全球氫能開發利用的追趕腳步與中國加速度

　　我國氫能產業尚處示范應用和商業模式探索階段，氫能產業生態尚未全面建立，不僅規模尚未上去，而且受國外技術壁壘限制嚴重。

　　在氫能開發利用的國際賽道上，中國政府正在連續而密集地推出一系列重磅舉措以贏取較為充分的競爭優勢。除了發布具有戰略意義的《氫能產業發展中長期規劃(2021~2035年)》外，截至目前國家部委發布的數十份具象化的指引性文件中，均將氫能作為重點內容，同時國內共有20余個省份發布了氫能產業發展的行動計劃，尤其是今年起開始實施的《能源法》更將氫能列入能源范疇，與石油、煤炭、天然氣、核電、水能等并列作為能源進行管理。法律制度與不同層面政策的強力賦能與加持，意味著中國的氫能開發利用開始全面提速。

　　清潔而友好的能源

　　因為藏匿和分布于不同的載體，氫作為二次能源就有山門派系之別。從煤炭、石油等化石燃料以及工業副產品中制取的氫稱為灰氫，但如果通過碳捕獲技術隔離掉了取氫過程的二氧化碳，灰氫就變成了藍氫，同時從電解水、光能、風能等生物質中制取的氫則叫綠氫。

　　氫氣不僅容易點著，而且火焰傳播速度快，作為能源用在汽車等交通工具上可使發動機快速點火啟動，作為能量用于火箭等航天器的發射可使飛行工具更敏捷起飛，作為動能作用于機械等生產工具可以讓作業效率更高。

　　在經濟性方面，就國內而言，目前灰氫、藍氫、綠氫制取成本分別約為每千克14、18、20元，由于總體制取成本并不低，很難說氫氣在所有方面都具有性價比優勢。不過，橫向上比較，氫在許多領域仍有著足夠的吸引力，比如車用氫電池就比車用汽油成本幾乎要低出一半，鎳氫電池也比鋰電池便宜不少。按照國際能源署與國際氫能委員會的研究成果，規模化是降低氫能成本的關鍵，一旦使用量上來，氫能源系統的制取成本會以每年20%～30%左右的速度下降，到2030年氫能產業鏈整體成本至少會下降50%，其中當然也包括氫能產品的消費端成本。

　　再看安全性。作為一種能夠爆炸的氣體，氫氣的比重只有整個空氣的十四分之一，一旦泄漏出來就會往天空中跑，而且跑得非常快，快到沒來得及燃燒和沒來得及爆炸就已經揮發掉了，因此，氫氣實際上一種非常安全的氣體。而更有意義的是，氫燃燒的產物是水，絲毫不會產生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物以及粉塵顆粒等危害環境的負外部性產品，因此，氫可以是世界上最干凈的能源，也是幫助未來人類脫碳最有前途的打開方式。

　　豐沛產業鏈與廣闊應用場景

　　完整地看，從氫的制取，到氫的儲運，再到氫的交易以及分發和使用，中間還有氫能的檢測與認證，氫牽起了一條長長的產業鏈，其中既有相關設備的構造與投入，也有龐大的基礎設施的建設與改良，更有相關產品外溢出的商業價值。據國際氫能委員會預測，到2050年全球氫能占能源比重約為18%，氫能產業鏈產值將超過2.5萬億美元，而更為重要的是，氫涉及的部門十分龐大，終端應用場景非常廣闊。

　　在工業領域，氫氣可以代替焦炭和天然氣作為還原劑，消除煉鐵、煉鋼過程中的大部分碳排放，同時氫作為十分重要的化工原料可用于合成氨、甲醇、煉化、煤制油氣等生產過程，生成綠色甲醇和綠氨，帶動相關生產過程中二氧化碳的顯著減少和排放。在建筑領域，氫燃料電池為建筑物發電，可回收廢熱用于供暖和熱水，而當將氫氣輸送到建筑終端時，建筑中的電加熱，替代傳統的鍋爐加熱，同時還可借助相對完整的天然氣管網將氫氣以恰當的比例混合到天然氣中，并輸送到數千戶家庭;在交通領域，氫作為燃料電池除應用于乘用車之上外，也可作為燃料內燃機動力在飛機、輪船等非陸地交通載體上大顯身手;在電力領域，氫可以替代煤炭等傳統能源進行發電，從電力源頭上杜絕碳排放，同時可以配合可再生能源形成彈性高與持續性強的電力供給體系，也就是在低功耗期間將風能與光伏等產生的余電進行電解水而生成氫，到用電高峰時再變成電投入使用，由此既實現對再生能源的有效消納，也增強電網的穩定性與持續性。另外，氫還可以實現對傳統產業的能源替代，在推動產業升級的同時催生出新產業與新模式。

　　全球二氧化碳年排放總量依然高達360多億噸，其中91%來自化石能源，化石能源裝機、發電量占比均接近60%。應對氣候變化、推進能源綠色低碳轉型已成為各國的一致行動。同時，鑒于氫自身所攜帶的高效性、經濟性以及安全性等多功能特征，更是為了追求氫的使用價值與擴大應用場景，近年來各國紛紛加快了氫能開發的投資力度。根據國際氫能委員會出具的《氫能洞察2024》報告，2024年全球通過最終投資決定(FID)的清潔氫能項目投資額達750億美元，氫能項目數量已從2020年的228個激增至1572個，全球氫能領域的存量投資已逾2400億美元，到2030年，總投資額將增至6800億美元。在此基礎上，許多國家提出了氫能產業發展的戰略導向。

　　按照美國能源部發布的《國家清潔氫能戰略與路線圖》，2030、2040和2050年美國國內氫需求將分別升至1000萬、2000萬和5000萬噸/年，同時2030年與2035年前分別將制氫成本降至每千克2美元和1美元;同樣，歐盟相關規劃提出到2030年要實現自產和進口各1000萬噸/每年的可再生氫目標，為此歐盟將通過歐洲氫能銀行、投資歐洲計劃對氫能提供融資支持。緊隨歐美的腳步，日本“2050碳中和綠色增長戰略”計劃于2030年實現國內氫產量達到300萬噸/年，2050年達到2000萬噸/年，而韓國的《促進氫經濟和氫安全管理法》也提出了2050年實現進口氫替代進口原油的目標。初步統計，目前全球已有50多個國家和地區發布了氫能政策，40多個國家和地區的氫能政策也正在籌備中。

　　從氫能建設方向看，綠氫成為了各國一致性的開發重點，其中美國為綠氫提供最高3美元/kg的稅收抵免，歐盟創新基金為綠氫提供8億歐元的專項補貼，日本也推出了2萬億日元的綠色創新基金用以建設大規模的綠氫供應鏈。與發達國家搶奪全球綠氫市場相競爭，新興市場國家也不約而同地瞄準了綠色氫能，包括印度政府撥款23億美元用于支持綠氫產業，沙特超級未來城市工程NEOM的目標就是要在境內建成一個超過2吉瓦的水電解制氫工廠，阿聯酋計劃五年內每年斥資4000億美元擴展綠氫市場，另外，南美洲的巴西、智利以及非洲的埃及、納米比亞等都宣布了綠氫投資計劃。據國際能源組織預測，2030年全球綠氫產量將達3.6萬噸，2050年達到3.2億噸。

　　中國可以加速度

　　作為世界最大的化石能源消費國與進口國，中國開發與利用氫能的意義不言而喻。據國家能源局科技司報告，繼前一年超3500萬噸之后，2024年國內氫氣產量增至3695萬噸，中國已連續多年占據全球最大氫氣生產國的位置;與此同時，中國氫能聯盟預測，到2050年，我國氫氣產量將增長到5億噸左右，而在需求方面，同期國內市場對氫氣需求量至少達到6000萬噸。

　　但是，我國氫能產業尚處示范應用和商業模式探索階段，氫能產業生態尚未全面建立，不僅規模尚未上去，而且受國外技術壁壘限制嚴重，從加氫槍、壓縮機、儲容器和質子交換膜等關鍵設備，到氫密封材料、低溫金屬材料、高效冷絕緣材料等關鍵材料，圍繞著氫的制取、運輸、儲藏甚至使用全過程所需要的許多核心技術與材料裝備以及零部件，我國目前都需要通過進口來解決，“卡脖子”現象較為嚴重。基于此，秉持揚長補短的原則，接下來若能展開有力度的戰略升維與政策創新，中國便可在氫能產業布局的國際賽道上由搶跑升級為領跑。

　　其一，要加大自主創新力度。氫能的研發生產全球目前尚處初期階段，中國完全可以通過強化自主創新實現“彎道超車”，而且我國在氫能“制儲輸用”各環節的技術水平和綜合生產能力正在不斷提升，進一步踩大自主創新的“油門”，完全可以實現氫能開發與利用技術的國產化替代。因此，除了加大資金投入外，還要組建央企、國企創新聯合體，圍繞產業鏈進行科技攻關，在此基礎上依托大型能源企業成立國家級聯合研發和推廣應用平臺，有效整合社會資源，推動全社會相關領域科研力量的廣泛參與和協同攻關，聚焦核心技術，加快突破薄弱環節，同時也為新技術新產品的推廣應用提供成熟的產業依托和試用平臺，合力推動我國氫能產業邁上全球價值鏈的中高端。

　　其二，要加快基礎設施布局。國內輸氫管道總長度只有400公里，終端加氫站500座，累計推廣氫燃料電池汽車2.7萬輛，基礎設施供給不充沛不僅很大程度上限制了氫能經濟的規模化與商業成本的下降幅度，也導致氫能的使用場景單一，同時制約了相關配套產業體系的發展。建議將氫能基礎設施建設納入中央與地方政府新基建盤子中給予重點扶持，除了國家扮演建設主體外，更應通過BOT、PPP等方式引進社會資本參與氫氣站的投資，并在運營過程中給予充分的財稅惠補，同時支持中石油、中石化等國有能源巨頭加大對油氣管道的配套改造與完善，增補管道的氫能輸送功能。

　　其三，要擴大消費應用場景。目前國內工業生產消耗了80%的氫氣產量，氫能的場景須重點轉向交通領域，包括在公交、城際貨(客)運、冷鏈物流、機場專線、渣土環衛、工程建設、礦山和鋼鐵等領域，結合大規模設備更新和消費品以舊換新行動，進一步擴大氫燃料電池汽車推廣應用，同時拓展氫能在軌道交通、低空飛行、航運、航空航天等領域應用。另外，有必要開拓氫農業方向的場景應用，重點布局氫氣在各類農產品特別是藥材、茶葉等功效類產品上進行種子萌發、提高病蟲害抗性、減少化肥使用等方面的應用，同時建立氫農業試驗基地，引領新型農業發展方向。

　　其四，要明確升級基本路線。目前國內制氫方式以電解水制氫、化石燃料制氫為主，氫氣年產量中高達九成以上為灰氫，應積極推動制氫方式向綠氫方向轉變，為此有必要在目前的京津冀、長三角和珠三角三大氫能產業區開辟綠氫研發與制造基地，政策上對綠氫進行重點傾斜，同時將綠氫開發占比指標分解到全國各地。此外，除政策性金融領域通過設立重大專項、產業基金等產品對氫能建設進行支持外，要重點創新綠色金融產品，如將綠氫技術納入綠色信貸及綠色債券的指導目錄，在碳交易市場搭建綠氫板塊的交易評價機制等。

　　其五，要加強區域產業協同。立足于本地資源稟賦、突出產業長項、打破技術瓶頸才是全國氫能布局的主線，如長三角作為我國最大的化工產業集群，氫能的開發應集中到化工副產品身上;京津冀的氫能發展可聚焦藍氫與綠氫的開發與示范應用;珠三角則可借助工業基礎與科技實力展開膜電極、高性能電堆以及儲運氫設備等產業攻關與布局，在此基礎上實現成果共享與利益協同，走出一條成本投入低、區域共振強和整體效能優的氫產業經濟路徑。(來源：第一財經作者：張銳系中國市場學會理事、經濟學教授)