氫能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)化石能源低碳利用、可再生能源儲存和高效利用的最清潔二次能源，發(fā)展氫能將有利于推動(dòng)我國能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，促進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命。

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在迎來爆發(fā)期

近年來，氫的能源地位不斷提升，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在迎來爆發(fā)期。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)報(bào)告，2019年全球氫燃料電池汽車銷量達(dá)10409輛，是2018年的1.88倍、2016年的3.78倍。中國2019年燃料電池汽車產(chǎn)量2831輛，銷售量為2737輛，同比增長79%，是2016年的4.36倍。截至2019年12月，全球燃料電池汽車總保有量為24132輛，其中中國6165輛，提前實(shí)現(xiàn)了中國汽車協(xié)會制定的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中確定的到2020年5000輛的階段性目標(biāo)。

加氫站是氫能產(chǎn)業(yè)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。據(jù)亞化咨詢發(fā)布的報(bào)告，2019年全球建成投入運(yùn)營的加氫站432座，其中歐洲177座，亞洲178座。截至2020年3月，中國擁有的加氫站達(dá)60座，預(yù)計(jì)到年底將超過100座。

油價(jià)低迷不會對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成較大沖擊

受新冠疫情全球蔓延和“歐佩克+”減產(chǎn)談判破裂等因素影響，今年國際油價(jià)大幅跳水，美國WTI輕質(zhì)原油一度跌破20美元/桶。盡管沙特、俄羅斯目前達(dá)成了減產(chǎn)協(xié)議，但疫情的肆虐，尤其是美國和歐盟成為疫情的重災(zāi)區(qū)，將重創(chuàng)世界經(jīng)濟(jì)，石油需求或?qū)⑦M(jìn)入一個(gè)相對較長的低迷時(shí)期，世界又迎來了一個(gè)新的低油價(jià)時(shí)代，讓不少關(guān)注氫能發(fā)展的人感到擔(dān)憂，低油價(jià)是否將沖擊正在蓬勃發(fā)展的氫能產(chǎn)業(yè)。

表面上看，低油價(jià)將會使氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到嚴(yán)重沖擊。因?yàn)闅淠墚a(chǎn)業(yè)作為一個(gè)處在發(fā)展初期的新興產(chǎn)業(yè)，與規(guī)模龐大的石化產(chǎn)業(yè)相比，其產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、建設(shè)成本高，投資回報(bào)率存在很大的不確定性，消費(fèi)者還存在觀望心理，所以氫氣作為交通動(dòng)力燃料和燃料電池車無法與汽柴油和燃油車相抗衡。但從深層次上分析，油價(jià)低迷不會對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生較大沖擊，氫能產(chǎn)業(yè)仍將保持旺盛的發(fā)展勢頭。

氫能是清潔的二次能源，其發(fā)展的初衷是其具有減排二氧化碳和清潔排放的屬性。隨著氫能燃料電池技術(shù)發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善，氫能燃料電池成為全球應(yīng)對氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)、保護(hù)生態(tài)與環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)綠色可持續(xù)發(fā)展的希望所在。世界各國都十分關(guān)注氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是歐盟、美國、日本、韓國等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體相繼把發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)提升到國家能源戰(zhàn)略高度。美國早在2002年便出臺了《國家氫能發(fā)展路線圖》，2012年美國能源部(DOE)投入巨資資助高校與企業(yè)共同攻關(guān)氫能及燃料電池關(guān)鍵技術(shù)，2013年啟動(dòng)H2USA計(jì)劃，對加氫站網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、融資方案、市場拓展制定了詳細(xì)方案，以期使美國氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)與裝備制造居于世界領(lǐng)先地位。歐盟認(rèn)為歐洲能源轉(zhuǎn)型必須大規(guī)模部署氫能，否則將無法實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，2019年2月發(fā)布了《歐洲氫能路線圖：歐洲能源轉(zhuǎn)型的可持續(xù)發(fā)展路徑》，指出歐洲已經(jīng)踏上向脫碳能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的道路，大規(guī)模發(fā)展氫能將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益，是歐盟實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)的必然選擇。日本上世紀(jì)70年代就開始開發(fā)氫能技術(shù)，2014年6月發(fā)布了“氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖”，規(guī)劃了建設(shè)“氫能社會”目標(biāo)的發(fā)展路線圖，提出到2040年將完成零碳排放氫燃料供給體系建設(shè)。韓國政府在2019年1月發(fā)布“氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖”，2020年2月頒布《促進(jìn)氫經(jīng)濟(jì)和氫安全管理法》，旨在系統(tǒng)、有效地促進(jìn)氫工業(yè)發(fā)展，為氫能供應(yīng)和基礎(chǔ)設(shè)施的安全管理提供必要的支持。

我國為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)長期可持續(xù)發(fā)展，破解資源環(huán)境約束，大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，加快向綠色、低碳、高效能源轉(zhuǎn)型。“十三五”期間，氫能和燃料電池被納入中國國家能源發(fā)展戰(zhàn)略，相繼發(fā)布的《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016-2030)》和《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》，設(shè)計(jì)了氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新行動(dòng)路線圖，提出到2030年低碳能源占比將達(dá)35%，新增能源需求主要依靠清潔低碳能源滿足，到2050年建成綠色、低碳、高效的現(xiàn)代化能源體系?？梢?，發(fā)展氫能和燃料電池是傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型低碳能源的中長期發(fā)展戰(zhàn)略，期待其解決當(dāng)前傳統(tǒng)能源行業(yè)面臨的諸多問題，其發(fā)展不會受到油價(jià)波動(dòng)的影響。

氫能是未來構(gòu)建低碳、清潔能源為主的多元能源供給系統(tǒng)的重要能源載體，能通過燃料電池技術(shù)與電能、熱能等形成互換，將電網(wǎng)、動(dòng)力燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和熱力管網(wǎng)連成一體，使化石能源應(yīng)用更清潔、更低碳，使可再生能源應(yīng)用更高效、更便捷。對于化石能源，未來30年甚至更長的時(shí)間，仍將是能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的主體能源，特別是中國，煤炭作為主體一次能源的地位難以被動(dòng)搖。通過制氫將化石能源中的能量轉(zhuǎn)移到氫中，將排放的二氧化碳捕集封存，可以達(dá)到“低碳生產(chǎn)，零碳使用”的目的。對于可再生能源，尤其是可再生電力，與氫能結(jié)合是其大規(guī)模發(fā)展的有力保障。2015年國際能源署(IEA)發(fā)布的《氫能和燃料電池技術(shù)路線圖》中，勾畫了氫在儲能系統(tǒng)應(yīng)用的前景。氫適合各種規(guī)模的儲能，而且在儲存過程中無能量損失。充分利用氫的儲能優(yōu)勢和特點(diǎn)，在風(fēng)電、光電、水電富余或棄風(fēng)、棄光、棄水較多的地區(qū)，采取電氫互轉(zhuǎn)、電轉(zhuǎn)氫和氫應(yīng)用或兩者結(jié)合的模式，消納和儲存可再生電力。電氫互轉(zhuǎn)可以起到平抑峰谷的作用。電轉(zhuǎn)氫和氫應(yīng)用可根據(jù)實(shí)際場景選擇，可供應(yīng)加氫站應(yīng)用于燃料電池車輛，也可摻入天然氣管道輸送用于工業(yè)和民用燃?xì)?，部分替代石油和天然氣?？梢?，氫能技術(shù)的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是構(gòu)建未來清潔、低碳和高效智慧能源體系的必然選擇，是連接傳統(tǒng)化石能源和可再生能源的重要紐帶，對加快推進(jìn)我國能源生產(chǎn)、消費(fèi)革命和能源轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要價(jià)值，不會因低油價(jià)時(shí)代到來而降低發(fā)展需求，放慢發(fā)展速度。

氫能產(chǎn)業(yè)尚處于市場導(dǎo)入期。氫作為動(dòng)力燃料，其銷售價(jià)格是由氫的生產(chǎn)、儲存與運(yùn)輸和加氫站服務(wù)供應(yīng)環(huán)節(jié)發(fā)生的成本決定的?，F(xiàn)階段氫氣生產(chǎn)的成本費(fèi)用與制氫的原料和工藝有關(guān)，煤制氫10元/千克左右，天然氣、石腦油制氫約15元/千克，工業(yè)副產(chǎn)氫回收提純約16元/千克，甲醇制氫約18元/千克，電解水制氫約30元/千克，再考慮到生產(chǎn)裝置折舊、稅金、人工、財(cái)務(wù)等各項(xiàng)費(fèi)用和制氫企業(yè)的合理利潤，氫氣的出廠價(jià)至少是上述費(fèi)用的1.5倍。氫氣運(yùn)輸目前依靠長管拖車，運(yùn)輸距離不超過100千米時(shí)，運(yùn)輸費(fèi)用8～10元/千克;加氫站的情況比較復(fù)雜，僅考慮折舊、儲存管理合計(jì)成本就需要約20元/千克，再考慮其他合理的成本需要加價(jià)到28元/千克。即使是煤制氫，在加氫站的加注價(jià)格也需要約53元/千克，如果氫氣來源于電解水，加注價(jià)格就增加到83元/千克。以乘用車為例，燃料電池車百公里氫耗約1千克，汽油車百公里油耗平均8升，按北京92號汽油現(xiàn)價(jià)5.5元/升計(jì)，燃料費(fèi)用為44元/百公里，比最便宜的煤制氫53元/百公里還低約20%。至于燃料電池車，國內(nèi)目前示范銷售的多為中型商務(wù)貨車及大中型商務(wù)大巴。裝配46千瓦燃料電堆、長10.5米的大巴售價(jià)195萬元;裝配32千瓦燃料電堆的箱式貨車售價(jià)130萬元，是同類型燃油車價(jià)格的3～5倍?？梢?，無論是氫作為交通燃料，還是燃料電池車，目前在經(jīng)濟(jì)上都不足以與成品油和燃油車進(jìn)行市場競爭，需要得到國家優(yōu)惠的財(cái)政政策支持才能生存發(fā)展。當(dāng)前，氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的動(dòng)力是政策驅(qū)使，不是市場行為。目前氫能還不足以與原油產(chǎn)生直接的競爭關(guān)系，二者還不在同一競爭層面。因此，持續(xù)的低油價(jià)態(tài)勢不會直接阻礙氫能和燃料電池車的發(fā)展。

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵在技術(shù)

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本制約因素是關(guān)鍵技術(shù)得到突破。“十三五”以來，氫能產(chǎn)業(yè)崛起發(fā)展的一個(gè)重要因素是氫燃料電池技術(shù)獲得突破性進(jìn)展，氫能與傳統(tǒng)能源和可再生能源互聯(lián)有了技術(shù)基礎(chǔ)。國內(nèi)許多地方積極規(guī)劃建設(shè)氫能產(chǎn)業(yè)園，配套出臺一系列優(yōu)惠政策招商引資，催生出氫能產(chǎn)業(yè)一派繁榮發(fā)展的景象。但我們必須清醒地認(rèn)識到，國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和燃料電池技術(shù)基礎(chǔ)還很薄弱，應(yīng)用市場僅處在試水階段，存在很多的不確定因素，不足以支撐當(dāng)前氫能和燃料電池車的快速發(fā)展。對于氫生產(chǎn)和儲運(yùn)，我國制氫依賴的化石能源和可再生能源資源豐富，制氫技術(shù)相對成熟可行，關(guān)鍵是處理好減排和經(jīng)濟(jì)成本問題。最大的挑戰(zhàn)在于氫的儲存和運(yùn)輸帶來的成本增加，包括車載儲存和車下的儲運(yùn)。研究顯示，在目前整個(gè)氫能供應(yīng)鏈中，氫氣的儲存和運(yùn)輸加注所需成本占全部成本的1/2以上，目前沒有技術(shù)支持氫能經(jīng)濟(jì)、高效、可行的儲運(yùn)模式，而且現(xiàn)有的技術(shù)研發(fā)和攻關(guān)一時(shí)也看不到解決問題的關(guān)鍵突破方向。

氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)是燃料電池技術(shù)。我國雖然在燃料電池技術(shù)整體上取得了長足的發(fā)展，但與國外相比還存在較大差距。首先是缺乏關(guān)鍵材料、核心部件的批量生產(chǎn)技術(shù)，電催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙擴(kuò)散層材料、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵等仍依靠進(jìn)口，不利于我國氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)的自主發(fā)展。實(shí)際上，我國對這些關(guān)鍵材料和部件的研發(fā)水平很高，研制的樣品達(dá)到甚至超過了國外的商業(yè)化產(chǎn)品水平，但這些成果沒有進(jìn)一步開發(fā)形成產(chǎn)品批量化、質(zhì)量一致性的生產(chǎn)技術(shù)。其次，我國燃料電池堆系統(tǒng)的可靠性與耐久性與國際先進(jìn)水平仍存在差距，特別是車用燃料電池，全工況下的可靠性與耐久性急需提高。否則，燃料電池車的市場競爭能力難以增強(qiáng)，終究被消費(fèi)者淘汰。我國要針對氫能生產(chǎn)、儲運(yùn)和應(yīng)用技術(shù)與國外的差距，從國家層面組織優(yōu)勢力量全方位攻關(guān)，加大資助力度，促進(jìn)技術(shù)集成化和系統(tǒng)化，努力促進(jìn)氫能儲運(yùn)技術(shù)的突破，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料核心部件的國產(chǎn)化批量生產(chǎn)，提高燃料電堆系統(tǒng)總體技術(shù)水平，為氫能和燃料電池車發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

低油價(jià)時(shí)代有可能引發(fā)世界能源供給格局大變動(dòng)，并從安全層面給我國帶來較大負(fù)面影響。眼下，一方面抓住油價(jià)低迷的好時(shí)機(jī)，提高石油戰(zhàn)略儲備能力;另一方面要堅(jiān)定發(fā)展氫能等新能源的決心，以綠色低碳、高效低成本為方向，把氫能燃料電池技術(shù)及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)培育成新增長點(diǎn)，促進(jìn)我國氫能產(chǎn)業(yè)駛?cè)氚l(fā)展的快車道。