氢能规模化发展之路怎么走？

“碳达峰碳中和目标下，我国氢能产业将担当重任。到2030年，我国非化石能源占比将从目前的15%提高到25%，终端能源消费氢能占比将从2030年的5%增长到2050年的20%。”国家电投集团氢能科技发展有限公司首席技术官柴茂荣在3月27日举办的“氢能产业论坛”上表达了对氢能产业可持续、高质量发展的期望。

 

事实上，《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（下称《规划》）出台后，业内人士普遍认为，我国氢能产业将迎来大规模示范新阶段。在此背景下，我国氢能产业应该如何发展？推动氢能在交通、工业、建筑、储能等多个领域的规模化示范过程中，如何让这些“示范应用”实现可持续、可复制？

 

深挖氢能跨界应用潜力

 

2021年12月，国家工信部、科技部、自然资源部联合印发的《“十四五”原材料工业发展规划》提出，组织研发富氢碳循环高炉、氢能窑炉、氢基直接还原等技术，实施氢冶金、非高炉炼铁等低碳冶炼试点项目，明确了氢在工业减排中的重要作用。

 

《规划》也提出，发挥氢能对碳达峰碳中和目标的支撑作用，深挖氢能跨界应用潜力，因地制宜引导多元应用，推动交通、工业等用能终端的能源消费转型和高耗能、高排放行业绿色发展，减少温室气体排放。

 

“氢是一个非常高效的还原剂，可以作为重要的工业原料帮助多个行业实现深度脱碳。”庄信万丰高效自然资源板块中国区董事总经理钱挺表示，氢作为工业原料和还原剂，是化工、钢铁、有色金属和水泥等高排放行业实现深度脱碳的重要抓手。

 

钱挺提醒称，目前我国主要氢气来源仍是基于化石能源制备的灰氢，生产过程会产生远超过自身重量的碳排放，未来应结合碳捕捉技术或可再生能源制氢生产蓝氢、绿氢，进一步帮助高碳行业实现低碳化、无碳化转型。

 

持续创新保持竞争力

 

如何保证氢能在交通、工业、建筑、储能等多个领域发挥作用？业内专家一致认为，应提升产业技术创新能力、促进降本增效。

 

中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟直言，如何通过不断的技术创新和商业模式创新，实现企业可盈利，是所有氢能产业链企业当前遇到的困境，也是亟需解决的问题。

 

北京亿华通科技股份有限公司常务副总经理于民认为，持续的技术创新是推动氢能产业进步的关键。对于燃料电池汽车领域而言，为满足不同阶段市场扩展需求，燃料电池发动机系统需向轻量化、高里程、长寿命、低成本、强环境适应性方向发展。另外，为提升产品续航能力，高储氢密度。车载氢系统开发也尤为重要，预计到2025年前后，70兆帕高压Ⅳ型储氢瓶技术将在我国得到应用，同时液氢发展也将初具规模。

 

“实现产业快速降本也非常重要，以燃料电池降本为例，一方面可以从整合集成，变更材料等维度出发，在提升性能的同时，推进技术降本。另一方面，加速规模化也是实现降本的有效途径，根据美国能源部测算，当燃料电池年产量达到50万套时，成本可以下降至45美元/千瓦，与传统内燃机成本相当。”于民表示。

 

事实上，着眼于技术创新，我国氢能企业已成功实现多项技术研发。柴茂荣表示，国电投氢能作为国电投集团旗下从事氢能产业技术创新和产品研发制造的科技型公司，已经完成从催化剂到质子交换膜、膜电极、双极板、电堆、系统的自主化，并且相关产品已在多个场景开展示范运行。在绿氢崛起的背景下，国电投氢能还完成了成体系的制氢设备产品开发。

 

推进全产业链协同发展

 

上述专家进一步表示，经过多年探索和发展，我国已初步形成了较为完整的氢能产业体系，但成本高企问题持续、储运模式待突破，实现产业的高质量发展需谋求全产业链协同发展。

 

“自科技部‘十五’电动汽车重大专项启动燃料电池汽车技术研发以来，经过20年的科技投入，以燃料电池汽车为氢能应用的先导已经初步掌握了氢燃料电池及关键零部件动力系统，整车集成和氢能基础设施等核心技术，基本形成氢气制备、储运、加注、燃料电池应用等完备的产业链。”中国电动汽车百人会副秘书长王贺武指出。

 

不过，产业链发展不均衡问题持续存在。在壳牌氢能事业部亚太区总经理陈肇南看来，由于氢能产业链较长，因此在氢能产业发展初期，很难保证产业链上每一个环节都能齐头并进实现盈利，如果每一个环节各自为政，那终端用户的氢气价格将难以下降，更不用说和传统化石能源进行竞争。

 

陈肇南建议，通过端到端的一体化和规模化发展，加速降本增效，给终端用户创造更多价值。“在产业链不同环节，整车厂希望有订单，能源供应商希望有稳定的氢气需求，用户侧则希望有便利高效低成本的车型选择和燃料供应网络。产业链各环节需要将彼此的诉求相结合，统筹规划协同发展。”