商道经纬丨氢能站上风口 大规模商业化应用尚待时日
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聚焦氢能发展
氢能是一种绿色、高效的二次能源，被视为“21世纪终极能源”。近年来，我国的氢能产业迎来新一轮发展热潮，政策、资本赋能各地氢能产业，一场以氢能为支点，瞄准碳达峰、碳中和的攻坚战已然打响，而如何避免产业趋同、产能过剩的风险，理性发展氢能产业值得关注。从氢能实际应用来看，氢燃料电池汽车是氢能高效利用最有效的途径，但目前，氢燃料电池汽车的大规模商业化应用依然受经济性及实用性制约，与电动汽车等其他新能源汽车相比，其发展要慢得多。
李晓红
在刚刚结束的东京奥运会上，奥运主火炬第一次实现了以氢气提供动力，东京奥运村也成为了全球首个全面引入氢能的社区。近年来，不仅日本大力推广氢能，美国、欧盟、俄罗斯、韩国、澳大利亚、中国等都将发展氢能产业提升到了国家能源战略的高度，全球迎来“氢能社会”发展热潮。
氢能产业处于起步阶段
氢能是一种绿色、高效的二次能源，具有热值较高、储量丰富、来源多样、应用广泛、利用形式多等特点，被视为“21世纪终极能源”。得益于此，氢能源的发展在世界范围内备受关注。
“不少国家和企业都将氢能作为新能源领域发展的一个重点方向，但氢能产业尚达不到市场化所需的经济性，目前仍处于初创期。”国务院发展研究中心研究员周健奇在接受采访时表示。
一位业内人士向表示，尽管日本、俄罗斯、德国、欧盟、中国等都发布了各自的氢能规划，但从全球范围来看，氢能目前仍处于“政策热、市场冷”的阶段。
周健奇认为，其关键在于技术的不成熟，不具备参与能源市场竞争的基本条件。当前，氢能的产业结构以研发和生产为主，下游应用主要是示范应用，缺少规模化的市场需求，没有形成必要的配套支撑。“氢能发展从以技术创新为核心的产业初创期，到规模化发展的成长期，还需要一定的时间。这是氢能与太阳能、风能等已经步入产业成长期的新能源之间最大的不同。”
上述业内人士也认为，在现有的价格体系之下，氢能的应用仍缺乏竞争力，而这也是氢能没有大规模应用的主要原因之一。
目前，各国都把氢能作为了重点发展的清洁能源之一。在周健奇看来，这是由于氢能具有易得性、可零碳排放性等固有优势。氢能技术虽然不成熟，但近几年的进步却非常快。
在“双碳”的背景下，我国发展氢能也是一个必然选择。“我国未来要发展高比例的可再生能源，而高比例的风、光等电力需要配备周期较长的储能需求，在众多储能技术之中，氢储能是比较适应大规模、长周期的储能方式，其将在未来储能系统中扮演重要的角色。”上述业内人士表示。
氢能商业化应用仍待时日
尽管新冠肺炎疫情重创了全球经济，氢能却被视为经济复苏和绿色转型的重要路径之一，氢能的应用和发展迎来了新机遇。
对于氢能的开发利用，周健奇认为，可重点从基础研发和降本示范两个方面突破。
一是强化氢能技术的基础研发。对于氢能的开发利用而言，技术突破是根本。我国在氢能开发的部分关键环节存在“卡脖子”难题，对此应开展多技术领域合作、推进国际合作、鼓励产业链供应链合作，多途径提升氢能技术的基础研发实力。
二是开展氢能应用的降本示范。在应用层面，氢能技术的不成熟主要体现为成本高。新能源的竞争力应是降本提效，针对这一现实问题，可考虑在开展氢能示范时，重点探索多渠道的成本降低。包括氢能与其他清洁能源的综合开发和综合利用、储运的优化布局等。
当前，我国氢能产业发展已初具条件，但仍存在关键材料和核心技术尚未自主、基础设施建设不足、商业化推广模式尚未建立等诸多瓶颈。
“我国氢能应用市场潜力巨大。氢能在能源、交通、工业、建筑等领域具有广阔的应用前景，尤其以燃料电池车为代表的交通领域是氢能初期应用的突破口与主要市场。”上述业内人士表示，与国外相比，我国目前在制氢技术方面仍处于跟跑阶段，难以达到与国外并跑的程度。
近年来，氢能在我国多元化应用中取得了积极进展，但也存在着一些发展问题。比如，工业领域的脱碳路径之一，就是由绿氢替换掉现在使用的由化石能源制成的灰氢，虽然制氢技术已经成熟，但制造绿氢成本仍远远高于灰氢。另外，氢燃料用于交通领域的燃料电池，不仅核心组件的成本很高，而且核心部件需要从国外进口，这就涉及到产业安全的问题。此外，氢燃料电池车的市场售价较高，也导致其目前无法广泛推广。
氢能是我国构建多元化能源体系的关键一环
近年来，随着氢能利用技术发展成熟，氢能已经成为我国优化能源消费结构和保障国家能源供应安全的战略选择。在“双碳”的目标下，我国能源结构将逐渐由化石能源为主导向清洁能源过渡，氢能的发展对于能源领域节能减排、深度脱碳、提高利用效率有着不可或缺的作用。
“我国将氢能列为重要的新能源技术路径之一，一是为了更好、更快地取得节能减排的更大成效，确保‘双碳’目标实现；二是为了突破传统油气能源的资源约束，推进能源领域的自主可控；三是为了攻克新能源前沿技术难关，站稳全球新能源技术制高点。”周健奇表示。
在周健奇看来，我国发展氢能有三方面优势，一是源头优势，即制氢规模全球第一；二是市场优势，尽管各国的氢能应用都没有大规模启动，但我国的氢市场相对于其他国家较大；三是要素优势，各类要素在我国政策的引导下，加速向氢能领域集聚，正在或已经形成了要素优势。
上述业内人士也表示，我国发展氢能最大的优势就是有充足的供应和巨大的市场需求。此外，未来大规模发展可再生能源，可以用氢做储能，这对可再生能源的开发是一个重要的保障。而可再生能源大规模低价格的发展，也是制氢成本降低的必然前提之一。
“分布式、可移动的新能源较快发展促进了能源多元化。氢能可以广泛应用于交通运输和航空运输等移动场景，因此是重要的移动能源之一。氢能技术一旦实现经济性，必然会成为我国多元化能源体系的重要支撑之一。”周健奇表示。
氢燃料电池汽车是氢能发展的重要方向之一
吕红星
当前，在碳达峰、碳中和目标的驱动下，氢能产业已成为我国布局能源战略的重要组成。
近年来，我国在国家及地方层面同步支持燃料电池的发展。自财政部等五部门在2020年9月联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》以来，氢能产业热度始终居高不下。当前，燃料电池汽车的示范推广区域和规模不断扩大，应用场景持续增多，巨大的市场空间吸引了大量社会资本的流入，各大车企纷纷加大对绿色出行方式的探索，布局氢燃料电池汽车产业就是其中之一。
氢燃料电池汽车成本相对高昂
8月11日，海马汽车在投资者互动平台表示，公司第三代氢燃料电池汽车正在研发中，而第二代氢燃料电池汽车已实现上路试验。据了解，海马汽车第三代氢燃料电池样车将采用更高功率电堆、更高效率电驱系统、更安全的储氢技术、更长寿命的催化剂，提升车辆整体性能和可靠性。
“当前，国内外有很多大型汽车厂商都制定了不同的氢燃料电池汽车发展规划，都在积极探索可行的市场化路径和盈利模式。”北京特亿阳光新能源总裁祁海珅在接受采访时表示。
据记者了解，氢燃料电池是将氢气和氧气直接转换成电能的发电装置，只会产生水和热。在这个优势基础上，如果氢是通过光伏电池板、风能发电等可再生能源产生的，则氢燃料电池整个循环过程将不会产生任何污染，实现零排放。
在祁海珅看来，2020年是我国氢燃料电池汽车产业的发展起步期，很多企业在加快开发具有我国自主知识产权的高性能氢燃料电池电堆，有的已实现小规模生产。要加快氢燃料电池发展，需要通过规模化的推广应用，这才有可能尽快降低氢能电池电堆和系统的制造成本。提高能量利用效率以及降低成本，业已成为氢燃料电池产业发展的关键。
2016年，我国燃料电池汽车销量开始逐渐上升。2019年，燃料电池汽车销量达到2737辆，较2018年度同比增长79%，4年复合增长率达到63.26%。2020年受疫情影响产销双降，截至2020年底，我国燃料电池车保有量为7352辆，市场规模约3600亿元。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》显示，到2035年将实现大规模商业化推广累计130万辆，加氢站建成1500座，行业产值将达到5万亿元。
从氢能实际应用来看，氢燃料电池汽车是氢能高效利用的最有效途径，氢燃料电池系统性能已满足商业化需求，但氢燃料电池汽车的大规模商业化仍待时日，这又是为何？
深度科技研究院院长张孝荣在接受采访时表示，氢燃料电池车近几年虽然发展很快，但是和电动汽车等其他新能源汽车相比，发展还是慢得多，究其原因，主要有以下三点。
第一，氢燃料电池本身价格较贵，成本几乎是同性能电动车的两到三倍。
第二，氢燃料配套设施建设成本很高，一个充氢站动辄千万元起步，投入运营难度较大。
第三，产业链不完善，核心部件的关键技术仍然需要攻关，生产、运输、存储氢气的供应链尚未形成。
当前商用车市场前景广阔
据记者了解，相较于锂电技术来说，氢燃料电池确实比较贵，成本也相对要高。
在祁海珅看来，目前，氢燃料电池的生产成本比锂电池要高很多，主要还是在于应用数量太少。此外，加上氢燃料设施配套欠缺，氢燃料电池汽车的技术也不是很成熟，整车购置成本和加氢成本都较高，市场启动仍然需要国家政策的鼓励与支持。因此在短期内，氢燃料电池车还无法和乘用车的锂电池动力系统相媲美，替代的必要性也有限。
记者了解到，锂电在应用上更多的表现形式是一种储能装置，先把电能储存起来，需要时再释放出来。而氢燃料电池严格地说是一种发电装置，像发电机一样，把化学能直接转化为电能的电化学发电装置，没有热能和机械能（发电机）的中间转换。这就意味着，氢燃料电池只需要考虑储备氢能源（加氢站），从而省去了汽车长时间充电的耗时环节。此外，相比锂电池，续航里程长也是氢燃料的一大优势。
“氢燃料加注更快，没有里程焦虑；续航更长，没有低温衰减的问题。”张孝荣表示。
记者了解到，相对于乘用车来说，氢燃料电池在商用车市场的表现要好一些。2020年6月5日，为了在中国市场普及氢燃料电池车，中国第一汽车股份有限公司、东风汽车集团有限公司、广州汽车集团股份有限公司、北京汽车集团有限公司、北京亿华通科技股份有限公司、丰田汽车公司等6家公司签署合营合同，成立“联合燃料电池系统研发（北京）有限公司”，公司的主要业务是商用车燃料电池系统研发工作，落户在北京亦庄经济技术开发区。
“氢能动力车可以规避纯电动车的续航里程短、充电时间长、能量密度偏低等短板，这也给氢燃料电池商用车尤其是‘氢燃料重卡’提供了绝佳的应用场景，而重卡领域的工作条件和状况，也更适合氢燃料电池系统。”祁海珅进一步强调。
谨防氢能产业一哄而上
夏金彪
作为一种洁净的二次能源载体，氢能被认为是未来能源变革的重要组成部分。在应对全球气候变化的大背景下，我国氢能迎来新一轮发展热潮，政策、资本不断赋能各地氢能产业，一场以氢能为支点，瞄准碳达峰、碳中和的攻坚战已然打响。
据不完全统计，目前，我国已有20多个省份、40多个地级市发布氢能规划，规划的产业规模达上万亿元，并已建成了30多个氢能产业园区。目前，各地争相大规模发展氢能，规划的燃料电池、车、站的数量远超市场容量，产业趋同、产能过剩的风险有所加大，因此，应该谨防氢能产业一哄而上。
早在20世纪70年代，石油危机以及对空气污染的关注就曾引发“氢能热”。随着应对全球气候变化得到国际社会的广泛支持，主要国家纷纷提出“碳中和”，氢能在国内外再度升温。从美国、日本、欧洲走过的道路看，虽然历经40多年发展，但由于一些关键环节尚未取得重要突破以及经济性明显不足等原因，全球氢能产业仍处于商业化早期。
近几年，“氢能热”在我国兴起，这与我国新能源汽车的快速发展密切相关。氢燃料电池和锂电池是新能源汽车发展的两大主流趋势。过去十年，锂电池性能提高了3倍，成本下降90%，商业化应用的条件基本成熟。与锂电池相比，氢燃料电池具有续航里程长、动力性能高、燃料加注时间短、环保无污染等优势。但由于氢能利用存在技术和成本两大瓶颈，导致氢燃料电池距离真正实现商业化仍有较长的路要走。
目前，我国对发展氢能已经形成共识。2019年，氢燃料电池首次被纳入政府工作报告；2020年，首次将氢能作为能源纳入《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》；2020年9月，财政部联合五部委发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》（以下简称《通知》），该《通知》明确，在四年示范期内，采取“以奖代补”的方式，对建设氢燃料电池示范城市群予以支持，以积分方式重点奖励在氢燃料电池汽车关键核心技术产业化攻关和示范应用中，重视自主创新、细分龙头企业和产业优势区域的城市群。
近两年，各地对氢能产业的规划、布局开始提速，地方政府陆续出台了氢能产业的相关扶持政策，大力推进氢能产业快速发展。业内人士认为，目前，部分地方政府为抢占先机，在产业规划方面有很大程度的趋同。虽然20多个省份、40多个地级市布局了氢能产业，但由于缺少氢能产业链上中下游的统筹，加之对攻克关键材料和核心技术认识上存在偏差，重复建设和资源浪费等现象在一定程度上有所显现。据了解，氢能发展具有长期性、艰巨性等特点。目前，我国氢能和燃料电池关键技术仍有待提高，相关技术标准和监管体系、配套建设等方面也有待健全。
国家发改委能源研究所原所长戴彦德给出三点建议，一是做好顶层设计，引导行业有序发展，尽快研究出台国家氢能发展战略，明确2025年、2035年及2050年氢能发展目标和路线图。在近中期，重点推动氢能相关技术研发与示范应用，发挥体制优势，组织科研机构、有关企业集中力量在核心产业技术领域开展攻关，科学制定氢能和燃料电池汽车有关政策，并做好相关标准的研究制定，确保氢能产业健康有序发展。二是及时评估各地氢能规划，调整不合理布局，组织行业专家对地方氢能规划开展综合评估，防止出现氢能投资“拔苗助长”现象，避免低水平重复建设。三是设定投资标准和门槛，谨防投资过热，加强氢能相关投资引导，防止企业在盲目扩大投资过程中引发金融风险。
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【中国经济时报--中国经济新闻网 http://www.cet.com.cn】
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