一、氫能產業的發展現狀

氫氣是世界上已知的密度最小的氣體,密度只有空氣的1/14。氫能具有發熱值高(142MJ/kg，汽油的3倍),燃燒產物清潔、可回收，利用形式多的特點，作為一種高效、清潔、可持續的“無碳”能源已得到世界各國普遍關注，被譽為未來能源和“碳中和”的終極解決方案。2020年全球高純氫氣產量超過7000萬噸，氫氣總產量(含合成氣)1.2億噸，其中中國產量超過2000萬噸。氫氣大部分用于石油精煉和化工生產。燃料電池是一種以氫氣為燃料、氧氣為氧化劑，直接通過電化學反應產生電能的環保發電系統，相比于汽油內燃機30%左右的能量轉換率，氫燃料電池的轉換率可達65%～80%，是氫能重要的利用形式，也是目前各國規模化發展的重點。其他重要應用還包括工業行業中氫能冶金、天然氣摻氫燃燒等。標準普爾預測，在合成氨和燃料電池汽車產業快速增長驅動下，2030年全球氫氣需求將超過4億噸。

二、我國氫能產業發展趨勢

(一)制氫和儲運方面

從各制氫路徑的特點來看，化石能源制氫會排放大量二氧化碳，不符合低碳的要求，且制得的氫氣中普遍含有硫、磷等危害燃料電池的雜質，對提純有較高的要求。焦爐煤氣、氯堿尾氣等工業副產制氫，能避免尾氣中的氫氣浪費，實現氫氣的高效利用，但從長遠看無法作為大規模集中化的氫能供應來源。電解水制氫純度等級高，雜質氣體少，易與可再生能源結合，是未來最具發展潛力的氫能供應方式。

儲氫輸氫發展方向是開展高效、低成本氫氣儲運技術研究，包括氣態氫氣管道運輸、液態氫氣儲運、固態氫氣儲運技術和高密度低成本儲氫材料等。加氫站目前的趨勢是改造現有加油站，建設加油/加氫合建站，未來將實現“油電氣氫非”一體化發展。

(二)應用場景方面

交通運輸領域將作為氫能下游應用市場發展的突破口，并逐漸向儲能、工業、建筑領域拓展。據中國汽車工業協會預測，到2030年，我國燃料電池和氫能汽車產值有望突破萬億元大關。作為氫能汽車的核心，在燃料電池方面，我國未來一段時間氫燃料電池的發展重點仍將聚焦在燃料電池關鍵材料技術突破和降低成本上，包括燃料電池用催化劑、電解質膜等關鍵材料，以及氫氣循環泵、空氣壓縮機、大功率直流電源變換器等關鍵設備的研發和產業化。

我國是世界可再生能源利用第一大國，2020年全國并網風電、太陽能發電裝機容量分別達2.8億千瓦和2.5億千瓦，同比增長34.6%，24.1%。但風電、太陽能發電具有隨機性、間歇性的特點，為平滑電力系統波動性問題，氫能將在中國構建以新能源為主體的新型電力系統中扮演重要的儲能角色。

我國是全球第一大鋼鐵、水泥、合成氨生產國和第二大乙烯生產國，中長期來看工業規模仍將保持一定水平。化工行業需要大量使用灰氫作為原料，工業領域二氧化碳排放量大且屬于減排難度較大的領域。隨著“雙碳”目標的推進，綠氫將有助于實現這些領域的深度脫碳。

三、地方能源企業發展氫能的主要機遇和挑戰

(一)主要機遇

第一，出現了良好的發展機遇。從世界范圍看，氫能發展已經越來越受到各國政府、能源生產、裝備制造企業和研究機構的關注。國際氫能委員會預測，到2050年全球氫能占能源比重將達到18%，氫能產業鏈產值將超過2.5萬億美元。全球氫能產業已處于快速發展前期，預計隨著技術研發和產業資本的持續投入，未來10-20年全球氫能產業將迎來快速發展的重大機遇期。從國內來看，氣候雄心峰會上我國提出到2030年風電、光伏裝機將達12億千瓦以上的目標，氫能作為零碳排放的能源和可再生能源儲能的重要載體，是一種極好的能量存儲介質。它既能以氣、液相的形式存儲在高壓罐中，也能以固相的形式儲存在儲氫材料中。氫儲能能量密度高、運行維護成本低、可長時間存儲且可實現過程無污染，是少有的能夠儲存百吉瓦時以上電力的儲能方式，且可同時適用于極短或極長時間供電的能量儲備技術方式，被認為是極具潛力的新型大規模儲能技術。在保障國家能源安全、推進能源產業升級等方面具有重要意義，面臨著很好的機遇期。

第二，目前行業正處于高速發展的窗口。隨著氫能應用技術發展逐漸成熟，以及全球應對氣候變化壓力持續增大，氫能產業關注度日益提升，氫能及燃料電池技術作為實現低碳環保發展的重要創新技術，正在迎接一輪高速發展窗口，企業及時進入，提前布局，有利于企業用好先發優勢，搶占資源。國內來看，氫能被列入了可再生能源“十四五”發展規劃編制重點任務，全國多個省發布了“十四五”氫能規劃，2020年，我國碳達峰、碳中和戰略提出后，氫能產業再次迎來新一輪的投資熱度，氫能將是構筑地方能源企業能競爭新優勢的有效路徑，對地方能源企業實現換道超車、搶占新一輪產業競爭制高點具有重要作用。和氫能發展應用密切相關的各環節龍頭企業均加大在氫能產業的布局和發展。

(二)主要挑戰

第一，成本高昂影響氫產業規模化發展。氫能的成本主要由氫制取、氫儲運、氫加注三個環節構成，現階段，由于市場用氫需求較小，且制氫、儲運、加氫各環節的商業模式還未成形，氫能成本使用成本較高。制氫方面，不同的制氫方式成本相差較大，成本在10-50元/方不等。儲運方面，20MPa高壓氣氫拖車和液氫槽車的成本分別為10元/kg和20元/kg左右。加氫方面，一座加注能力500kg/天的固定式加氫站投資規模大約在700-1200萬元(不含土地成本)，相當于傳統加油站的3倍。另外，加氫站運營成本也同樣較高，為保證加氫站的盈虧平衡的前提下，加氫站的終端售價還需在氫氣到站價的基礎上增加約14元/kg的運營成本。上海及佛山南海等區域氫氣銷售價格為60-70元/kg，是天然氣單位熱值價格的6-7倍。另一方面，目前車用燃料電池系統價格為5000-10000元/kW左右，遠超動力電池1000元/kW的造價。尤其是我國膜電極組件成本約為4000元/kW，與國際700元/kW差距較大。燃料和燃料電池價格高企制約了終端產品商業化的進程和產業規模化的發展，目前還是主要依靠高額的補貼維持企業運轉。

第二，產業鏈還未貫通。首先，氫氣的供應仍然是產業鏈完善的一大制約環節。雖然我國已有多年的化石能源制氫經驗，在化工、鋼鐵等行業，都有專門的后端制氫工廠，但目前的化學制氫以及高壓儲氫、液態儲氫以及金屬儲氫(即固態吸附儲氫)都有適用的范圍，存在限定條件，離大規模商業化應用還有距離。常規的氫氣產業運營模式如何與新興的燃料電池應用產品之間銜接，是亟待解決的問題。其次，由于規模化供氫體系還不完善，輸運成本較高，儲氫密度、安全性和儲氫成本之間的平衡關系尚未解決，用氫價格超過燃油成本，還未形成可持續的商業模式。再次，氫能燃料電池汽車產業鏈薄弱，整車企業也未形成穩定的零部件供應體系。我國在燃料電池用電催化劑、質子交換膜等關鍵材料的開發，多停留于實驗室和樣品階段，大都采用進口材料;膜電極、雙極板、空壓機、氫循環泵等關鍵組件制備工藝和國外存在較大差距，氫氣產業鏈上下游仍未有效貫通。

第三，政策環境待改善。氫比其他液體和氣體燃料都容易泄露，同時氫具有容易氣化、著火、爆炸的特點。在很長一段時間內，氫是作為工業原料使用，氫也被列入危險化學品的管理范疇。2020年4月《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》是國內首次從法律上確認氫能的能源屬性。氫作為清潔能源的使用后，氫能安全管理需考慮在交通、能源、工業、建筑等多領域的安全性問題。一是在氫能安全生產與管理方面，相應的法律規范、主管單位與管理體制仍然缺失。二是泄露與擴散燃燒、材料與氫的相容性、不同形式的儲氫系統等在內的氫安全體系有待完善;檢測、計量及售后服務保障在內的氫能技術標準體系也有待建立健全。三是目前國家還沒有專門的氫能政策，尚未制定專門的氫能產業發展規劃。

第四，氫燃料電池與電動汽車關系需理順。雖然氫燃料電池汽車與動力電池汽車的關系不是相互排斥，在不同應用場景二者可互為補充。對于遠程公交、雙班出租、城市物流、長途運輸等交通方式，氫燃料電池汽車具有清潔零排放、續航里程長、加注時間短等特點，是適應市場需求更好的選擇。但中國電動汽車行業正面臨一場嚴峻的考驗，對動力電池和燃料電池兩條技術路線并排發展力不從心，正確有效引導資源的合理配置，防止顧此失彼的政策仍有缺失。

四、對于地方企業發展氫能的思考和建議

(一)推動氫能規劃出臺，搶占氫能制高點。各地相關企業應研究梳理氫能開發利用的總體思路后，與各地發改委等主管部門做好對接，編制時間表路線圖，加快推動各省市的氫能及加氫站規劃，搶占所在區域的氫能產業的制高點。

(二)積極爭取支持政策，筑牢發展基礎。地相關企業可以重點提出氫能產業在土地供應、財政支持，基礎設施支持、氫能汽車使用激勵、人才等方面的政策支持和保障需求。從有利于集團全面主導區內氫能源產業鏈投資的角度，爭取出臺制氫、儲氫、運氫以及售氫等一系列扶持政策及鼓勵措施，為企業爭取地方氫能產業的主導地位打下良好的基礎。

(三)掌控上游制氫產業，發展綠氫制取。相關企業要推進氫能供應解決方案，建設更大范圍、更大規模的綠色氫能生態系統，利用各地棄水、棄風、棄光等可再生電能制備綠氫。

(四)投資加氫站的建設，優化能源補給網絡。一是在布局氫能的同時與爭取與當地可再生能源發電指標綁定，實現產業協同發展。二是參考國內外補貼情況來看，在產業發展初期，積極爭取各地政府的補貼，提高經濟可行性。三是以加氫為亮點，積極爭取土地資源，與油氣站進行合建，發展加氫/加油、加氫/加氣、加氫/充電的油電氣氫新型綜合能源體系。

(五)以創新驅動發展，逐步布局燃料電池產業。燃料電池技術是氫能汽車技術的核心，建議相關企業持續關注氫燃料電池的發展，可通過基金，參股、并購等方式投資氫燃料電池產業鏈，重點關注氫燃料電池系統，膜電極組件和雙極板企業等標的，提早布局氫燃料電池汽車產業鏈。

(作者王能系廣西投資集團創新研究院經理，本文僅代表作者個人觀點)