自巴黎氣候大會(huì)以來(lái)，" 碳達(dá)峰 "" 碳中和 " 逐步形成全球共識(shí)，各國(guó)紛紛發(fā)力推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型。這其中，減少化石燃料，提升清潔能源使用占比已成全球趨勢(shì)。而在新能源中，氫能源因高效、安全、儲(chǔ)量大、零污染等諸多優(yōu)點(diǎn)被譽(yù)為 " 終極能源 "，近兩年發(fā)展迅速。

鈦媒體 APP 在 6 月 30 日舉行的第十九屆西博會(huì)的主題活動(dòng)之一、成都第二屆國(guó)際氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)大會(huì)暨首屆川渝氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作大會(huì)上了解到，氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)前景巨大，但目前整個(gè)產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，面臨關(guān)鍵技術(shù)卡脖子、成本偏高、大規(guī)模應(yīng)用等問(wèn)題。

業(yè)內(nèi)人士紛紛建言，亟需在實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn) / 規(guī)定制定及項(xiàng)目審批等環(huán)節(jié)真正 " 確認(rèn)氫的能源屬性 "。而在解決關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方面，則要以產(chǎn)業(yè)化為導(dǎo)向，" 政、產(chǎn)、學(xué)、研、用 " 緊密合作。

(資料圖片)

萬(wàn)億氫能賽道呼之欲出

" 不管是全球還是中國(guó)、美國(guó)，能源相關(guān)二氧化碳排放占比約 90%，其他相關(guān)二氧化碳排放占比約 10%。所以碳達(dá)峰碳中和重點(diǎn)在能源，是以能源為主的系統(tǒng)性問(wèn)題。" 德國(guó)國(guó)家工程院院士、天府新能源研究院院長(zhǎng)雷憲章在會(huì)上指出，要實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，首先是一場(chǎng)能源革命。

氫能被譽(yù)為 " 終極能源 "，是 21 世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。隨著氫能科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛將氫能上升為國(guó)家戰(zhàn)略。數(shù)據(jù)顯示，目前全球氫能市場(chǎng)規(guī)模約為 1000 多億美元。國(guó)際氫能委員會(huì)的報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)到 2030 年，全球氫能領(lǐng)域投資總額將達(dá)到 5000 億美元。世界能源理事會(huì)還預(yù)計(jì)，到 2050 年，氫能在全球終端能源消費(fèi)量中的占比可高達(dá) 25%。在近日的 "2023 世界氫能技術(shù)大會(huì) " 上，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高更是預(yù)測(cè)氫能是有 "10 萬(wàn)億 " 規(guī)模潛力的產(chǎn)業(yè)集群。

及至國(guó)內(nèi)，作為推進(jìn) " 雙碳 " 的有效路徑，氫能被推上風(fēng)口。在雷憲章看來(lái)，中國(guó)與歐洲碳中和脫碳之路類似，后者能源革命主要依靠清潔能源、綠氫和節(jié)能增效三條路徑，即能效、電氣化及綠色氫能。路徑一，以能效為核心、以節(jié)能為重點(diǎn)、以 " 循環(huán)經(jīng)濟(jì) " 為抓手的循環(huán)能源系統(tǒng)的節(jié)能降碳之路；路徑二，以清潔能源為支撐，大力推進(jìn)終端用能的電氣化；路徑三，對(duì)于難以實(shí)現(xiàn)電氣化的領(lǐng)域如重工業(yè)、重型卡車、鐵路、航空和海上運(yùn)輸中實(shí)施氫能替代。

實(shí)際上，時(shí)間拉長(zhǎng)來(lái)看，在雙碳背景下，未來(lái)交通、建筑、以及大部分工業(yè)部門(mén)，甚至?xí)r下大熱的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，都需要依靠氫能實(shí)現(xiàn)深度脫碳，這就意味著氫能的應(yīng)用十分廣泛，未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。

中國(guó)科學(xué)院院士、西安交通大學(xué)教授、博導(dǎo)陶文銓在會(huì)上就提到，" 在全球數(shù)字化經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的發(fā)展趨勢(shì)下，5G、云計(jì)算、人工智能和元宇宙等數(shù)字化信息技術(shù)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合發(fā)展，全球數(shù)據(jù)儲(chǔ)量爆發(fā)式增長(zhǎng)。作為數(shù)據(jù)傳遞、處理、分析、存儲(chǔ)的主要載體，數(shù)據(jù)中心的需求量和建設(shè)規(guī)模也在不斷飛速發(fā)展。截至 2022 年 6 月底，我國(guó)在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模超過(guò) 600 萬(wàn)架，耗電量 2739 億度。數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為我國(guó)的一個(gè)高耗能行業(yè)，節(jié)能、減排的任務(wù)十分艱巨。"

根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟的預(yù)測(cè)，到 2060 年，中國(guó)氫能年需求將超過(guò) 1.3 億噸。

當(dāng)然，當(dāng)前氫能最為人關(guān)注的應(yīng)用還是在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，其商業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)落地。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2020 年 -2022 年，我國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)量分別為 1199 輛、1777 輛、3626 輛，銷量分別為 1177 輛、1586 輛和 3367 輛。中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院的統(tǒng)計(jì)顯示，截至 2022 年底全球燃料電池車保有量達(dá)到 6.7 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 36.6%，其中我國(guó)燃料電池車保有量為 12682 輛。

中國(guó)氫能聯(lián)盟還分析，至 2050 年，氫能在我國(guó)終端能源體系中占比至少達(dá)到 10%，氫氣需求量接近 6000 萬(wàn)噸。其中，交通運(yùn)輸領(lǐng)域用氫 2458 萬(wàn)噸，約占該領(lǐng)域用能比例的 19%；氫燃料電池車產(chǎn)量達(dá)到每年 520 萬(wàn)輛。

多方獻(xiàn)策解決產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)

氫能應(yīng)用大有可為，但整個(gè)產(chǎn)業(yè)目前仍處于起步階段，面臨的掣肘和挑戰(zhàn)頗多。在會(huì)上，專家們紛紛呼吁，" 真正確認(rèn)氫的能源屬性 "。

陶文銓談到，" 我們國(guó)家《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035 年）》中雖已確認(rèn)氫的能源屬性，但是許多實(shí)際審批及具體標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定中，氫只有?；返膶傩远鴽](méi)有能源的屬性，這不利于氫能產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。" 其建議將氫參照燃?xì)?，在其能源屬性方面，按照燃?xì)鈦?lái)進(jìn)行管理，這樣可為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)I造一個(gè)良好的政策環(huán)境。

其次，則是關(guān)鍵技術(shù) " 卡脖子 " 及如何降成本的問(wèn)題。根據(jù)生產(chǎn)來(lái)源和碳排放量的不同，氫又分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫。其中，綠氫是由太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源電解水制得的氫氣，過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生碳排放，所以被認(rèn)為是未來(lái)主流，但其制取成本較高。

根據(jù)東吳證券的預(yù)測(cè)，如果是按照目前電耗 5 千瓦時(shí) / 標(biāo)方，電價(jià) 0.3 元 / 千瓦時(shí)來(lái)測(cè)算，堿性電解水制氫的合計(jì)成本為 25 元 /kg，而煤制氫的成本為 9.6 元 /kg，天然氣制氫成本為 15 元 /kg。由此可見(jiàn)，綠氫的成本將近煤制氫成本的兩倍多。

" 綠氫的成本主要是受電價(jià)、電耗和制氫設(shè)備等影響，其中電力成本約占到六七成以上。" 在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，一位氫能從業(yè)人士告訴鈦媒體 APP，雖然當(dāng)前綠氫成本有所下降，但目前比較主流的觀點(diǎn)都認(rèn)為，綠氫要與藍(lán)氫具備競(jìng)爭(zhēng)力起碼要到 2025 年之后，要與灰氫平價(jià)則需要更長(zhǎng)的時(shí)間。

天風(fēng)證券的研報(bào)就指出，預(yù)計(jì)至 2025 年，綠氫制備單位成本有望下降至 14.46 元 /kg，；至 2030 年，綠氫制備單位成本有望進(jìn)一步下降至 8.88 元 /kg，分維度對(duì)比綠氫與藍(lán)氫、灰氫的經(jīng)濟(jì)性看，綠氫與藍(lán)氫有望在 2025 年平價(jià)，與灰氫有望在 2025-2027 年平價(jià)。

氫能替代不會(huì)一蹴而就，降成本亦非一朝一夕，隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，由綠電與綠氫耦合而形成的 " 電氫體系 " 被視為氫能創(chuàng)新的主要方向。

雷憲章就在會(huì)上表示，" 要力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)以電網(wǎng)為主，氫能（氫基能源）為輔的電氫耦合協(xié)同的清潔能源的新型能源供給模式，保證綠色能源安全供應(yīng)和消費(fèi)。"

他建議建設(shè)分布式主動(dòng)供電系統(tǒng)，通過(guò)固體氧化物燃料電池技術(shù)及固體氧化物燃料電池蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，以充分保障新型電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和提高能源綜合使用效率，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)的能源保障。

" 新型電力系統(tǒng)面臨的最大挑戰(zhàn)是高比例間歇性和波動(dòng)性的可再生能源與剛性負(fù)荷的矛盾。" 雷憲章認(rèn)為，不同時(shí)段的電力系統(tǒng)負(fù)荷平衡需求可通過(guò)不同的儲(chǔ)能技術(shù)來(lái)滿足。面對(duì)以分鐘小時(shí)為時(shí)間尺度的調(diào)度需求，可利用電池充放電實(shí)現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻；以天為時(shí)間尺度，則可利用抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、SOFC ( 固體氧化物燃料電池 ) 等實(shí)現(xiàn)功率平衡；中長(zhǎng)期時(shí)間尺度下，可利用電解水制氫消納新能源發(fā)電，以氫燃料 SOFC 發(fā)電技術(shù)匹配功率波動(dòng)，確保電網(wǎng)高比例清潔電力條件下的全時(shí)域功率平衡和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。

同樣面臨嚴(yán)峻成本挑戰(zhàn)的還有氫燃料電池。加拿大國(guó)家工程院院士、廣州大學(xué)教授葉思宇在現(xiàn)場(chǎng)表示：" 燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈非常長(zhǎng)，比如終端的汽車、飛機(jī)到上游的膜電極，再到上游的催化劑。而在我國(guó)，燃料電池的一些關(guān)鍵核心技術(shù)環(huán)節(jié)亟待實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，其中一個(gè)非常重要的材料就是膜電極。"

葉思宇介紹，膜電極材料的一些研制環(huán)節(jié)依然是被國(guó)外技術(shù)壟斷的，整個(gè)燃料電池電堆的研制成本中，膜電極所占的成本非常高。從某種意義上說(shuō)，膜電極在整個(gè)燃料電池降成本過(guò)程中承擔(dān)著最艱巨的任務(wù)。

如何解決？葉思宇稱，要提升膜電極的研發(fā)水平，往上游看，需要提升膜電極所需的原材料技術(shù)水平和規(guī)模化水平。

" 氫行業(yè)的快速發(fā)展依賴于跨行業(yè)、跨區(qū)域的合作、整合和創(chuàng)新，氫燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈多層級(jí)工程化驗(yàn)證尤其需要上下游產(chǎn)業(yè)鏈密切配合。" 葉思宇建議，以產(chǎn)業(yè)化為導(dǎo)向的政、產(chǎn)、學(xué)、研、用的緊密合作是推動(dòng)燃料電池關(guān)鍵材料不斷更新?lián)Q代的最佳路徑。

針對(duì)氫燃料電池發(fā)展，陶文銓則更多從底層研發(fā)給出建議：一是深度研究并掌握催化層內(nèi)部復(fù)雜的物理與電化學(xué)過(guò)程，查明與掌握催化層中復(fù)雜的多尺度、氣液固、物理化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律、優(yōu)化結(jié)構(gòu)及掌握與制造工藝的關(guān)系；二是發(fā)展應(yīng)用相似原理的高效的實(shí)驗(yàn)研究方法，只有利用相似原理才能大大減少實(shí)驗(yàn)測(cè)試次數(shù)而又能得到有較寬應(yīng)用范圍的結(jié)果；三是研發(fā)燃料電池堆全數(shù)字化多尺度仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)。

成渝氫能發(fā)展已上路

可喜的是，隨著從國(guó)家到地方各級(jí)政府的重視和支持，上述的問(wèn)題正在逐步化解。

2022 年 3 月 23 日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035 年）》，提出要建立 "1+N" 政策體系，明確氫能戰(zhàn)略定位，部署產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)任務(wù)。

之后，各地方政府紛紛跟進(jìn)，相繼推出各類支持政策。截至 2022 年底，我國(guó)各地方政府發(fā)布?xì)淠苷叱?300 項(xiàng)，政策類型多方面，支持方向以氫能交通應(yīng)用向跨行業(yè)耦合應(yīng)用場(chǎng)景拓展。

以川渝為例，兩地先后出臺(tái)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和指導(dǎo)意見(jiàn)，簽訂《打造成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈氫走廊戰(zhàn)略合作協(xié)議》，出臺(tái)《成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展實(shí)施方案》等相關(guān)政策文件 60 余項(xiàng)，形成較為完整的政策體系。2021 年 11 月，總體規(guī)劃了兩條城際線路和一條直達(dá)干線的 " 成渝氫走廊 " 正式貫通。

四川省經(jīng)信廳汽車產(chǎn)業(yè)處處長(zhǎng)劉珂在會(huì)上發(fā)布的川渝氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況顯示，川渝地區(qū)發(fā)展氫能的政策力度大、氫能來(lái)源優(yōu)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)鏈條全、應(yīng)用場(chǎng)景廣，目前聚集產(chǎn)業(yè)鏈上下游及科研院所 200 余家，基本打通了產(chǎn)業(yè)鏈上下游。成渝氫走廊現(xiàn)已投入燃料電池汽車 695 輛，建成加氫站 24 座。力爭(zhēng)到 2025 年，累計(jì)投入燃料電池 1000 輛，建成加氫站 30 座。

劉珂表示，" 下一步，川渝兩地將進(jìn)一步加強(qiáng)協(xié)作，共同支持產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)、高校和科研院所協(xié)同創(chuàng)新；關(guān)鍵零部件和原材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更多國(guó)產(chǎn)化替代，降低全產(chǎn)業(yè)鏈成本，引進(jìn)培育碳紙等關(guān)鍵零部件企業(yè)；不斷延鏈強(qiáng)鏈補(bǔ)鏈，加大示范應(yīng)用，推動(dòng)成渝‘氫走廊’提質(zhì)擴(kuò)容。"

當(dāng)然，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展也離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈上各鏈主的主動(dòng)作為。據(jù)央視新聞報(bào)道，當(dāng)前，已有超過(guò) 1/3 的中央企業(yè)在氫產(chǎn)業(yè)鏈上布局發(fā)展，覆蓋了煤炭、電力、石油天然氣、核能等各個(gè)重要的能源領(lǐng)域。

典型的如東方電氣，據(jù)東方電氣氫能科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱 " 東方氫能 "）副總經(jīng)理謝光有介紹，早在 2010 年?yáng)|方電氣集團(tuán)就瞄準(zhǔn)了氫燃料電池研究，將氫能產(chǎn)業(yè)納入集團(tuán)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，并于 2015 年設(shè)立東方氫能前身東方電氣（成都）清能科技有限公司；" 十三五 " 期間，又將氫能作為重點(diǎn)培育發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。" 經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，公司不斷夯實(shí)燃料電池系統(tǒng)發(fā)電技術(shù)優(yōu)勢(shì)，逐步開(kāi)展工程應(yīng)用示范，針對(duì)長(zhǎng)時(shí)發(fā)電需求的高效率設(shè)計(jì)方案，額定點(diǎn)氫耗降低 20%；基于多種氫源的燃料電池聯(lián)合供能整體解決方案；并開(kāi)展熱 - 電聯(lián)供、冷 - 熱 - 電綜合功能等多種方式的應(yīng)用和示范。"

且如上所述，產(chǎn)業(yè)鏈上各主體協(xié)同發(fā)展已成行業(yè)共識(shí)。在此次會(huì)上，以東方電氣、一汽解放、蜀都客車、億華通等為代表的川渝氫能產(chǎn)業(yè)鏈主企業(yè)就共同發(fā)布了 " 氫聚川渝，共繪藍(lán)圖 " 川渝氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展共識(shí)，它們將強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同，聯(lián)合突破新技術(shù)推出新產(chǎn)品；強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同，打造高質(zhì)量氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)集群；強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同，建設(shè)互聯(lián)互通的氫能基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)；強(qiáng)化示范效應(yīng)協(xié)同，構(gòu)建多元?dú)淠軕?yīng)用場(chǎng)景。

值得一提的是，各類氫能政策的催化和企業(yè)協(xié)同發(fā)展，已經(jīng)驅(qū)動(dòng)一批氫能項(xiàng)目落地或加速推進(jìn)。

6 月 30 日，中石化宣布，新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目順利產(chǎn)氫，產(chǎn)出的氫氣通過(guò)管道輸送到中國(guó)石化塔河煉化，替代現(xiàn)有天然氣化石能源制氫。至此，該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)綠氫生產(chǎn)到利用全流程貫通，標(biāo)志著我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)萬(wàn)噸級(jí)綠氫煉化項(xiàng)目全產(chǎn)業(yè)鏈貫通。

時(shí)間往前推，6 月 21 日，四川能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司剛剛與攀枝花市簽署投資協(xié)議，前者擬投資 30 億元在攀枝花市打造氫能全產(chǎn)業(yè)鏈基地……（本文首發(fā)于鈦媒體 APP，作者 | 蘇啟桃）

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