《規劃》出臺前，氫氣被歸類(lèi)為危險化學(xué)品，如今明確了氫的能源屬性

當可再生能源電力價(jià)格低于0.15元/千瓦時(shí)的時(shí)候，可再生能源制氫的經(jīng)濟性就能得以保障

發(fā)展燃料電池汽車(chē)要避免兩個(gè)誤區：不能狹義地把氫燃料電池汽車(chē)等同于氫能；不要認為氫和電是“二選一”的關(guān)系

國家發(fā)展改革委、國家能源局近日聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃（2021—2035年）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規劃》），這是我國首個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的中長(cháng)期規劃，對氫能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展將發(fā)揮重要指導作用。

我國是世界上最大的制氫國，年制氫產(chǎn)量約3300萬(wàn)噸，而且我國可再生能源裝機量全球第一，發(fā)展清潔低碳的氫能具有巨大潛力。目前，國內氫能產(chǎn)業(yè)雖處于發(fā)展初期階段，但呈現積極發(fā)展態(tài)勢。

為深入領(lǐng)會(huì )《規劃》的內涵與戰略意義，準確把握氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，記者新聞周刊記者專(zhuān)訪(fǎng)了中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)車(chē)輛與運載學(xué)院教授歐陽(yáng)明高。

他說(shuō)，《規劃》科學(xué)分析了我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現狀，明確了氫能在我國能源綠色低碳轉型中的戰略定位、總體要求和發(fā)展目標，提出了氫能創(chuàng )新體系、基礎設施、多元應用、政策保障、組織實(shí)施等方面的具體規劃，為我國氫能產(chǎn)業(yè)中長(cháng)期發(fā)展描繪了宏偉藍圖。

氫的能源屬性得到明確

記者：《規劃》出臺后，氫能在我國能源體系中的定位和角色如何？對于我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有什么意義？

歐陽(yáng)明高：首先，一個(gè)重要的背景是，在《規劃》出臺前，氫氣在我國并不是被當作能源進(jìn)行應用和管理，而被歸類(lèi)為危險化學(xué)品，主要用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節。新建的制氫項目均屬于“新建危險化學(xué)品生產(chǎn)項目”，被嚴格禁止在化工園區外新建、擴建。

《規劃》的出臺，可以說(shuō)是業(yè)內期盼已久。一個(gè)重要的原因是，《規劃》明確“氫能是未來(lái)國家能源體系的重要組成部分”，也就是明確了氫的能源屬性，這成為我國氫能產(chǎn)業(yè)的重要制度基礎，并且將對氫能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮重要指導作用。

氫能是一種來(lái)源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，并且氫能的質(zhì)量能量密度高、與電相比儲存成本低，是大規模、長(cháng)周期儲能的理想選擇，可以被廣泛應用于交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域，例如燃料電池車(chē)輛、氫能冶金等。

作為一種二次能源，氫氣從何而來(lái)？解決氫源問(wèn)題是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎和關(guān)鍵。我國已是世界上最大的制氫國，但煤制氫和天然氣制氫占比近八成，氯堿、焦爐煤氣、丙烷脫氫等工業(yè)副產(chǎn)氫占比約兩成，可再生能源制氫規模很小。

《規劃》將清潔低碳作為氫能發(fā)展的基本原則，提出構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系，重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫，并提出嚴格控制化石能源制氫。

化石能源制氫存在能量利用效率低、二氧化碳排放高等問(wèn)題。氫能的戰略地位和經(jīng)濟合理性，主要取決于可再生能源轉型中的大規模長(cháng)周期能量?jì)Υ媾c多元化終端利用的需求。所以發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，需要堅持綠色低碳路線(xiàn)，主攻可再生能源制氫，牢記發(fā)展氫能的初心使命。

從中長(cháng)遠發(fā)展看，可再生能源制氫規模潛力更大，更加清潔可持續，將成為重要氫源。在此基礎上發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，對構建清潔低碳安全高效的能源體系，實(shí)現碳達峰碳中和目標，具有重要意義。

“對癥下藥”破解發(fā)展難點(diǎn)

記者：目前我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的困難和問(wèn)題是什么？針對這些難題，《規劃》給出了怎樣的解決方案？

歐陽(yáng)明高：氫能技術(shù)鏈條長(cháng)、難點(diǎn)多，而且我國氫能產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期，與國際先進(jìn)水平存在一定差距，現有技術(shù)經(jīng)濟性還不能完全滿(mǎn)足實(shí)用需求，亟需從氫能制備、儲運、加注、燃料電池、氫儲能系統等主要環(huán)節創(chuàng )新突破。

我國應面向氫能科技前沿開(kāi)展基礎研究和應用基礎研究。例如，電解水制氫催化劑和陰離子膜、光電催化制氫、基于超導強磁場(chǎng)高效磁制冷的氫液化循環(huán)以及中壓深冷氣態(tài)儲氫、新一代固體氧化物燃料電池和能夠可逆運行的SOFC/SOCE等新一代氫能科技。此外，相比于電化學(xué)動(dòng)力電池，我國氫燃料電池在技術(shù)儲備、產(chǎn)業(yè)基礎、人才隊伍等方面有一定進(jìn)步空間。

可再生能源制氫在生產(chǎn)-儲運-利用全鏈條上也存在能源轉化效率問(wèn)題，效率問(wèn)題會(huì )轉化為成本問(wèn)題。與電相比，氫的制取成本高但儲存成本低，當可再生能源發(fā)電規?；l(fā)展的成本足夠低時(shí)，例如每千瓦時(shí)0.15元人民幣以?xún)?，氫的儲存成本將逐步成為主要成本。而且制氫作為風(fēng)電光伏發(fā)電的長(cháng)周期儲能方式，可以大幅提高可再生能源的利用率，這些因素疊加將使綠色氫能具備技術(shù)經(jīng)濟性。

為重點(diǎn)突破“卡脖子”技術(shù)，《規劃》提出具體舉措。持續提升關(guān)鍵核心技術(shù)水平，包括加快推進(jìn)質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)創(chuàng )新，開(kāi)發(fā)關(guān)鍵材料，提高主要性能指標和批量化生產(chǎn)能力，持續提升燃料電池可靠性、穩定性、耐久性等，力爭構建氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的技術(shù)體系。

著(zhù)力打造產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新支撐平臺，聚焦氫能重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節，構建多層次、多元化創(chuàng )新平臺，加快集聚人才、技術(shù)、資金等創(chuàng )新要素。并支持高校、科研院所、企業(yè)加快建設重點(diǎn)實(shí)驗室；依托龍頭企業(yè)整合行業(yè)優(yōu)質(zhì)創(chuàng )新資源；支持專(zhuān)精特新中小企業(yè)參與氫能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)，充分發(fā)揮各市場(chǎng)主體作用。

推動(dòng)建設氫能專(zhuān)業(yè)人才隊伍，以氫能技術(shù)創(chuàng )新需求為導向，支持引進(jìn)和培育高端人才，提升氫能基礎前沿技術(shù)研發(fā)能力。加快培育氫能技術(shù)及裝備專(zhuān)業(yè)人才隊伍，夯實(shí)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng )新基礎，建立健全人才培養培訓機制。

積極開(kāi)展氫能技術(shù)創(chuàng )新國際合作，鼓勵開(kāi)展氫能科學(xué)和技術(shù)國際聯(lián)合研發(fā)，推動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)、材料和裝備創(chuàng )新合作，積極構建國際氫能創(chuàng )新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈。不斷凝聚各方創(chuàng )新成果，推動(dòng)形成國際氫能應用良好生態(tài)。

從地域上看，目前我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在氫氣資源地域供需錯配的問(wèn)題?！叭薄钡貐^可再生能源豐富，而東南沿海氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展快且氫氣需求量大。對此，《規劃》明確，“重點(diǎn)在可再生能源資源富集、氫氣需求量大的地區，開(kāi)展集中式可再生能源制氫示范工程，探索氫儲能與波動(dòng)性可再生能源發(fā)電協(xié)同運行的商業(yè)化運營(yíng)模式?！?/p>

氫能交通是氫能利用的先導領(lǐng)域

記者：按照《規劃》內容，氫燃料電池汽車(chē)是氫能產(chǎn)業(yè)應用的重點(diǎn)方向，這樣規劃和布局的意義何在？未來(lái)氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展會(huì )有哪些趨勢？

歐陽(yáng)明高：當前對氫的價(jià)格承受力相對較強的是汽車(chē)，所以汽車(chē)是氫能應用重點(diǎn)發(fā)展的方向之一。但需要注意的是，氫能交通僅是氫能利用的先導領(lǐng)域，而非全部，其使命是帶動(dòng)氫能的全面應用和發(fā)展。

《規劃》提出“到2025年，燃料電池車(chē)輛保有量約5萬(wàn)輛，可再生能源制氫量達到10萬(wàn)～20萬(wàn)噸/年”的發(fā)展目標。從量上講，可再生能源制氫量是可以滿(mǎn)足燃料電池車(chē)輛使用的；從品質(zhì)上講，可再生電力電解水制氫純度很高，能夠滿(mǎn)足燃料電池對氫純度的高要求，可以避免加氫站、儲氫瓶和燃料電池受腐蝕或中毒等問(wèn)題。

發(fā)展燃料電池汽車(chē)要避免兩個(gè)誤區。第一，不能狹義地把氫燃料電池汽車(chē)等同于氫能，因為燃料電池汽車(chē)只是氫能應用的一個(gè)場(chǎng)景。未來(lái)，氫能不會(huì )僅僅應用在交通領(lǐng)域，還將與可再生能源結合，在交通、工業(yè)、建筑等主要耗能領(lǐng)域替代化石能源。

氫和電不是“二選一”的關(guān)系。氫燃料電池汽車(chē)現在和未來(lái)都不會(huì )取代純電動(dòng)汽車(chē)，純電動(dòng)汽車(chē)和氫能汽車(chē)，或者說(shuō)電池和氫能是互補關(guān)系而非矛盾關(guān)系。在乘用車(chē)和輕型商用車(chē)領(lǐng)域，以動(dòng)力電池驅動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)擁有明顯的優(yōu)勢。氫能交通未來(lái)的主要發(fā)展方向是大型商用車(chē)領(lǐng)域，例如公交、長(cháng)途重型卡車(chē)等，二者將共同構成新能源交通的格局。

我國氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)滯后約十年，目前仍處于產(chǎn)品導入期，正在進(jìn)入應用成本快速下降的成長(cháng)期。根據國內外主要氫燃料電池廠(chǎng)商的產(chǎn)品測試數據，預計今后十年燃料電池成本將大幅下降、性能穩定提升。

可以預見(jiàn)的是，我國氫能需求量會(huì )呈現迅速上漲的態(tài)勢。數據顯示，截至2020年底，我國氫燃料電池汽車(chē)累計保有量達7000多輛。如果到2025年，燃料電池車(chē)輛保有量按《規劃》提出的達到5萬(wàn)輛，對于氫氣的需求量將大幅增長(cháng)。這也意味著(zhù)，加氫站等氫能基礎設施建設需要跟上?！兑巹潯芬蔡岢?，堅持需求導向，統籌布局建設加氫站，有序推進(jìn)加氫網(wǎng)絡(luò )體系建設。

記者：“示范先行”是《規劃》強調的重點(diǎn)之一，我國哪些地區適合布局氫燃料電池汽車(chē)？地方如何因地制宜發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)？

歐陽(yáng)明高：在氫能產(chǎn)業(yè)統籌布局、應用場(chǎng)景拓展創(chuàng )新等方面，要因地制宜、量力而行，避免急功近利、盲目投入。正如《規劃》指出的那樣，各地要結合資源稟賦特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)布局，因地制宜選擇制氫技術(shù)路線(xiàn)，逐步推動(dòng)構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系。

目前，我國純電動(dòng)汽車(chē)應用區域主要集中在東部、中部和南部，而北部、東北部、西北部則分布較少，原因是這些地區冬季溫度低，動(dòng)力電池的續航里程在冬季會(huì )大幅縮減。相比之下，氫燃料電池受溫度影響較小，電池余熱可靈活轉化利用，并且北部、東北、西北地區的可再生能源資源較為豐富，由可再生能源制取的氫能供應能力強，氫燃料電池汽車(chē)具有較大的市場(chǎng)潛力。例如，河北省張家口市是經(jīng)國務(wù)院同意設立的可再生能源示范區。借力2022年“綠色”冬奧契機，張家口部署實(shí)施了一批氫能項目，產(chǎn)業(yè)投資達200億元，初步實(shí)現氫能產(chǎn)業(yè)區域性集聚發(fā)展。

從產(chǎn)業(yè)的角度來(lái)看，產(chǎn)業(yè)基礎扎實(shí)、科技實(shí)力強、財政能力強的地方適合布局氫產(chǎn)業(yè)。從資源、能源的角度來(lái)看，建議盡可能在能源基地和可再生能源豐富的地方發(fā)展氫產(chǎn)業(yè)。

發(fā)展氫能是長(cháng)期事業(yè)，并不能馬上實(shí)現高產(chǎn)值、高收益，這是一個(gè)循序漸進(jìn)的系統工程，各地不應盲目上馬氫能項目。目前適宜發(fā)展氫能的地區需要可再生能源豐富、科技實(shí)力強、資金實(shí)力強、有龍頭企業(yè)能整合產(chǎn)業(yè)鏈，還應有豐富的應用場(chǎng)景和市場(chǎng)。