氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源,能幫助可再生能源大規(guī)模消納,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)大規(guī)模調(diào)峰和跨季節(jié)、跨地域儲(chǔ)能,加速推進(jìn)工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域的低碳化。我國(guó)具有良好的制氫基礎(chǔ)與大規(guī)模的應(yīng)用市場(chǎng),發(fā)展氫能優(yōu)勢(shì)顯著。加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展是助力我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要路徑。國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》。氫能的開發(fā)與利用正在引發(fā)一場(chǎng)深刻的能源革命,氫能成為破解能源危機(jī),構(gòu)建清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系的新密碼。 能源危機(jī)開啟了氫能開發(fā)和利用的探索之路 氫能作為一種替代能源進(jìn)入人們的視野還要追溯到20世紀(jì)70年代。其時(shí),中東戰(zhàn)爭(zhēng)引發(fā)了全球的石油危機(jī),美國(guó)為了擺脫對(duì)進(jìn)口石油的依賴,首次提出“氫經(jīng)濟(jì)”概念,認(rèn)為未來氫氣能夠取代石油成為支撐全球交通的主要能源。1960年至2000年,作為氫能利用重要工具的燃料電池獲得飛速發(fā)展,在航天航空、發(fā)電以及交通領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐充分證明了氫能作為二次能源的可行性。氫能產(chǎn)業(yè)在2010年前后進(jìn)入低潮期。 但2014年豐田公司“未來”燃料電池汽車的發(fā)布引發(fā)了又一次氫能熱潮。隨后,多國(guó)先后發(fā)布了氫能發(fā)展戰(zhàn)略路線,主要圍繞發(fā)電及交通領(lǐng)域推動(dòng)氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展;歐盟于2020年發(fā)布了《歐盟氫能戰(zhàn)略》,旨在推動(dòng)氫能在工業(yè)、交通、發(fā)電等全領(lǐng)域應(yīng)用;2020年美國(guó)發(fā)布《氫能計(jì)劃發(fā)展規(guī)劃》,制定多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),期望成為氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。至此,占全球經(jīng)濟(jì)總量75%的國(guó)家均已推出氫能發(fā)展政策,積極推動(dòng)氫能發(fā)展。 我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍處于發(fā)展初級(jí)階段。近年來,我國(guó)對(duì)氫能行業(yè)的重視不斷提高。2019年3月,氫能首次被寫入《政府工作報(bào)告》,在公共領(lǐng)域加快充電、加氫等設(shè)施建設(shè);2020年4月,《中華人民共和國(guó)能源法(征求意見稿)》擬將氫能列入能源范疇; 2020年9月,財(cái)政部、工業(yè)和信息化部等五部門聯(lián)合開展燃料電池汽車示范應(yīng)用,對(duì)符合條件的城市群開展燃料電池汽車關(guān)鍵核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)和示范應(yīng)用給予獎(jiǎng)勵(lì);2021年10月,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》,統(tǒng)籌推進(jìn)氫能“制—儲(chǔ)—輸—用”全鏈條發(fā)展;2022年3月,國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》,氫能被確定為未來國(guó)家能源體系的重要組成部分和用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體,氫能產(chǎn)業(yè)被確定為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。 近年來,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,基本涵蓋了氫氣制—儲(chǔ)—輸—用全鏈條。 氫能產(chǎn)業(yè)鏈的上游為制氫,我國(guó)是世界第一產(chǎn)氫大國(guó),氫氣產(chǎn)能約3300萬噸。根據(jù)制取過程的碳排放強(qiáng)度,氫被分為“灰氫”“藍(lán)氫”和“綠氫”。灰氫是指通過化石燃料燃燒產(chǎn)生的氫氣,在生產(chǎn)過程中會(huì)有大量二氧化碳排放;藍(lán)氫是在灰氫的基礎(chǔ)上,應(yīng)用碳捕集和封存技術(shù),實(shí)現(xiàn)低碳制氫;綠氫是通過太陽能、風(fēng)力等可再生能源發(fā)電進(jìn)行電解水制氫,在制氫過程中沒有碳排放。目前,我國(guó)氫氣制取以煤制氫方式為主,占比約80%。未來,隨著可再生能源發(fā)電成本持續(xù)降低,綠氫占比將逐年上升,預(yù)計(jì)2050年將達(dá)到70%。 氫能產(chǎn)業(yè)鏈的中游是氫儲(chǔ)運(yùn),高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)已商業(yè)化,是最為廣泛的氫能儲(chǔ)運(yùn)方式。長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸靈活性高,適用于短距離、小體量輸氫;液氫存儲(chǔ)和固態(tài)儲(chǔ)氫無需壓力容器,運(yùn)輸便捷,是未來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模氫能儲(chǔ)運(yùn)的方向。 氫能產(chǎn)業(yè)鏈下游為氫的綜合應(yīng)用,氫氣作為一種工業(yè)原料可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電子、醫(yī)療等領(lǐng)域,此外,氫氣還可通過氫燃料電池或氫內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化為電能和熱能,可覆蓋社會(huì)生產(chǎn)生活的方方面面。到2060年,我國(guó)氫能需求預(yù)計(jì)達(dá)1.3億噸,其中工業(yè)需求占主導(dǎo)地位,占比約60%,交通運(yùn)輸領(lǐng)域?qū)⒅鹉陻U(kuò)大規(guī)模達(dá)到31%。