加快推進氫能技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化布局

　　● 英大證券研究所副所長 臧寧寧

　　氫能產(chǎn)業(yè)并不是新興事物，其發(fā)展在近幾十年經(jīng)歷過幾次高潮，在石油危機、全球變暖、技術進步等因素驅(qū)使下，氫能產(chǎn)業(yè)分別在上世紀70年代、90年代等經(jīng)歷過階段性發(fā)展高潮。目前綠色低碳轉(zhuǎn)型成為全球共識，氫能產(chǎn)業(yè)再次成為焦點，歐、美、日、韓、英等發(fā)達國家和地區(qū)紛紛制定氫能路線圖，加快推進氫能產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化布局。近期國家發(fā)改委出臺我國第一個氫能相關規(guī)劃《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，將推動我國氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)范有序發(fā)展，氫能發(fā)展遠景可期。

　　一是氫能與電能是可再生能源利用的兩種方式，相互補充，市場前景廣闊。氫能具有能源和化工品雙重屬性。一方面氫能與電能一樣，均是二次能源，均可來自化石能源和可再生能源，用于發(fā)電、交通、居民生活等領域。另一方面，氫是化學能載體，是由電子和質(zhì)子構(gòu)成的化學物質(zhì)，氫可實現(xiàn)穩(wěn)定儲存和運輸，主要作為工業(yè)原材料使用，廣泛用于石油化工、制氨、甲醇和鋼鐵生產(chǎn)等領域。由于目前氫能主要通過煤炭、天然氣等化石能源裂解制取，在碳達峰碳中和背景下，可再生能源制氫具有廣闊應用前景。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預計，在2060年碳中和情景下，氫能在我國終端能源消費中占比將達20%左右，可再生能源制氫產(chǎn)量約為1億噸。

　　二是“十四五”期間氫能核心在于科技攻關。氫能在碳中和發(fā)揮作用關鍵在于可再生能源制氫及利用，從目前看，我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈相關技術仍不成熟。從制氫看，電解水制氫主要有堿性水電解、質(zhì)子交換膜水電解、固體氧化物水電解和堿性陰離子交換膜電解等四種技術。其中，堿性水電解相對成熟，但成本仍較高；質(zhì)子交換膜水電解處于商業(yè)化初期，產(chǎn)業(yè)鏈關鍵設備依賴進口；其余還處于研發(fā)和示范階段。從儲運看，儲氫技術主要包括高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)、固體材料以及有機液體儲氫四種技術。其中，高壓氣態(tài)儲運中，35MPa的儲氫瓶已廣泛應用于車載系統(tǒng)，70MPa技術仍需攻關和國產(chǎn)化；低溫液態(tài)儲運目前主要應用于航天等特殊領域；固態(tài)材料儲運技術仍處于試驗研究到商業(yè)應用的過渡階段，是未來儲運技術重要的發(fā)展方向；有機液體儲運技術優(yōu)劣勢均比較明顯，目前已實現(xiàn)商業(yè)應用，將在未來成為儲運技術應用的重要補充。

　　從氫能利用看，氫燃料電池汽車是當前氫能利用最受關注的方向。我國在整車、系統(tǒng)和電堆方面均已有所布局，但在質(zhì)子交換膜、雙極板、催化劑等關鍵材料和部件上，與國際先進產(chǎn)品相比，可靠性和耐久性仍存在較大差距，大部分關鍵零部件及關鍵材料仍依賴進口。規(guī)劃明確提出，到2025年基本掌握核心技術和制造工藝，初步建立較為完整的供應鏈和產(chǎn)業(yè)體系。

　　三是“十四五”期間氫能生產(chǎn)側(cè)重工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫并重，遠期向可再生能源制氫轉(zhuǎn)變。目前我國95%以上的氫氣通過化石能源重整和工業(yè)副產(chǎn)提純?nèi)〉�，綠氫占比不到5%。受技術和經(jīng)濟性制約，預計未來一段時間氫能還主要來自化石能源�！笆�四五”期間氫能生產(chǎn)側(cè)重工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫并重。規(guī)劃提出，在焦化等行業(yè)聚集地區(qū)，優(yōu)先利用工業(yè)副產(chǎn)氫，鼓勵就近消納，降低工業(yè)副產(chǎn)氫供給成本；在風光水電資源豐富地區(qū)，開展可再生能源制氫示范，逐步擴大示范規(guī)模，探索季節(jié)性儲能和電網(wǎng)調(diào)峰。當前，天然氣、石油、煤炭生產(chǎn)1噸氫氣分別產(chǎn)生10噸、12噸、19噸二氧化碳。在碳達峰和碳中和的目標下，我國以化石能源制氫為主的高碳“灰氫”需要向以可再生能源為主的低碳“綠氫”轉(zhuǎn)變。

　　四是“十四五”期間推動氫能多元化示范應用�！笆�四五”期間氫能側(cè)重在交通、儲能、發(fā)電、工業(yè)四個領域示范應用。在交通領域，重點推進氫燃料電池中重型車輛應用，有序拓展氫燃料電池等新能源客、貨汽車市場應用空間，逐步建立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車的互補發(fā)展模式；在儲能領域，開展氫儲能在可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等應用場景的示范，探索培育“風光發(fā)電+氫儲能”一體化應用新模式，形成多種儲能技術相互融合的電力系統(tǒng)儲能體系；在發(fā)電領域，開展氫能源綜合利用示范，推動氫燃料電池備用電源領域應用以及發(fā)電調(diào)峰技術示范和分布式發(fā)電示范應用；在工業(yè)領域，探索氫能冶金示范應用，探索開展可再生能源制氫在合成氨、甲醇、煉化、煤制油氣等行業(yè)替代化石能源的示范。