熊华文：推动氢能产业高质量发展，需要坚守绿色低碳的初心
前言
近几年，氢能因其清洁、高效、来源广泛以及可与其他能源品种全面融合等特点越来越受到各国政府、科技界和企业界的关注，逐步成为全球能源研究的热点。美国、日本、法国、德国等发达经济体纷纷出台氢能源战略，试图抢占氢能源发展的制高点。在“双循环”经济发展格局下，大力发展氢能可以成为助力碳达峰、碳中和的重要手段。
在6月21日麒麟学院的网络公开课上，国家发展和改革委员会能源研究所主任熊华文以《“双碳”目标下的氢能产业发展模式、路径与政策》发表演讲。总结了国内外发展氢能的典型实践模式，提出了“双碳”目标下我国氢能发展的战略定位，在分析当前我国氢能产业发展的现状、机遇和挑战基础上，就“十四五”我国氢能产业发展的路径和政策提出相关建议、展望。
国内外氢能产业发展的典型实践模式
日本是全球发展氢能的一类重要代表，也是氢能愿景的缔造者、技术的实践者、产业的推广者。发展氢能可提升其能源安全水平、分化供应中断及价格波动风险。此外，氢能还能够提升微观领域的能源安全水平。日本氢能基本战略聚焦于车用和家用领域的应用，是产业和技术发展的必然延伸。推广氢燃料电池汽车和家用燃料电池设备，一方面可将过往投入在市场上变现、获取现金流，另一方面，还能及时获取信息反馈，完善技术和设备，由此形成了“技术促产业、产业促市场、市场促技术”的良性循环和正向反馈。
欧盟发展氢能最主要的驱动力是为了推动深度脱碳。以德国为代表，发展氢能可大规模消纳可再生能源，并实现“难以减排领域”深度脱碳。围绕深度脱碳和促进能源转型，德国提出了“Power to X”理念，致力于探索氢能综合应用。具体而言，在氢气生产端，重点围绕可再生能源电解水制氢技术，构建规模化绿色氢气供应体系。在氢气应用端，绿色氢气可用于天然气掺氢、分布式燃料电池发电或供热、氢能炼钢、化工原料、氢燃料电池汽车等多个领域。
总结来说，不同国家发展氢能产业的出发点、侧重点、着力点等均有所不同，可大致总结为四种典型模式，即把氢能作为深度减碳重要工具的德国模式（法国、英国、荷兰等国做法类似），把氢能作为新兴产业制高点的日本模式（韩国做法类似），把氢能作为中长期战略技术储备的美国模式（加拿大做法类似），和把氢能作为资源出口创汇新增长点的澳洲模式（新西兰、俄罗斯等做法类似）。
△熊华文——《“双碳”目标下的氢能产业发展模式、路径与政策》课程ppt
科学认识能源转型背景下的氢能定位
与发达国家的能源结构相比，我国能源结构依然是以煤炭为主。要实现双碳的目标，有两条基本路径，一是控制能源消费总量，通过节能提高能效把需求总量降下去。第二个就是能源结构的优化，可以从能源供应侧和能源消费侧两个方面看。在能源供应侧，就是大力发展非化石能源，实施可再生能源替代行动。在能源消费侧，考虑到未来以可再生能源电力供应为主的方式，加速推动电气化是能源终端需求部门实现能源结构优化和减排二氧化碳的基本路径。
总结而言，“双碳”目标下的未来能源系统，是一个以可再生能源为基础、以电力为中心的能源系统，氢能在能源转型和现代能源体系构建过程中一个基本定位就是氢电协同，即在能源供应侧与高比例可再生能源电力相协同，助力可再生能源消纳和提高电力系统储能调峰能力，在能源消费侧与高度电气化相协同，解决难以电气化领域的深度脱碳问题。
具体来看，在能源转型中，氢能将在三个方面发挥重要作用。
△熊华文——《“双碳”目标下的氢能产业发展模式、路径与政策》课程ppt
首先，氢本身可以作为高效低碳的二次能源来使用，这是它作为终端能源品种之一的最本质的作用。主要的应用领域是一些终端消费部门，比如在交通领域、建筑领域等等。
第二，还可以把它当作一种可以推动各个能源品种之间灵活智能转换的载体和媒介，实现多能源品种的耦合互补和系统互联互通。
第三，在推动电气化的过程中，对无法通过电气化实现减碳的领域，氢能要发挥不可或缺的作用，就是利用氢的还原属性和元素属性，作为绿色清洁的工业原料替代传统化石能源原料需求。
氢能产业发展面临的机遇和挑战
熊华文认为，从近期来看，氢能产业加快发展是具备条件的，主要概括为四个方面。
第一是整个氢能产业发展顶层设计基本明晰。第二个方面是国家层面的支持力度应该越来越大。第三从技术上、成本上、基础设施上，在持续的推进，技术在突破，成本在下降，基础设施在完善。另外，产业界、政府层面等示范试点层出不穷，投资热情不断高涨。
从现状上来讲，截止到目前，已有50多个地方政府已经发布了氢能产业的规划或实施意见等，同时氢能的能源属性也在越来越凸显，能源领域的国有企业特别是央企，正在加速布局氢能产业。
从产业技术的角度，产业化水平基本初步具备条件。其中电解水制氢包括煤制氢技术，我们国家不光技术成熟，也在成本上全球领先。在储存运输环节也正在陆续突破，包括相关的国家标准密集出台，示范应用正在展开。从燃料电池电堆系统及关键零部件角度，最近几年，国内一些企业也在一些核心材料、关键零部件、以及系统集成方面取得了非常大的进展。
从应用上来讲，我们是以交通领域作为应用的先导，与此同时其他领域的应用，包括工业和建筑部门的示范应用也在陆续推进。
但是从去年市场的情况来看，燃料电池汽车的产销量同比都有较大幅度下降，当然这里面也有偶然因素，主要是疫情的影响。我们更要有战略定力，要保持对产业的持续信心。
不过，成本高是阻碍氢能商业化和大规模推广应用的一个重要障碍。按照目前燃料电池汽车的情况，需要补贴到50%左右，才有可能在经济性上与燃油汽车相竞争。
氢的来源一定是可再生能源电解水制氢这已经形成了业界共识。但是从现实的角度来看，电解水制氢虽清洁低碳但成本高昂，而煤炭制氢虽成本较低但碳排放高。经济性和清洁性的两难平衡也是氢能发展面临的重要问题。
从储运环节来讲，现在面临的突出的问题是技术路径单一，储运成本过高；在加氢站等基础设施建设方面，目前加氢站建设和燃料电池汽车的推广，仍然存在着一种不协调的循环关系。单从加氢站本身的建设来看，很多地方依然表现出选址难、审批难、落地难、建设难、盈利难等等这些显著障碍。另外，卡脖子的关键技术环节还是比较多。很多关键的核心技术、部件仍然依赖进口，对外依存度比较高等等。
氢能产业发展面临的机遇和挑战
发展氢能产业是我国摆脱对化石能源的依赖、保障能源安全的战略选择。目前我国已开始重视氢能产业发展，《国家创新驱动发展战略纲要》《能源技术革命创新行动计划（2016—2030 年）》 等国家级规划明确了氢能产业的战略地位。同时我国已具备一定的氢能工业基础，全国氢气产能超过2000万吨/年。但是生产主要依赖化石能源，消费主要作为工业原料，清洁能源制氢和氢能的能源化利用规模较小。
对此，熊华文建议：氢能应用不能只聚焦于交通这一个领域，一定要探索多元化的运营模式，推动工业、建筑、电力等等这些领域多元化应用场景。
△熊华文——《“双碳”目标下的氢能产业发展模式、路径与政策》课程ppt
要推动全产业链降成本，逐步摆脱补贴依赖症。未来氢能要发展壮大，要在能源系统中占有一席之地，必须通过技术进步、规模效应、体制改革、模式创新等途径实现全产业链降成本，不断提高经济性。当然，在产业成长初期，给予财政补贴和政策扶持也是必要的。
第三，安全是氢能产业长期健康持续发展的基本保障和生命线，不能为了降成本而忽视安全或者降低安全性，要统筹产业发展和安全，把握成本、效率与安全的平衡。
第四，在产业发展过程中要把握节奏，算好氢能数量平衡帐和投入产出经济账，推动上游与下游、产业与市场、基础设施和推广应用的步调一致和协调配合。
熊华文表示，对于十四五氢能产业发展的政策建议，主要有三个方面，一是多点探索，二是积累经验，三是产业整合。
十四五氢能产业发展要把握五个方面的重要原则。第一是创新；第二要发挥集群效应；第三要坚守绿色低碳；第四在重点地区、重点环节、重点领域要推动重点突破。另外，从体制机制上，从国际合作上，要推动开放共享。
熊华文表示，推动氢能产业高质量发展，需要坚守绿色低碳一个初心，抓住碳达峰、碳中和两大机遇，突出终端能源、转换媒介、工业原料三大定位，同时推动交通、工业、建筑、电力等多个领域的综合示范应用。
✍️文字整理：范明明
本文整理自嘉宾演讲，并已经嘉宾审核。
⚠️未经允许，请勿转载。
