氢能产业调查
作者: 张燕 谢玮
氢能是来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,被誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源,是未来能源领域的重要发展方向。
近年来,我国的氢能产业在“政策的手”和“市场的手”的双重推动下,正在驶入发展“快车道”。
2019年,“推动充电、加氢等设施建设”被写入政府工作报告,我国氢能产业发展迎来了重要节点;2021年,《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布,明确提出统筹推进氢能“制储输用”全链条发展。2022年3月,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位、总体要求和发展目标,构建了我国氢能战略发展的蓝图;2023年底,国家标准委、国家能源局等六部门联合印发《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》,这也是首个国家层面氢能全产业链标准体系建设指南。
今年政府工作报告再次提出,加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业发展。这是氢能首次以前沿新兴产业的身份被提及,氢能产业开始“热闹”起来。
据《中国经济周刊》记者不完全统计,全国已有30个省份把氢能写入各自“十四五”发展规划中。与此同时,氢能在2024年各地方的两会政府工作报告中出现超20次。
我国的氢能产业究竟处于何种发展阶段?面临哪些机遇与挑战?未来发展潜力如何释放?带着上述问题,《中国经济周刊》记者展开了产业调查。
多地布局发力氢能产业
中国工程院院士、中国工程院原副院长干勇此前预计,保守估计,2050年氢在我国终端能源体系占比约10%,2060年占比将达约15%,成为我国能源战略的重要组成部分,氢能被纳入我国终端能源体系,与电力协同互补,共同成为我国终端能源体系的消费主体,带动形成十万亿级的新兴产业。
从东部沿海到西部内陆,多地纷纷鼓足干劲,积极布局氢能产业,发展动力十足。
多地共绘氢能发展蓝图
今年3月,与往常一样乘坐吕梁310路公交车的乘客发现,与常见的绿色公交车不同,新出现的公交车不仅车身变成了蓝色,在车尾处还印上了“氢燃料电池公交车”几个大字。
吕梁市首条氢能公交示范线投入了5辆氢燃料电池公交车。作为全国最大的主焦煤生产基地,山西省吕梁市拥有全省最大的工业氢产品资源。吕梁市能源局相关负责人在年初接受《中国经济周刊》记者采访时表示,吕梁市已形成7.5万吨制氢产能,已建成加氢站11座,年产1000辆氢能商用车生产线建成投产。计划到2025年,吕梁市制氢能力将达到20万吨以上,全市建成具有加氢功能的综合能源站50座,氢燃料电池汽车数量突破5000辆,氢能重卡生产能力达到5000辆,产业链总产值超过200亿元。
与山西吕梁一样,全国多地正对氢能投以极大热情。
9月24日,由中车青岛四方股份公司自主研制的我国首列氢能源智能城际动车组CINOVA H2出现在柏林国际轨道交通技术展上,这正是山东氢能产业发展的缩影。作为全国首个出台氢能产业中长期发展规划和首个氢能大规模推广应用的示范省份,山东省围绕制、储、运、加、用各环节,推动氢能全产业链发展,聚集氢能相关企业、研究机构超过180家,成为全国氢能产业链最完整的省份之一。
为鼓励氢燃料电池车运行,今年3月,山东省交通运输厅发文宣布,在山东高速公路行驶的氢能车暂免收取高速公路通行费,该政策将试行两年。而在此之前,山东省曾提出打造氢能高速的想法。选定济南、青岛、潍坊、淄博4个试点城市,打造一条以济南、青岛为起始点的纵向氢能高速,串联潍坊和淄博两个城市。
所谓氢能高速,并非新建高速公路,而是在现有的高速路上新建加氢站,以满足长途运输中氢能汽车的加氢需求。山东之外,广东、浙江、四川等地区也规划了类似的氢能道路。
今年6月,广东省发展改革委发布《广东省广湛氢能高速示范项目实施方案》。这是广东推出的首个氢能高速项目,也是全国首份省级氢能高速实施方案。该项目覆盖广州、佛山、东莞、江门、阳江、湛江、茂名等地,旨在依托沈海高速、汕湛高速等交通大网络,推动广东省燃料电池汽车示范城市群建设,进而打造零碳物流广东示范。
氢能高速项目推进的背后,是广东省对于氢能发展的期待。《广东省加快氢能产业创新发展的意见》中提到,到2025年,广东要推广燃料电池汽车超1万辆,年供氢能力超10万吨,建成加氢站超200座。到2027年,氢能产业规模达到3000亿元。
“我国氢能领域的发展得益于地方政策的积极探索与先行先试,最终也自上而下推动了国家层面政策的出台。”中国国际经济交流中心科研信息部部长景春梅在接受《中国经济周刊》记者采访时表示,地方层面早在2015至2016年间便已着手推动氢能产业发展,不仅在政策制定上进行了诸多尝试,还在产业示范项目上展开了广泛探索。产业界呼声也很高。与此同时,国际上不少国家也在制定相关规划,并一直关注中国对氢能的态度。然而国家层面比较冷静,从 2015 年到 2016 年国际上氢能热不断升温,但中国直到 2019 年才开始起草氢能规划,2022 年正式公布。我国在氢能产业政策方面呈现了“自下而上”的特点。

“真金白银”支持氢能产业发展
在提出具体发展目标的同时,各地政府还拿出“真金白银”来支持氢能产业发展。
今年5月,山东新旧动能转换引导基金参股设立的山东省绿色新能源产业股权投资基金在济南市完成工商注册。该基金总规模100亿元, 由省新动能基金公司联合山东能源集团、厦门国贸控股集团共同发起设立,主要投向海上风电、海上光伏、储能、氢能等领域。
6月,江苏省宣布正式启动规模 500 亿元的战略性新兴产业母基金,定位为 “耐心资本”。其中常州设立了“江苏省新能源(常州)产业专项母基金”,总规模 50 亿元,重点围绕新能源汽车、新型电力系统、新一代光伏技术、氢能、新型储能等产业领域进行投资布局。
7月20日,湖北省在碳市场开市十周年主题活动上,成立总规模 100 亿元的湖北绿色低碳发展母基金,基金主要投向清洁能源、绿色交通、绿色基建、节能环保等绿色低碳产业,以及符合国家战略发展方向的先进制造、人工智能、新质生产力等产业,助力湖北绿色转型发展,氢能也是重点投资领域之一。
在景春梅看来,氢能产业链覆盖汽车、电池、化工、零部件等多个行业,并包含多项核心关键技术,这些技术和产业将对地方经济产生显著的拉动作用。也正是因此,各地政府纷纷立足本地优势,积极支持氢能产业落地。
大规模产业化应用蓄势待发
由于兼具能源和原料双重属性,与电能相比,氢能便于储存、方便运输,可以作为载能体,替代电能参与到交通、发电、储能、工业等领域,应用场景丰富。
国家能源局今年3月印发《2024年能源工作指导意见》,明确提出了要加快编制推动氢能产业高质量发展的相关政策,有序推进氢能技术创新与产业发展,稳步开展氢能试点示范,重点发展可再生能源制氢,拓展氢能应用场景。
交通领域先行,氢能应用场景逐步扩展
由于产业基础较好,交通领域在我国氢能应用中先行一步。
今年4月,两辆装备了180千瓦氢燃料电池系统的汽车,从北京大兴出发,历经两天时间,横跨6个省市抵达上海,实现了1500公里长距离运输测试,这是我国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。

氢燃料电池的应用不仅仅在汽车上。从去年年底至今,我国首艘氢能源船舶、首列氢能源市域列车、首列氢能源智能城际动车组相继亮相,标志着氢能在我国轨道交通领域应用取得了新突破。
早在2001年,燃料电池车与纯电动、插电式混合动力车一同被列入国家“863计划”,拉开了氢燃料电池技术攻克的序幕。据业内人士介绍,氢燃料电池汽车行业核心技术集中于氢燃料电池电堆等,主要包括催化剂、质子交换膜和碳纸等“三大材料”,以及双极板、膜电极等“两大部件”。当前,这些领域核心技术持续突破,国产化明显加快。目前,我国已形成涵盖制、储、运、加、用等各环节完整的氢燃料电池汽车产业链,是全球燃料电池汽车产业链最完整的国家之一。
“与传统电动汽车相比,氢燃料电池车具备加氢速度快、低温损耗小、续航里程长等突出特点,尤其在大载重、长续航、高强度的应用场景中具有先天优势。目前在国内的主要应用方向为大型商用车领域,例如公交、长途重型卡车等。” 青岛美锦能源汽车制造有限公司常务副总经理王立新对《中国经济周刊》记者介绍。
青岛美锦新能源汽车制造有限公司(以下简称“美锦新能源”)位于青岛市西海岸新区氢能产业园,占地面积超过630亩,重点发展氢能整车、燃料电池系统和核心零部件制造、制储加氢装备、氢能关键材料等产业。王立新对记者介绍称,目前公司在产业园已建成两条生产线,分别生产客车和卡车,达产后可年产氢燃料电池商用车整车5000辆。目前交付的120辆公交车已全部在黄岛区投入运营。
工业领域或成氢能最大应用场景
“工业领域是氢能极具潜力的应用领域。”景春梅指出,欧盟碳关税倒逼之下,煤化工、铝、石油化工、钢铁冶金、建材水泥等行业应用氢能减碳积极性高。景春梅同时提到,氢能与电力系统的储能氢电融合,氢能可发挥长周期储能作用,弥补我国储能短板。
中国社会科学院工业经济研究所能源经济室主任朱彤在接受《中国经济周刊》记者采访时指出,绿氢是部分工业过程实现碳中和的利器。尤其在钢铁工业中,目前的工艺技术创新改进难以实现深度脱碳,氢冶金是替代碳还原最为可行的途径。
朱彤同时表示,绿氢储能系统由于具备大容量、长周期、清洁高效的特性,可以在月度或季度的长周期储存能量,被认为是能够良好匹配可再生能源电力的储能方式。而且,相比于抽水蓄能,氢储能受地理因素限制较小,还可通过增加氢气储罐尺寸,以较低的边际成本扩大其储能能力。

在景春梅看来,日本、韩国等国发展氢能需用氢能解决能源供给问题,而我国总体上能源并不短缺,不存在能源够不够的问题。发展氢能主要是为配合实现“双碳”目标而减碳、脱碳。
“日本更多从交通领域应用氢能,家庭供能系统也有应用,欧洲则注重工业领域应用。对中国而言,碳排放中有80% 直接和间接来源于工业领域,氢气消费的 80% 也来源于工业领域,由此可见,氢能最大应用场景在工业领域。”景春梅说道。