為應對氣候變化，全球積極推進低碳清潔能源發展，零碳排、能量密度大且可持續的氫能成為最受青睞的能源品種。近日由中國氫能源及燃料電池產業創新戰略聯盟（以下簡稱“中國氫能聯盟”）在京舉行的“十四五”氫能產業發展論壇上，多位專家表示，脫碳愿景已成為全球氫能大規模部署的最重要驅動力。

會上發布的《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》顯示，僅2020年，就有德國、西班牙、加拿大等11個國家或區域發布氫能發展戰略。截至去年底，占全球GDP總量52%的27個國家中，16個已制定全面的國家氫能戰略，還有11個國家正在制定國家氫能戰略。

白皮書預測，我國可再生能源制氫有望在2030年實現平價。

氫能供給結構須向可再生能源制氫過渡

國家能源局監管總監李冶表示，氫能是中國能源革命重要的探索方向。“目前，我國已經有23個省市自治區發布了氫能規劃和指導意見，關鍵核心技術的攻關效果比較顯著，全產業鏈發展的總體態勢良好。”他透露，能源局正在組織編制的“十四五”規劃中，將氫能和燃料電池技術列為“十四五”期間能源技術裝備的主攻方向和重點任務。

白皮書顯示，當前，我國氫氣生產主要在化工和鋼鐵等領域，具體分布在石化、化工、焦化等行業。氫氣多作為原料用于生產甲醇、合成氨等化工產品，少量作為工業燃料使用。

根據中國氫能聯盟與石油和化學規劃院的統計，當前我國氫氣產能約4100萬噸/年，產量約3342萬噸。其中，氫氣純度達到99%以上的工業氫氣質量標準的產量約為1270萬噸/年。

從生產原料看，主要包括煤炭、天然氣等化石能源以及工業副產氣。其中，煤制氫產量最大，達到2124萬噸，占比63.54%；其次為工業副產氫和天然氣制氫，產量分別為708萬噸和460萬噸，電解水制氫產量約50萬噸。

從區域分布看，我國氫氣產能主要集中在西北、華北和華東地區，合計占比75%。

但是，要助力中國2060年碳中和目標，必須更大規模發展以可再生能源制氫的“綠氫”。

據白皮書測算，為實現2060年碳中和目標，我國氫氣的年需求量將從目前的3342萬噸增加至1.3億噸左右，在終端能源體系中占比達到20%。隨著深度脫碳的需求增加和低碳清潔氫經濟性的提升，氫能在工業、交通、建筑與發電等領域逐步滲透，氫能供給結構從化石能源為主的非低碳氫逐步過渡到以可再生能源為主的清潔氫，并將提供80%氫能需求，電解槽裝機有望達到500GW（1GW=1000MW）。

2060年，低碳清潔氫供氫體系二氧化碳減排量約15億噸/年，約占當前我國能源活動二氧化碳總排放量的13%。

氫能之于碳中和的三種角色

“氫能將在重工業等難以脫碳的行業發揮重要作用。” 中國氫能聯盟專家委員會主任、同濟大學教授余卓平在發布上述白皮書時說道。

余卓平認為，氫能在碳中和目標中的作用可劃分為三個層次：

第一是脫碳，實現交通、工業領域的脫碳，這是氫能能夠發揮的重要作用；第二是固碳作用，將碳捕捉與制氫相結合，“實際上現在北歐提出綠色甲醇計劃，就是可再生能源電解水制氫，制氫以后通過其他地方碳捕捉到的二氧化碳生成甲醇”；此外，將生物質制氫與碳捕捉相結合，可形成負碳的概念。

多位與會專家認為，我國可再生能源迅猛發展，但可再生能源存在著不穩定性和電網兼容問題，氫作為能源互聯媒介，可通過可再生能源電解制取，實現大規模儲能及調峰，耦合電網與氣網，有效解決電力不易長期儲存問題，實現不同能源網絡之間的協同優化，促進可再生能源的發展。

余卓平指出，依托我國豐富的可再生資源，未來氫能產業在供應側保障上有足夠的保障。“未來1.3億噸的氫氣需求，其中一億噸的氫來自可再生能源，只要用掉可再生能源里的5%到10%。”

中國氫能聯盟專家委員會委員、大連化學物理研究所研究員俞紅梅認為，工業制氫中三分之二是特定目的制氫，在碳中和的發展目標下，指望工業發展氫是不現實的，一定發展可再生能源的綠氫。

余卓平介紹，未來氫能第一個應用是交通部門的脫碳。到2060年，商用車領域中燃料電池汽車占比將到達65%，乘用車領域燃料電池汽車占比較少，大概在15%左右。另外未來在船舶領域和短途航空領域，燃料電池也有望得以大規模應用。

白皮書提出，“十三五”至今，全球氫能都處于導入期，低碳清潔氫剛剛起步，處于技術準備期。“到 2030年電解水制氫裝備累計市場預計會超過三千億，‘綠氫’市場規模將達到一萬億。”余卓平說。

競爭力幾何？

經濟性是直接決定氫能應用范圍的關鍵因素。氫能未來能不能實現平價？與現有主流能源品種相比如何產生經濟性競爭力？

對此，白皮書預測，2030年我國可再生能源制氫有望實現平價。

中國氫能聯盟發布的《氫能平價之路》中提到，在不考慮技術突破帶來的任何其它影響的條件下，擴大氫能產業規模將是降低氫能源應用成本的最大動力。在氫能供應鏈較短的行業，低碳氫能源的交付成本最多可降低90%。到2030年，在35個具有代表性的氫能應用案例中，有22個案例氫能的總體擁有成本將與其它低碳代替品持平，這些氫能源應用領域總共約占全球能耗的15%。

“到2030年，這個成本價格我們應該能夠實現平價，甚至比平價還要低的這樣一個水平。到2060年我們氫能在終端能源里面的占比將達到20%，把我們國家對石油這個能源的依賴大幅度降低了。” 余卓平接受央視采訪時表示。

李冶在會上發言中提到，總體看來，全球氫能產業處于全產業鏈關鍵技術初期示范和商業模式的探索階段，我國也大致如此。“我國具有豐富的氫源和廣闊的市場，但是也要清醒認識我國氫能產業發展還存在一些突出問題，比如部分地區發展氫能產業相對薄弱，氫能和燃料電池關鍵技術裝備發展滯后，相關技術標準和檢測認證和監管體系也不健全。”

他建議，須繼續提升關鍵技術核心裝備的水平，結合我國氫能產業發展和重點示范，圍繞氫能存儲、運輸、加注、多元應用等產業鏈，加速突破關鍵材料和核心技術裝備，全面提升基礎研究、前沿技術和原始創新能力，逐步降低用氫成本，改善有關技術標準和檢測認證和監管體系。同時，積極開展氫能領域的國際合作。

白皮書建議，加強低碳清潔氫氣市場建設。大力推動低碳清潔氫氣市場基礎能力建設，做好不同種類氫氣標準、計量、檢測和認證體系，逐步構建統一開放、競爭有序的低碳清潔氫能市場體系，著力清除各類政策壁壘，提升綠色發展的可持續性。