政策與技術(shù)雙向合力

有效推動氫能源產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展

氫能研究歷經(jīng)百年，但直到近年來，通過燃料電池的迅速發(fā)展與推廣，氫能開始步入快速發(fā)展階段。

我國氫能源研究開始于20世紀(jì)60年，歷經(jīng)多年的推廣，“十三五”期間，氫能產(chǎn)業(yè)政策不斷增多，從中央到各省市均有涉及。

2019年氫能首次寫入政府工作報告，真正迎來發(fā)展元年。2021年國家出臺“碳達(dá)峰、碳中和”的政策，氫能產(chǎn)業(yè)熱度持續(xù)攀升，中國石油、中國石化等央企下場加快布局氫能源產(chǎn)業(yè)。

2022年3月23日,國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，該《規(guī)劃》是碳達(dá)峰、碳中和“1+N”政策體系“N”之一，全面對標(biāo)對表黨中央、國務(wù)院重大決策部署，緊扣碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，統(tǒng)籌謀劃、整體布局氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。產(chǎn)業(yè)政策與技術(shù)落地應(yīng)用，形成合力將有效帶動氫能的商業(yè)化發(fā)展，推動我國的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)的競爭力，加速與新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，使得我國的雙碳目標(biāo)能夠得以加快實現(xiàn)。

我國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整

非石化能源占比不斷提升

氫能相比其他新能源優(yōu)勢顯著

雙碳政策驅(qū)動下，我國能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化調(diào)整，非化石能源占比不斷提升。從現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)看，新能源主要由風(fēng)能、水能、光伏等構(gòu)成。但經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，我國的風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電技術(shù)已處于世界領(lǐng)先水平，其成本大規(guī)模的下降，為制取綠氫提供奠定了可行的基礎(chǔ)條件。與此同時，氫作為一種很好的儲能介質(zhì)，可有效解決光伏、風(fēng)能發(fā)電過程中的棄電問題，將對剩余電能存儲下來，減少能源的浪費。

氫氣的燃料熱值明顯高于其他能源，且氫氣燃燒后可實現(xiàn)零碳排放。未來隨著電解槽、燃料電堆等核心技術(shù)的突破，以及央企加快加氫站的建設(shè)步伐，我國的氫能源產(chǎn)業(yè)將迎來新的高速發(fā)展期，用氫成本將進(jìn)一步降低，使得我國離碳中和之路越來越近。

氫能源的產(chǎn)業(yè)鏈圖譜分析

從我國氫能源產(chǎn)業(yè)鏈來看：

上游在制氫環(huán)節(jié)：頭部效應(yīng)顯著，綠氫供給較少

我國優(yōu)勢顯著，制氫規(guī)模已居世界首位，以煤制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫為主，但大部分氫氣為“灰氫”，有待進(jìn)一步純化。行業(yè)市場較為分散，頭部企業(yè)市場份額占比較大，主要為中國石化和國家能源集團(tuán)。隨著我國光伏與風(fēng)電技術(shù)不斷突破與發(fā)展，我國大規(guī)模制取“綠氫”的條件會逐步形成，有利于更好地降低氫氣的制取成本，推進(jìn)氫能源商業(yè)化進(jìn)程。

中游儲運環(huán)節(jié)：產(chǎn)消不匹配，產(chǎn)業(yè)化水平低

由于氫氣生產(chǎn)地區(qū)與使用區(qū)域不匹配的問題，導(dǎo)致氫氣儲運難度較大。我國的氫氣運輸技術(shù)仍待進(jìn)一步提升，存儲和運輸企業(yè)的數(shù)量較少，產(chǎn)業(yè)化水平較低。

氫氣生產(chǎn)出后存儲的方式分高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)、固態(tài)儲氫以及有機(jī)液態(tài)儲氫。其中在低溫液態(tài)儲運方面，我國的大容積液態(tài)氫球罐、罐車技術(shù)與國外存在差距，且關(guān)鍵零部件仍依賴于進(jìn)口；高壓氣態(tài)儲運方面與國際先進(jìn)水平存在一定差距；有機(jī)液態(tài)儲氫仍大多處于實驗階段，存在脫氫技術(shù)復(fù)雜、脫氫能耗大、脫氫催化劑技術(shù)有待突破等技術(shù)瓶頸。

氫氣運輸則可分為氣氫輸送、液氫輸送和固態(tài)氫輸送。不同運輸距離成本有所差異，其中300公里以內(nèi)，液氫管道運輸和氣氫運輸成本較優(yōu)；400公里以上的則液氫罐車優(yōu)勢較為明顯。由于氫氣運輸與存儲環(huán)節(jié)存在壓差，需要專門增壓機(jī)進(jìn)行增壓處理，而增壓機(jī)我國主要依賴進(jìn)口，進(jìn)一步提高了氫氣的使用成本。

氫氣儲運方面，日本、歐洲的技術(shù)優(yōu)勢顯著，且商業(yè)化進(jìn)程較高，其次是美國。相比之下，我國已經(jīng)具備了生產(chǎn)30MPa、70MPaⅢ型儲氫瓶的能力，且30MPaⅢ型儲氫瓶具有成熟的產(chǎn)品，而對于70MPaⅢ型儲氫瓶，我國現(xiàn)有技術(shù)實力有待進(jìn)一步提升，才能得以大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)。

下游加氫站建設(shè)及綜合應(yīng)用環(huán)節(jié)：核心技術(shù)待突破，商業(yè)化有望加快

從加氫站的建設(shè)及運營情況看，我國加氫站主要集中在東部沿海區(qū)域，與該區(qū)域的氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)，其中上海和廣東兩大省市加氫站數(shù)量占比最高。隨著中石化、中石油、國家能源等大型央企入局建設(shè)加氫站，我國的加氫站的數(shù)量將進(jìn)一步增加，有利于降低氫能的使用成本。

氫燃料電堆與氫燃料車方面：我國已形成燃料電堆、系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力，但核心部件及基礎(chǔ)材料，如質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層、催化劑和氫氣循環(huán)泵等還依賴進(jìn)口。盡管產(chǎn)業(yè)與技術(shù)存在明顯短板，但通過我國政府政策與產(chǎn)業(yè)力量的合力驅(qū)動，近年來我國氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了比較明顯的進(jìn)步。

氫能源未來的發(fā)展趨勢分析

雙碳政策助力氫能源發(fā)展更具篤定性：雙碳政策背景下，我國的能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，以此來解決國家面臨的能源安全問題、大氣污染問題、氣候問題等。風(fēng)能、太陽能的發(fā)電易受氣候影響，對電網(wǎng)的平衡能力要求較高。但利用清潔能源進(jìn)行制取綠氫將成為未來電力發(fā)展的重要方向，疊加電制氫設(shè)備可解決輸入電力波動問題。氫能源的快速發(fā)展將會是我國離碳中和更進(jìn)一步。

風(fēng)力、光伏發(fā)電逐步邁入平價時代，為大規(guī)模制取綠氫奠定基礎(chǔ)：我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈歷盡近十年的快速發(fā)展，光伏新增裝機(jī)量、累計裝機(jī)量已位居世界第一，同時產(chǎn)業(yè)鏈的上下游核心技術(shù)已完全實現(xiàn)自控。我國的風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模世界第一，海上風(fēng)電規(guī)模也位居世界第一，海上風(fēng)電開發(fā)規(guī)模和技術(shù)初具領(lǐng)跑全球的基礎(chǔ)條件，2022年有望成為我國海上風(fēng)電的平價元年。隆基、協(xié)鑫、陽光電源、節(jié)能風(fēng)電、上海電力等上市龍頭企業(yè)紛紛加大布局綠氫產(chǎn)業(yè)，光伏、風(fēng)力發(fā)電成本不斷降低成本，使得制取綠氫成本進(jìn)一步降低。同時，光伏、風(fēng)力制氫將冗余的電力以氫能的方式儲存下來，解決季節(jié)性電力不平衡及電力系統(tǒng)的調(diào)峰問題。

氫能源汽車的大規(guī)模商業(yè)化，將加快自動駕駛、AI等新技術(shù)應(yīng)用落地進(jìn)程：中國憑借規(guī)?；氖袌鲂枨髮⒊蔀槿驓淠茉雌嚠a(chǎn)業(yè)發(fā)展重要市場之一。自動駕駛、AI等新技術(shù)的核心應(yīng)用場景之一在交通運輸領(lǐng)域，氫能源車的大規(guī)模商業(yè)化，疊加新技術(shù)的助力，使得整個交通運輸領(lǐng)域碳排放進(jìn)一步降低、運作效率大幅度提高，推動該產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展進(jìn)程。