在全球應對氣候變化的進(jìn)程中，實(shí)現能源體系的脫碳化發(fā)展是關(guān)鍵。氫能由于具備來(lái)源廣泛、清潔及安全性可控等特性，成為連接化石能源和可再生能源之間的橋梁。如今，氫能正逐步成為全球低碳發(fā)展的重要能源載體之一，世界各國都在制訂氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃，投入巨額資金，積極推動(dòng)先進(jìn)氫能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，搶占國際氫能產(chǎn)業(yè)競爭領(lǐng)域的制高點(diǎn)。

美國：氫能已上升到國家戰略層面

2020年，美國能源部發(fā)布《氫能項目計劃》，提出未來(lái)10年及更長(cháng)時(shí)期氫能研究、開(kāi)發(fā)和示范的總體戰略框架。該方案明確了氫能發(fā)展的核心技術(shù)領(lǐng)域、需求和挑戰及研發(fā)重點(diǎn)，并確立了氫能計劃的主要技術(shù)經(jīng)濟目標?！稓淠茼椖坑媱潯吩O定了到2030年氫能發(fā)展的技術(shù)和經(jīng)濟指標。

美國是世界最大的氫氣生產(chǎn)國和消費國之一。每年的氫氣消耗量超過(guò)1100萬(wàn)噸，占全球需求的13%，其中三分之二用于煉油，其余大部分用于氨生產(chǎn)。在原料方面，目前美國大約80%的氫氣來(lái)源于天然氣重整，其余的大部分是石油煉化工業(yè)的副產(chǎn)氫。

美國氫能技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈完善，氫能已上升到國家戰略層面。為了確保在新興技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，美國十分重視氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游的相關(guān)技術(shù)培育，涉及氫氣的生產(chǎn)、儲運、燃料電池制造、燃料電池汽車(chē)及加氫站基礎設施等。美國在氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)、加氫站利用率等方面處于全球領(lǐng)先水平。目前，美國氫燃料電池車(chē)保有量全球第一，加州政府注重燃料電池消費市場(chǎng)的培育，持續給予多項政策支持，已成為全球燃料電池車(chē)推廣最為成熟的地區。

截至2021年6月，美國已有17兆瓦的電解制氫項目在運營(yíng)，輸氫管道容量為1.4吉瓦（300兆瓦在建或已承諾資金投入），另外還有120兆瓦正在早期開(kāi)發(fā)階段，將于2030年上線(xiàn)運行。美國能源部預測，潛在部署將高達13.5吉瓦。

歐盟：積極利用自身優(yōu)勢加快氫能商業(yè)化進(jìn)程

歐盟一直致力于清潔能源的發(fā)展，近年來(lái)已逐步明確氫能發(fā)展路線(xiàn)。2007年，歐盟委員會(huì )提出《歐洲戰略能源技術(shù)計劃》，將燃料電池和氫能作為重點(diǎn)支持的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。2008年，歐盟理事會(huì )通過(guò)決議建立“歐洲燃料電池和氫能聯(lián)合組織”，創(chuàng )立由歐盟委員會(huì )、產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )、企業(yè)等共同組成的產(chǎn)業(yè)合作機制，推動(dòng)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展、應用，部署技術(shù)研發(fā)。2014年，歐盟提出設立“歐洲共同利益重要項目”，對事關(guān)歐盟未來(lái)經(jīng)濟和科技競爭力的關(guān)鍵技術(shù)、基礎設施項目，在歐盟層面給予公共支持。相關(guān)產(chǎn)業(yè)界呼吁，歐盟應在未來(lái)5-10年，向與氫能相關(guān)的“歐洲共同利益重要項目”注入50億-600億歐元。

2019年，歐洲燃料電池和氫能聯(lián)合組織主導發(fā)布了《歐洲氫能路線(xiàn)圖：歐洲能源轉型的可持續發(fā)展路徑》報告，提出大規模發(fā)展氫能是歐盟實(shí)現脫碳目標的必由之路。該報告描述了一個(gè)雄心勃勃的計劃：在歐盟部署氫能以實(shí)現控制2攝氏度溫升的目標，到2050年歐洲能夠產(chǎn)生大約2250太瓦時(shí)的氫氣，相當于歐盟總能源需求的1/4。

2020年，歐盟委員會(huì )正式發(fā)布了《氣候中性的歐洲氫能戰略》政策文件，宣布建立歐盟清潔氫能聯(lián)盟。該戰略制定了歐盟發(fā)展氫能的路線(xiàn)圖，分三個(gè)階段推進(jìn)氫能發(fā)展。第一階段（2020-2024年），安裝至少6吉瓦的可再生氫電解槽，產(chǎn)量達到100萬(wàn)噸/年；第二階段（2025-2030年），安裝至少40吉瓦的可再生氫電解槽，產(chǎn)量達到1000萬(wàn)噸/年，成為歐洲能源系統的固有組成部分；第三階段（2030-2050年），可再生氫技術(shù)應達到成熟并大規模部署，以覆蓋所有難以脫碳的行業(yè)。

歐盟呼吁各成員國將氫能列入國家能源與氣候發(fā)展的中長(cháng)期目標規劃。捷克、法國、德國、匈牙利、荷蘭、葡萄牙和西班牙等國已發(fā)布了國家氫能戰略，意大利和波蘭正在進(jìn)行公眾咨詢(xún)，奧地利預計很快發(fā)布。這些國家雖然自身優(yōu)勢不同，但氫能戰略與歐盟氫能戰略非常一致，幾乎所有國家都確立了電解氫的目標，到2030年累計達到20吉瓦以上（意大利和波蘭的戰略中還有7吉瓦）。

歐盟將氫能作為能源安全和能源轉型的重要保障，積極利用自身優(yōu)勢，加快氫能商業(yè)化進(jìn)程。歐盟在發(fā)展氫能方面有自身優(yōu)勢，一方面，風(fēng)力和光伏發(fā)電發(fā)展快速，可以長(cháng)期為綠氫的生產(chǎn)提供便利條件；另一方面，歐盟擁有較為完善的天然氣基礎設施，通過(guò)擴建可為氫能的運輸提供支持?；谧陨韮?yōu)勢，歐盟在制氫、儲運氫、氫利用和燃料電池等領(lǐng)域均取得了豐碩成果，并形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，目前正積極進(jìn)行商業(yè)化探索。

歐洲燃料電池和氫能聯(lián)合組織在歐盟氫能發(fā)展過(guò)程中扮演重要角色，推動(dòng)氫能的研發(fā)、創(chuàng )新和示范。歐洲的氫能研發(fā)應用不斷取得突破，2018年6月，世界第一輛氫動(dòng)力列車(chē)在德國北部試運行。2020年，歐盟生產(chǎn)和使用了約700萬(wàn)噸氫氣。氫氣主要來(lái)源于天然氣和煉油廠(chǎng)、石化行業(yè)的副產(chǎn)品。而氫氣的主要消費端是煉油（370萬(wàn)噸）和化工行業(yè)（300萬(wàn)噸）。

在供應端，可再生的電解制氫被認為是制氫的主要途徑。歐盟已安裝超過(guò)140兆瓦的電解專(zhuān)用制氫設備，占全球產(chǎn)能的40%以上。歐盟成員國政府戰略發(fā)出的強烈信號為進(jìn)一步部署創(chuàng )造了動(dòng)力，歐盟正在開(kāi)發(fā)的輸氫管道容量到2030年將超過(guò)20吉瓦，其中超過(guò)1吉瓦已在建設中或已承諾資金。

日本：推動(dòng)氫能與其他能源耦合協(xié)同發(fā)展

從氫能研究到“氫能社會(huì )”構想，再到形成國家戰略，日本大致經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段。第一階段受到石油危機觸發(fā)，日本于1974年啟動(dòng)“陽(yáng)光計劃”，醞釀并實(shí)施包括氫能在內的一系列能源研究項目。第二階段為2003年發(fā)布《第一次能源基本計劃》，首次提出“氫能社會(huì )”構想。第三階段是2017年出臺《氫能源基本戰略》，將構想提升至國家戰略高度。目前已逐步進(jìn)入新階段，即氫能戰略的溢出階段。

日本于2014年發(fā)布了《氫能/燃料電池戰略發(fā)展路線(xiàn)圖》，并于2016年和2019年做了更新，從《氫能/燃料電池戰略發(fā)展路線(xiàn)圖》可知，日本構建“氫能社會(huì )”依托于三個(gè)階段的戰略路線(xiàn)規劃。第一階段為推廣燃料電池應用場(chǎng)景，促進(jìn)氫能應用，在這一階段主要利用副產(chǎn)氫氣，或石油、天然氣等化石能源制氫。第二階段為使用未利用能源制氫、運輸、儲存與發(fā)電。第三階段旨在依托可再生能源，未利用能源結合碳回收與捕集技術(shù)，實(shí)現全生命周期零排放供氫系統。計劃到2025年建設320個(gè)加氫站。

2017年出臺的《氫能源基本戰略》明確了降低制氫成本的路線(xiàn)圖和目標，旨在2030年降至30日元/立方米，未來(lái)實(shí)現20日元/立方米。2021年宣布《綠色增長(cháng)計劃》，提出在2030年氫能產(chǎn)量實(shí)現300萬(wàn)噸的目標。為了支持這一目標，日本政府宣布了一項7000億日元的公共投資計劃，支持日本氫氣供應鏈發(fā)展。

在日本的戰略路徑中，不將氫能作為化石能源的替代能源，而是致立于推動(dòng)氫能與褐煤等多種化石能源及可再生能源的耦合協(xié)同發(fā)展。另一方面，日本傾向于構建國際氫能供應鏈，從2018年起，日本已連續3年主辦氫能源部長(cháng)級會(huì )議，旨在主導并推動(dòng)全球“氫能社會(huì )”發(fā)展。

2020年，日本的氫氣需求量接近200萬(wàn)噸，其中煉油占了近90%的需求，其余部分是氨生產(chǎn)需求。在氫氣來(lái)源方面，來(lái)源于天然氣的氫氣占50%以上，另有45%是煉油和石化行業(yè)的副產(chǎn)氫，剩下的來(lái)源于小型煤炭生產(chǎn)過(guò)程。

日本一直是在交通運輸領(lǐng)域中使用氫氣的先行者，本田公司在2008年推出了首款商用燃料電池車(chē)電動(dòng)車(chē)（FCEV）。2021年4月，日本大約有5600輛FCEV，是世界第四大市場(chǎng)，而且日本確立了FCEV發(fā)展目標，即到2025年達到20萬(wàn)輛，到2030年達到80萬(wàn)輛。

韓國：打造世界最大交通和電力氫燃料電池市場(chǎng)

2018年，韓國發(fā)布《創(chuàng )新發(fā)展戰略投資計劃》，將氫能產(chǎn)業(yè)列為三大戰略投資方向之一。2019年，發(fā)布《氫能經(jīng)濟發(fā)展路線(xiàn)圖》，明確了制氫、加氫和燃料電池發(fā)展的目標?！稓淠芙?jīng)濟發(fā)展路線(xiàn)圖》強調了兩個(gè)優(yōu)先事項，一個(gè)是建立氫市場(chǎng)，另一個(gè)是打造世界最大的用于交通和電力的氫燃料電池市場(chǎng)。根據該路線(xiàn)圖，韓國政府計劃將氫燃料電池車(chē)市場(chǎng)規模從2018年的1800輛擴大到2022年的8萬(wàn)輛，到2040年達到620萬(wàn)輛。用于發(fā)電的氫燃料電池容量到2040年將達15吉瓦。氫氣的需求量2030年將達到194萬(wàn)噸，2030年將達到526萬(wàn)噸。

2020年2月，韓國頒布《促進(jìn)氫經(jīng)濟和氫安全管理法》，這是全球首個(gè)促進(jìn)氫經(jīng)濟和氫安全的管理法案，目的在于促進(jìn)基于安全的氫經(jīng)濟建設系統、有效地促進(jìn)韓國氫工業(yè)的發(fā)展，為氫能供應和氫設施的安全管理提供支持，促進(jìn)國民經(jīng)濟的發(fā)展。

2021年，韓國發(fā)布首個(gè)《氫經(jīng)濟發(fā)展基本規劃》，提出到2050年韓國氫能將占最終能源消耗的33%，發(fā)電量的23.8%，成為超過(guò)石油的最大能源，將在全國建立2000多處加氫站。

韓國是采用氫技術(shù)最活躍的國家之一。2020年，韓國生產(chǎn)和使用的氫氣超過(guò)180萬(wàn)噸，幾乎所有需求都來(lái)自煉油和石化過(guò)程。在氫氣來(lái)源方面，大約60%的氫氣是來(lái)自各種來(lái)源的副產(chǎn)品，其余40%來(lái)自天然氣。

在交通方面，2020年，韓國投放了超過(guò)1萬(wàn)輛商用燃料電池車(chē)電動(dòng)車(chē)，走在世界的前列。在固定式燃料電池方面，韓國目前的裝機容量為620兆瓦，幾乎是2018年底的兩倍。韓國非常重視低碳氫的生產(chǎn)，第一批開(kāi)發(fā)低碳氫氣生產(chǎn)的項目已經(jīng)在進(jìn)行中，2021年，韓國SK集團旗下SKE&S公司與現代石油（HyundaiOilbank）宣布聯(lián)合開(kāi)發(fā)兩個(gè)天然氣制氫項目，總產(chǎn)能為35萬(wàn)噸/年。在基礎設施方面，林德集團（Linde）和韓國曉星集團（Hyosung）于2021合作建設了亞洲最大的液化氫氣廠(chǎng)，為交通行業(yè)提供氫氣。

澳大利亞：創(chuàng )建氫能樞紐

澳大利亞蘊含豐富的煤炭、天然氣等化石能源資源，可用于制取充足的氫氣；澳大利亞擁有完善的煤炭產(chǎn)業(yè)鏈及完善的天然氣生產(chǎn)、液化、儲運等基礎設施及專(zhuān)業(yè)技術(shù)支持，可以在氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節發(fā)揮作用。澳大利亞政府高度重視氫能發(fā)展，總體氫能戰略是大力發(fā)展清潔、創(chuàng )新、安全和有競爭力的氫能源產(chǎn)業(yè)，以新能源制氫、氫發(fā)電、氫出口作為重要策略，有潛力成為全球最大的氫氣生產(chǎn)國之一。

澳大利亞于2019年11月發(fā)布《國家氫能戰略》，確立了發(fā)展目標和具體行動(dòng)，探索了清潔制氫的潛力，概述了快速擴大規模的計劃，并詳細說(shuō)明了政府、行業(yè)和社區所需的協(xié)調行動(dòng)，致力于消除氫能行業(yè)發(fā)展的障礙。作為該計劃的一部分，政府已投資超過(guò)13億澳元以加快國內氫產(chǎn)業(yè)的增長(cháng)。該戰略還強調了氫出口帶來(lái)的重大機遇，政府正在通過(guò)與新加坡、德國、日本、韓國及英國發(fā)展國際伙伴關(guān)系來(lái)促進(jìn)氫出口。

澳大利亞戰略的一個(gè)關(guān)鍵要素將是創(chuàng )建氫能樞紐—大規模氫氣需求的集群。這些設施可能在港口、城市或偏遠地區，將為該行業(yè)提供擴大規模的跳板。氫能樞紐將使基礎設施的發(fā)展更具成本效益，從規模經(jīng)濟中提高效率，加速創(chuàng )新，并從部門(mén)耦合中實(shí)現協(xié)同效應。在運輸、工業(yè)和天然氣分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )中使用氫，并將氫技術(shù)以提高可靠性的方式整合到電力系統中。在促進(jìn)國內需求的同時(shí)，還將支撐澳大利亞的出口能力，使澳大利亞成為全球領(lǐng)先的氫參與者。

目前，澳大利亞的氫氣需求量還非常小，幾乎全部用于煉油和氨生產(chǎn)，此外，國內需求的增長(cháng)也很有限。然而，該國在廉價(jià)生產(chǎn)低碳氫氣方面有巨大的潛力。認識到這一機遇，政府投資了7個(gè)氫氣中心，集中用戶(hù)，從而將基礎設施成本降至最低。

澳大利亞利用可再生能源生產(chǎn)氫氣的潛力巨大。目前，9個(gè)容量大于1吉瓦的項目正在開(kāi)發(fā)中，其中包括一些世界上規模最大的項目：西部綠色能源中心（相當于20吉瓦的電解容量）、亞洲可再生能源中心（14吉瓦）、HyEnergy零碳氫（8吉瓦）及Murchison項目（5吉瓦）。如果所有正在開(kāi)發(fā)的項目都成功部署，到2030年，澳大利亞的電解氫產(chǎn)能將達到近20吉瓦，其中大部分將以氫氣和氨的形式出口。

新西蘭：路線(xiàn)圖勾勒“成為氫生產(chǎn)的領(lǐng)導者”愿景

為應對氣候變化和向綠色經(jīng)濟轉型，新西蘭政府確立了國家目標：一是到2030年，溫室氣體排放量比2005年的水平減少30％；二是到2035年，100％電力供應來(lái)自可再生電力；三是到2050年實(shí)現零排放。新西蘭的氫愿景是利用氫的機會(huì )，為新西蘭創(chuàng )造一個(gè)可持續的、有彈性的能源未來(lái)。

新西蘭于2019年3月宣布了《塔拉納基氫氣路線(xiàn)圖》。這份路線(xiàn)圖是由開(kāi)發(fā)機構“投資塔拉納基”、新普利茅斯地方議會(huì )、新西蘭氫能公司HiringaEnergy和省級增長(cháng)基金共同制定的。路線(xiàn)圖闡述了該地區要如何利用現有的技術(shù)和基礎設施成為氫生產(chǎn)的領(lǐng)導者。省級增長(cháng)基金也已獲得支持，以幫助發(fā)展塔拉納基的氫燃料基礎設施。政府正在塔拉納基建立一個(gè)國家新能源發(fā)展中心，幫助新西蘭向低碳未來(lái)過(guò)渡，還將設立一個(gè)新的科學(xué)研究基金，以促進(jìn)新綠色能源技術(shù)的早期研究。

新西蘭氫能發(fā)展路線(xiàn)圖概述了新西蘭利用氫的潛力建立可持續和彈性能源系統的指示性途徑，并顯示了不同的途徑如何與政府戰略的其他部分相結合。

目前，新西蘭的氫氣市場(chǎng)還較小。但新西蘭被認為是世界上最適合創(chuàng )新、試驗和示范的地方之一，監管障礙最少。它現有的天然氣、工藝和工業(yè)基礎設施可以進(jìn)行改造來(lái)用于氫氣工業(yè)。

新西蘭有大量可再生能源，利用可再生能源優(yōu)勢，進(jìn)一步電氣化，同時(shí)節約能源和從碳氫化合物轉換燃料是新西蘭能源部門(mén)脫碳的主要途徑。冬季，新西蘭的水力發(fā)電產(chǎn)量下降，而對取暖和照明的需求卻增加，有必要建立能源儲存系統來(lái)平衡不同時(shí)間段的電力需求。氫很適合擔當這一角色，可將夏季產(chǎn)出的多余電力用來(lái)生產(chǎn)氫氣儲存起來(lái)，在冬季水力發(fā)電產(chǎn)量下降時(shí)使用。

新西蘭擁有豐富的可再生能源，可利用來(lái)生產(chǎn)綠氫，部分用于出口。國際能源署認為，到2030年，新西蘭的氫氣產(chǎn)量將達70萬(wàn)噸/年?！端{基氫氣路線(xiàn)圖》建議每年出口約30萬(wàn)噸氫氣，約占產(chǎn)量的40%。新西蘭已與日本簽署了一份合作備忘錄，就合作開(kāi)發(fā)氫技術(shù)和向日本出口綠氫達成協(xié)議。