全球能源格局面臨深度調(diào)整的大背景下，我國的能源經(jīng)濟安全也在面臨著復(fù)雜的外部形勢。

氫能是雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)的重要紐帶，氫可在源網(wǎng)荷儲四方面與電力系統(tǒng)深度融合，支撐新能源大規(guī)模開發(fā)利用。從交通領(lǐng)域中的車的轉(zhuǎn)變就可以看出，新能源汽車正在開始逐漸走入大眾視野。各國之間關(guān)乎于新能源動力系統(tǒng)的博弈迅速發(fā)酵，近兩年國內(nèi)新能源汽車品牌推出的新品層出不窮，國外車企也在試圖搶占市場。

當(dāng)前對氫能的開發(fā)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到氫本身可以發(fā)揮的作用。氫與氨、氫與醇、氫與電等等，均會成為未來能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。氫能產(chǎn)業(yè)具有萬億產(chǎn)值的潛力，對于未來氫能規(guī)模的預(yù)測，各方給出了不同答案，或是到2025年突破1萬億的產(chǎn)值，或是2030年氫氣需求量將達(dá)到2300萬噸，無論預(yù)測多少，氫能崛起已經(jīng)是不爭的事實。

美國

據(jù)悉，美國是全球最早提出氫能研究和使用的國家，早在1991年，美國就已經(jīng)開始制定推動氫能發(fā)展的各項政策。

據(jù)統(tǒng)計，2022年美國有270個氫氣生產(chǎn)設(shè)施正在運營，另有150個正在建設(shè)或規(guī)劃中，這些設(shè)施主要分布于加利福尼亞、紐約、賓夕法尼亞、佛羅里達(dá)等地。據(jù)悉，目前美國有超過15000輛氫燃料電池車在運營，還有數(shù)百個加氫站為它們提供補給，此外，氫能源也在發(fā)電、冶金和化工等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用 。美國政府預(yù)計到2032年，美國氫能市場規(guī)模將達(dá)到100億美元；到2036年底，將達(dá)到200億美元。 

2022年9月美國能源部發(fā)布《國家清潔氫能戰(zhàn)略和路線圖（草案）》，指出到2050年清潔氫能將貢獻(xiàn)約10%的碳減排量，到2030年、2040年和2050年美國清潔氫需求將分別達(dá)到1000萬噸/年、2000萬噸/年和5000萬噸/年。據(jù)悉，目前全球液氫產(chǎn)能主要集中在北美，接近480噸/天。

歐盟

歐盟氫能發(fā)展政策較為完善，科研體系也較為成熟。2019年《歐洲綠色協(xié)議》提出，到2030年工業(yè)部門的氫能應(yīng)用中綠氫占比超過50%，對航運用燃料電池和加氫站建設(shè)提出了更具雄心的發(fā)展目標(biāo)。

2022年，歐盟發(fā)布REPowerEU計劃，計劃提出多個促進(jìn)氫能發(fā)展政策，力爭到2030年實現(xiàn)2000萬噸綠氫的供應(yīng)，成立“歐洲氫能銀行”，投資30億歐元助力發(fā)展氫能市場。REPowerEU中提出到2030年歐盟將達(dá)到自產(chǎn)1000萬噸可再生氫，進(jìn)口1000萬噸可再生氫（600萬噸氫+400萬噸氨）的目標(biāo)。以1000標(biāo)方電解槽為例，按年利用4000小時計算，一臺電解槽一年可產(chǎn)氫314.65噸。要達(dá)到1000萬噸的產(chǎn)量，電解槽裝機規(guī)模約139.04GW。

為支持可再生能源發(fā)展規(guī)劃，保持本土產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，歐盟委員會于2023年3月發(fā)布了《凈零工業(yè)法案》草案。草案提出歐盟電解槽制造商應(yīng)進(jìn)一步提高產(chǎn)能，使2030年電解槽總裝機量達(dá)到100GW。歐洲各國也紛紛提出了電解槽裝機目標(biāo)，支持綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其中德國計劃2030年實現(xiàn)10GW電解槽裝機，意大利5GW，西班牙4GW，荷蘭4GW。

韓國

韓國政府承諾到2050年實現(xiàn)凈零碳排放，并于2020年7月發(fā)布綠色新政，承諾在2025年前投入130億英鎊用于綠色出行領(lǐng)域。其關(guān)鍵推動因素之一是韓國氫能汽車的發(fā)展：韓國希望在2030年前生產(chǎn)50萬輛氫能燃料電池汽車用出口及國內(nèi)消費。

韓國是全球首個成功量產(chǎn)氫能汽車的國家，目前正致力于研發(fā)續(xù)駛里程最長的氫能汽車。韓國占全球公用事業(yè)規(guī)模固定式燃料電池裝機總?cè)萘康娜种唬渥畲蟮钠嚿a(chǎn)商現(xiàn)代集團于2013年推出了全球首款氫能燃料電池商用車，并于2020年推出全球首款燃料電池卡車。

韓因政府于2019年發(fā)布了其氫能經(jīng)濟路線圖。根據(jù)路線圖，韓國政府致力于在2040年前部署15GW公用事業(yè)規(guī)模的燃料電池以及2.1GW的商用和民用燃料電池。在交通領(lǐng)域，致力于在2040年前實現(xiàn)590萬輛燃料電池乘用車和6萬輛燃料電池公交車上路行駛，1200個加氫站將為上路車輛提供加氫支持。

預(yù)計韓國氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將從2020年的14.1萬億韓元(折合91億英鎊)增長到2030年的26.8萬億韓元(折合173億英鎊)，增幅達(dá)一倍。這一增長將主要受到現(xiàn)代及斗山等大型當(dāng)?shù)仄髽I(yè)投資的驅(qū)動，這些企業(yè)日益將氫能視為未來經(jīng)濟增長的引擎?，F(xiàn)代汽車計劃投資7.6萬億韓元(折合49億英鎊)用于其“2030燃料電池愿景”計劃并通過銷售自產(chǎn)燃料電池車輛或?qū)⑵淙剂想姵叵到y(tǒng)授權(quán)給全球各國其他0EM商使用以進(jìn)一步利用其在燃料電池領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢。

日本

眾所周知，日本車企——豐田汽車近兩年正在大力發(fā)展氫能源技術(shù)。此前有新聞透露，豐田已經(jīng)拿下全球70%的氫能專利。日本在發(fā)展氫能這一問題上，似乎從來沒有遲疑過。
日本資源匱乏這個問題使得這個國家需要不斷地想盡辦法獲取二次能源，日本擁有多個大型核電站，利用核能提供電力等資源。但核能發(fā)展并不會長久，距離福島核電站僅20公里的浪江町曾是日本核電大縣，但其中的居民早已集體搬遷。

發(fā)展核能有利有弊。盡管核能相對而言能效更高，產(chǎn)生的碳排放較少，可以減少對化石能源的依賴；但是其帶來的放射性物質(zhì)具有極大的危害，核泄漏帶來的安全問題會直接影響核能發(fā)展。

好在，日本在發(fā)展氫能的道路上已經(jīng)從“摸著石頭過河”走上了可以窺見曙光的好兆頭。

2023年6月6日，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省頒布修訂后的《氫能基本戰(zhàn)略》，計劃未來15年內(nèi)投資15萬億日元推動氫能廣泛應(yīng)用，以實現(xiàn)脫碳、穩(wěn)定能源供應(yīng)和經(jīng)濟增長?！稓淠芑緫?zhàn)略》的主要戰(zhàn)略方向包括打造穩(wěn)定、價廉、低碳的氫能和氨供應(yīng)鏈，加強氫能產(chǎn)業(yè)國際競爭力的《氫能產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》，以及保障氫能安全應(yīng)用的《氫能安全戰(zhàn)略》。

戰(zhàn)略明確，2050年氫氣（包含氨）年供應(yīng)量將從2030年的300萬噸增長至2000萬噸，并預(yù)計2030年日本國內(nèi)普及約80萬輛乘用車當(dāng)量，加氫站數(shù)量達(dá)到1000座，普及300萬臺家用燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)（Ene-Farm），燃料電池發(fā)電效率從40~55%提高至60%。

部分信息資料來源：

“氫能十解”之一：解鎖氫能新紀(jì)元

《韓國氫能經(jīng)濟 市場信息報告》2021年1月