氢能，被低估的“终极能源”？

　　密布的管网，蓄水罐、储气罐，加上各种压力表，这是从电解水制氢，到固态氢储存，再到加氢、燃料电池发电，余电并网的一整套系统。在广州南沙小虎岛上，国内首个应用固态储供氢技术的电网侧储能型加氢站正式投运刚满半年。

　　氢能，被称为“终极能源”，根据国际氢能源委员会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》，2050年全球氢能源需求将增至目前的10倍，全球氢能产业链产值将超过2.5万亿美元。去年3月国家出台的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（以下简称《规划》），把氢能列为未来国家能源体系的重要组成部分。据中国氢能联盟预计，至2025年，我国氢能产业产值将达到1万亿元。2050年氢能在我国终端能源体系中占比超过10%，产业链年产值达到12万亿元。

　　氢能发展已经步入了快车道，巨大的想象空间使得氢能产业的投资已开始飞速增长。但目前很多人对氢能的理解显然太狭隘了，仅仅聚焦于氢能车，资本也蜂拥而入大量投资于氢燃料汽车，让本来就不宽广的赛道显得更加拥挤。“氢能产业链其实很长，横跨能源、电力、交通、工业等领域，包括制备、储运、应用等环节。”中国工程院院士、中国南方电网公司首席科学家饶宏表示。

　　氢能车的示范与试探

　　“广东是氢能推广比较早的省份。广东的氢能落地有个很重要的特点，就是政府推动力度大，相关企业的行动也非常快。”中国石化广东石油分公司有关负责人表示。作为制氢产氢大户，中石化早早开始与地方政府合作推动加氢站建设。

　　据了解，早在2009年，佛山市政府已经着手氢能产业布局，在国内首先打造“一主四副”氢能源产业基地，这也是为什么国内首座油氢合建站会建在佛山的重要原因。2016年，国内首条自主研发的氢燃料电池城市客车正式在佛山亮相。2017年，国内首座商业化加氢站——瑞晖加氢站在南海建成，拉开了佛山地区加氢网点建设的序幕。 2019年7月，中国石化在佛山南海建成国内首座油氢合建站——樟坑油氢合建站。“使用油氢合建站的方式建设氢能网点，被业界认为是‘最合适’的建站方式。在加油站现有网点基础上增加加氢业务，一来节省土地资源，二来可以充分发挥油品销售企业在管理、人才上的优势。2020年，运营一年即实现商业化盈利。”该负责人介绍。

　　根据《规划》，2025年我国氢燃料电池车辆保有量要达到约5万辆，布局一批加氢站。《广东省加快建设燃料电池汽车示范城市群行动计划（2022-2025年）》提出，到2025年广东示范城市群要形成一批技术领先并具备较强国际竞争力的龙头企业，实现推广1万辆以上燃料电池汽车目标，年供氢能力超过10万吨。

　　氢燃料电池汽车作为氢能应用重要示范窗口，众多企业加速布局这一赛道，氢燃料汽车作为重要商业应用场景关注度也毋庸置疑。但是，从汽车领域看，经过十多年发展，电动乘用车已经形成了完善的产业链，无论从经济性和配套设施，还是从转化效率来说，电动汽车比氢燃料汽车更有竞争力，发展氢燃料汽车，只能作为电动汽车的补充。

　　此前，佛山首条氢燃料电池城市客车运行首日引来市民纷纷尝鲜，氢燃料电池公交车大规模投入应用似乎即将成为现实。不过，国家能源局数据显示，目前国内氢燃料电池汽车的保有量达到10561辆，在广东拥有2370辆，占全国总量22%，但实际运营数量不到600辆。而且目前很多氢燃料汽车都靠补贴生存，一旦地方财政吃紧，补贴跟不上，推广积极性将打折扣。

　　如果仅仅作为车用动力，氢能车已然很难复制电动车的荣光。但是，氢能作为一种清洁能源和工业原料，它的用途应该有更广阔的情景。

　　氢燃料电池是一个发电装置

　　“将燃料电池汽车这一交通端应用作为示范窗口，其重要性是不言而喻的。但有部分人容易将氢能简单等同于燃料电池，将燃料电池等同于燃料电池汽车，然后去与电动汽车作比较，这样的理解存在偏颇，也降低了整个氢能产业的重要性。”加拿大国家工程院院士、鸿基创能副董事长兼首席技术官叶思宇强调，氢能产业除了在交通领域外，在工业、农业、发电等领域都有其独到的用处。从能源结构的转型和调整来说，氢能很好地起到了串联从能源制取到能源使用两端的作用，在双碳目标下的重要性不言而喻。

　　比如作为燃料用氢，主要场景除了重型道路交通外，船运、航空、发电等领域也可使用氢能；作为原料用氢，主要场景包含钢铁、化工等领域，可用于多种化学反应，同时也是众多化合物的基础元素之一，氢气可以代替焦炭和天然气作为还原剂，消除炼铁、炼钢过程中的大部分碳排放，同时氢作为十分重要的化工原料可用于合成氨、甲醇、炼化、煤制油气等生产过程，生成绿色甲醇和绿氨，既可以作为绿色能源，也可以用到农业化肥的制造；氢能还可作为储能用氢，主要场景包含电力储能领域等。

　　“氢能未来的爆发点很多，比如在发电领域、化工领域，事实上这些领域的大量需求反而可以带动交通领域用氢成本下降。”叶思宇指出。

　　在广东，氢能应用场景正在不断拓展。在宝钢股份湛江钢铁基地，百万吨级氢基竖炉本体钢结构已顺利封顶，正在加快建设施工，计划2023年底建成投产。氢基竖炉是“减碳神器”，这座氢基竖炉将使用天然气、焦炉煤气和大比例氢气生产100万吨年产量的优质直接还原铁，相对传统铁前全流程高炉炼铁工艺同等规模铁水产量，每年可减少二氧化碳排放50万吨以上，这也是国内首座百万吨级氢基竖炉。

　　“氢气在电网的应用场景在南沙小虎岛智慧能源站几乎齐活了。”广州供电局氢能源研究中心总经理雷金勇告诉记者，能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。同时，能源站是能源网和交通网融合的新型能源基础设施，对于粤港澳大湾区构建新型电力系统和新型能源体系有重要意义。

　　氢储能与电化学储能具有本质的区别，氢燃料电池本质是一个发电装置。雷金勇介绍，能量维度上，氢储能容量大，容量规模可达百吉瓦级别；时间维度上放电时间长，可实现小时至季度，甚至更长周期的放电调节；空间维度上氢储运方式灵活多样，不需要特定的地理条件且不会破环生态环境。“氢储能可大规模长周期能量存储，作为良好的调峰电源；氢储能可大规模大范围能量转移，解决源荷空间错配问题；氢储能可大规模跨行业能量消费，实现全社会深度脱碳。”

　　“整个氢能产业链可以分为上游制氢、中游运氢、下游用氢，上中下游共同打开一个氢能大市场，也互为动力和制约。”广东碳中和发展研究院能源咨询部部长文婷表示。

　　绿氢的未来

　　近日，国家标准委与国家发改委、工信部、生态环境部、应急管理部、国家能源局联合印发《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》（以下简称《指南》）。这是我国国家层面首个氢能全产业链标准体系建设指南。

　　从2019年3月，《政府工作报告》首次提及氢能开始，发展氢能产业无疑已成为保障国家能源安全、优化能源生产、消费结构、推进能源清洁低碳转型、落实双碳目标和引领带动经济社会发展的重要战略举措。

　　全国各地对发展氢能产业的意愿不断增强，密集出台支持政策。以广东为例，2020年《广东省培育新能源战略性新兴产业集群行动计划》提出推进可再生能源制氢，此后又陆续发布了《广东省加快氢燃料电池汽车产业发展实施方案》《广东省构建新型电力系统推动电力高质量发展行动方案（2021-2025年）》《广东省加快建设燃料电池汽车示范城市群行动计划（2022-2025年）》，各地市也陆续发布了多项政策及规划支持氢能产业发展。

　　“按照产业发展常规的阶段划分来看，氢能产业目前正处在发展的初期阶段。”安永大中华区能源与资源行业业务合伙人鲁欣指出，氢能在低碳转型以及未来能源结构中的重要性得到了充分的重视，氢能的定位越发明晰，支持氢能发展的国家和地方性政策不断推出，对氢能发展的商业性机遇、路径以及挑战的认识也不断深入，围绕氢能产业的全价值链投资活跃，特别是下游在交通运输领域的应用等方面，围绕创新技术研发、商业化试点和应用的资源投入不断增多。但是氢能发展的过程中还面临着政策、市场和运营等方面的诸多挑战，需要以系统性思维统筹产业的健康快速发展。

　　“广东省在支持和推动氢能发展方面走在全国前列，已经积累了较为丰富的经验。在此基础上，可以进一步深化和细化区内氢能产业的规划，特别是注重现有和新出政策的配套和协调，进一步打通部门之间和区域之间的‘堵点’，使政策执行更为通畅和高效，进一步降低政策（包括执行层面）的不确定性，增强投资者的信心。”鲁欣建议，围绕氢能制、储、输、加、用等环节，要发挥氢能消纳能力强、应用场景丰富的优势，例如氢能重卡、氢能船舶、P2X等，政府还可以通过类如政策倾斜和激励等手段，强化需求侧的培育，以需求带动价值链前端的发展。

　　此外，鲁欣特别提到，在供给侧方面，建议加大力度探索海上风电电解水制氢的发展路径，缩短供给侧短中期内依赖灰氢的时间。通过可再生能源发展绿氢，才是未来方向。随着可再生能源的技术发展，绿电成本在快速下降，绿电制绿氢的成本也在下降，在非洲、中东一些地区，绿氢的成本甚至低于灰氢。而且，在欧洲，碳边境调节机制（CBAM，碳关税）还将把氢和氨纳入关税征收产品，如果不是绿氢，产品还面临关税征收可能。

　　（记者 刘倩）