（1.佛山環(huán)境與能源研究院；2.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院；3.中國國際經(jīng)濟交流中心）

近年來，我國氫能產(chǎn)業(yè)受到國家相關(guān)部門及地方政府的高度重視，產(chǎn)業(yè)政策及標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)體系逐步完善，技術(shù)創(chuàng)新成效顯著，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及車輛推廣初具規(guī)模，但仍存在產(chǎn)業(yè)布局趨同、核心技術(shù)水平有待提升、產(chǎn)業(yè)鏈成本偏高、應(yīng)用場景單一等問題，亟待"十四五"突破和解決。我國提出實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，對綠色低碳發(fā)展提出了更高要求，也為氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供廣闊空間。本文概述了我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前存在的主要問題，對"十四五"氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景進行了展望。

01產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）政策驅(qū)動產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

"十三五"以來，國家層面相繼出臺了《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《"十三五"國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》《"十三五"國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》等多項政策，推動了氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

2017年以來，我國已形成氫能"制-儲-運-加-用"完整產(chǎn)業(yè)鏈，初步具備規(guī)?；l(fā)展的基礎(chǔ)。京津冀、長三角、珠三角、成渝、山東及環(huán)武漢等地區(qū)先發(fā)優(yōu)勢明顯，輻射帶動作用和對優(yōu)勢企業(yè)的吸引力逐步凸顯，集聚效應(yīng)初步顯現(xiàn)。我國能源央企紛紛布局氫能業(yè)務(wù)，依托自身技術(shù)基礎(chǔ)和資源優(yōu)勢，積極創(chuàng)新發(fā)展模式，推動與地方政府以及企業(yè)間在氫能領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作，迅速成為加快推進我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。

2020年，《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書等相繼發(fā)布，產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向更加明確，又恰逢"國家燃料電池汽車示范城市群"項目即將啟動，必將推動我國氫能產(chǎn)業(yè)全面提速。

（二）技術(shù)自主創(chuàng)新成效顯著

近年來，我國高度重視氫能技術(shù)自主創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化，關(guān)鍵技術(shù)取得較大突破，技術(shù)成果轉(zhuǎn)化成效顯著。

氫氣制儲運加環(huán)節(jié)：制氫方面，我國大型煤制氫、天然氣制氫技術(shù)及裝備世界領(lǐng)先；堿性電解槽技術(shù)并跑國際先進水平；質(zhì)子交換膜電解槽（PEM）技術(shù)進步顯著但仍跟跑國際先進水平；固體氧化物電解池（SOEC）技術(shù)處于實驗驗證階段。車載儲氫容器方面，我國三型瓶技術(shù)成熟已實現(xiàn)全國產(chǎn)化，四型瓶初步具備量產(chǎn)水平。儲運方面，我國仍以20MPa壓縮氫氣運輸為主，液氫、固態(tài)儲氫、50MPa壓縮氣體運輸技術(shù)及裝備取得顯著進步，但與國際一流水平差距明顯；98MPa全國產(chǎn)化固定儲氫容器和45MPa（含以上）固定儲氫瓶組性能指標(biāo)基本達到國際先進水平。加氫站技術(shù)及裝備方面，45MPa隔膜式和液驅(qū)氫氣壓縮機已具備產(chǎn)業(yè)化能力；90MPa氫氣壓縮機核心技術(shù)取得突破；加氫機整機開發(fā)實現(xiàn)國產(chǎn)化，但閥門、流量計等關(guān)鍵部件仍依賴進口。

燃料電池及零部件環(huán)節(jié)：關(guān)鍵材料方面，近幾年技術(shù)有所突破，但整體水平對比世界先進仍有較大差距，產(chǎn)品對外依賴度較大。質(zhì)子交換膜和氣體擴散層（碳紙）技術(shù)水平顯著提升，但產(chǎn)業(yè)化仍有待突破；催化劑已實現(xiàn)量產(chǎn)，但仍跟跑國際先進水平。核心零部件方面，膜電極、空壓機、雙極板等國產(chǎn)化進展迅速，正快速縮小與國際先進水平的差距，2020年成本同比降幅達30%以上；電堆與系統(tǒng)集成技術(shù)水平與國際并跑，并向高功率、高集成、低成本方向發(fā)展。氫氣循環(huán)泵總體處于跟跑狀態(tài)，但國內(nèi)企業(yè)積極推動技術(shù)攻關(guān)，已取得一定進展。

終端應(yīng)用環(huán)節(jié)：城市公交和物流車仍是目前最主要的燃料電池終端產(chǎn)品，續(xù)航一般300～500公里。乘用車、重型卡車、備用電源等終端應(yīng)用發(fā)展迅速，已有企業(yè)陸續(xù)推出燃料電池乘用車、重卡、應(yīng)急電源車等。燃料電池船舶方面，我國已推出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的船用燃料電池系統(tǒng)。固體氧化物燃料電池（SOFC）方面，我國擁有全球最大的陶瓷電解質(zhì)膜片供應(yīng)商，5kW級SOFC電堆及系統(tǒng)已開發(fā)成功。

（三）車輛示范推廣初具規(guī)模

依托北京奧運會、上海世博會等重大國際活動，我國積累了較為豐富的燃料電池汽車示范經(jīng)驗，逐漸探索出一條以商用車為主的中國特色燃料電池汽車推廣路徑。

2016～2019年，我國燃料電池汽車產(chǎn)銷量穩(wěn)步上升；2020年受疫情影響產(chǎn)銷量同比有所下降，前11個月產(chǎn)銷量分別為935輛和948輛。截至目前，我國燃料電池汽車保有量約7200輛，以中型貨車和大中型客車為主，累計運營里程接近1億公里；上海、深圳和佛山投放車輛均超過千輛。

隨著汽車示范應(yīng)用規(guī)模不斷擴大，技術(shù)成熟度和可靠性逐步得到驗證，推廣應(yīng)用開始向重卡、特種車、叉車、船舶等其他交通領(lǐng)域以及備用電源、應(yīng)急電源、儲能、無人機等領(lǐng)域拓展。

（四）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)穩(wěn)步推進

截至2020年11月底，國內(nèi)建成超過80座加氫站，在建約50座，備案及規(guī)劃數(shù)量超過百座。其中，佛山建成16座，12座投入運營；上海建成9座，6座投入運營；北京建成4座；廣州、成都、武漢三地分別建成3座。建站模式呈現(xiàn)多元化，同濟-新源大連加氫站是我國第一座風(fēng)光互補發(fā)電耦合制氫的70MPa加氫站；上海驛藍加氫充電合建站是我國首個通過管道輸送氫氣供氫的加氫站；佛山樟杭油氫合建站是我國首座油、氫、電綜合能源補給站。隨著儲氫容器、壓縮機、加氫機、安全系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化率提高，加氫站建設(shè)成本呈現(xiàn)逐年降低趨勢。

（五）標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系逐步完善

2020年4月，工信部發(fā)布的《2020年新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點》明確提出，要推動研制燃料電池等重點標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)對技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級的引領(lǐng)作用。

我國在氫能安全領(lǐng)域現(xiàn)行國標(biāo)12項，行標(biāo)2項；在氣體品質(zhì)檢測領(lǐng)域現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)4項，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項，地方標(biāo)準(zhǔn)1項；在氣體純化領(lǐng)域現(xiàn)行國標(biāo)2項，行標(biāo)3項；在儲氫容器領(lǐng)域現(xiàn)行國標(biāo)33項；在運輸領(lǐng)域現(xiàn)行國標(biāo)19項；在加氫站領(lǐng)域現(xiàn)行國標(biāo)8項；在燃料電池系統(tǒng)領(lǐng)域現(xiàn)行國標(biāo)8項。

我國正加快完善氫能利用標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)體系。2020年9月，廣東省發(fā)布了全國首個氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃的路線圖。2020年12月，國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新基地（氫能）順利通過國家市場監(jiān)督管理局驗收評審，對我國氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)具有重要意義。

02 主要問題與建議

（一）產(chǎn)業(yè)布局協(xié)同仍有待強化

當(dāng)前，我國氫能產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化問題較為突出，制約產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。主要體現(xiàn)在以下兩方面：一是頂層設(shè)計缺位，產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏統(tǒng)籌布局，導(dǎo)致地方政府規(guī)劃趨同，資金、技術(shù)創(chuàng)新等資源配置囿于地方，重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象已經(jīng)凸顯。二是推廣應(yīng)用主要集中在交通領(lǐng)域（尤其是汽車），進一步加重布局同質(zhì)化，膜電極、電堆及系統(tǒng)等產(chǎn)能過剩，不利于氫能全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新與突破。

對此，建議盡快出臺國家頂層設(shè)計，引導(dǎo)各個地區(qū)因地制宜、協(xié)同布局。同時，要統(tǒng)籌建立氫能管理機制：一是明確將氫能納入到能源管理范疇，前期可以參照天然氣管理，后期逐步探索氫能管理機制；二是從國家到省市統(tǒng)一明確行業(yè)主管部門，理順管理工作流程，提升管理效率。

（二）核心技術(shù)水平仍有待提高

我國氫能產(chǎn)業(yè)部分核心關(guān)鍵技術(shù)與世界先進水平仍有較大差距，對外依存度較大。催化劑和質(zhì)子交換膜仍未實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，核心技術(shù)指標(biāo)相對落后，氣體擴散層（碳紙）基本全部依賴進口?？諌簷C、氫氣循環(huán)泵、金屬雙極板等核心零部件處于跟跑水平。液氫、管道等高效低成本儲運技術(shù)，液驅(qū)和離子氫氣壓縮機、加氫槍等處于跟跑階段。燃料電池乘用車正向開發(fā)水平落后于豐田、現(xiàn)代等國際一流企業(yè)。

對此，建議推動建設(shè)國家級氫能研發(fā)平臺，推動氫能核心關(guān)鍵技術(shù)自主可控?；A(chǔ)材料方面，攻關(guān)突破質(zhì)子交換膜、催化劑和碳紙并促進自主技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。核心部件方面，提高金屬雙極板、空壓機、氫氣循環(huán)系統(tǒng)等關(guān)鍵性能指標(biāo)。裝備方面，重點研究PEM和SOEC電解槽和離子壓縮機，加快突破液氫、深冷高壓及管道等儲運技術(shù)。

（三）全產(chǎn)業(yè)鏈成本有待降低

隨著技術(shù)進步，部分廠家的燃料電池電堆價格突破2000元/千瓦，但縱觀全產(chǎn)業(yè)鏈，成本仍有待降低。一是部分關(guān)鍵材料、核心零部件和氫能裝備依賴進口，技術(shù)自主化率低，同時推廣應(yīng)用規(guī)?；潭鹊?，導(dǎo)致成本降低緩慢。二是電價優(yōu)惠力度小、儲運效率低等原因，導(dǎo)致氫氣到站價格居高不下，同時建站成本仍然偏高，使得氫氣零售價格高昂。

對此，建議加快降低全產(chǎn)業(yè)鏈成本。一要加快突破燃料電池及氫氣制儲運加環(huán)節(jié)"卡脖子"技術(shù)，擴大推廣規(guī)模。二要鼓勵因地制宜探索多元化制氫技術(shù)路線，出臺24小時制氫優(yōu)惠電價，創(chuàng)新機制，突破可再生能源"隔墻售電"等限制。三是加快新型儲運技術(shù)開發(fā)；四是創(chuàng)新建站模式，推廣油氫合建、站內(nèi)制氫-加氫母站等。

（四）示范應(yīng)用場景仍有待拓展

目前，我國氫能示范應(yīng)用主要集中在交通領(lǐng)域，公交車為主要應(yīng)用場景，這種模式不可持續(xù)。一是在經(jīng)濟增長壓力遞增的情況下，以高成本采購與運營氫燃料電池汽車加大地方財政壓力。二是車輛售價與電堆及系統(tǒng)成本脫鉤現(xiàn)象越來越突出。三是單一應(yīng)用場景也不利于技術(shù)進步及驗證，以及降低全產(chǎn)業(yè)鏈成本。

對此，建議擴大氫能應(yīng)用場景。一是建設(shè)氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，創(chuàng)新體制機制、探索新商業(yè)模式、先行先試前沿技術(shù)及裝備。二是支持國家燃料電池汽車示范城市群項目，挖掘應(yīng)用場景，拓展氫能在交通、儲能、工業(yè)和建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用，探索在重型工程機械、軌道交通、船舶、無人機等領(lǐng)域示范應(yīng)用。

03 "十四五"展望

（一）核心技術(shù)逐步實現(xiàn)自主可控

經(jīng)過多年探索與研究，我國氫能產(chǎn)業(yè)核心關(guān)鍵技術(shù)路線圖已趨于清晰。即將啟動的國家燃料電池汽車示范項目，明確提出通過"以獎代補"的方式支持電堆、膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜、催化劑、碳紙、空壓機、氫氣循環(huán)系統(tǒng)等八大部件技術(shù)自主創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化。"十四五"期間，有望實現(xiàn)整車與系統(tǒng)、八大部件產(chǎn)品關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控。其中，整車與系統(tǒng)、電堆、膜電極、雙極板、空壓機等產(chǎn)品性能參數(shù)與國際先進水平并跑，質(zhì)子交換膜、催化劑、碳紙、氫氣循環(huán)系統(tǒng)等產(chǎn)品接近國際先進水平。同時，氫能領(lǐng)域關(guān)鍵核心裝備精密度、生產(chǎn)工藝流程、原材料性能、國產(chǎn)化率等技術(shù)產(chǎn)業(yè)化水平將得到進一步提升，基本實現(xiàn)自主可控。

（二）產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模突破萬億元水平

在全球積極應(yīng)對氣候變化大背景下，發(fā)展氫能已成為國際社會的基本共識，全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來了重大機遇。我國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化已進入快速通道，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)成本大幅下降，預(yù)計2021年燃料電池電堆及系統(tǒng)平均成本較2018年降幅超過50%。未來我國將加速發(fā)展綠氫制取、儲運和應(yīng)用等氫能產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)裝備，氫能供應(yīng)保障網(wǎng)絡(luò)逐步構(gòu)建完善，促進氫能燃料電池技術(shù)鏈、氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。此外，氫能可與電能互變、互通，可有效耦合傳統(tǒng)化石能源和可再生能源系統(tǒng)，在工業(yè)、交通、建筑、能源等各個領(lǐng)域可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模化應(yīng)用，提高氫能產(chǎn)業(yè)鏈配套能力，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平將邁上新臺階。到"十四五"末，全國燃料電池汽車保有量達到10萬輛，氫能產(chǎn)業(yè)市場達到萬億元規(guī)模。

（三）終端產(chǎn)品應(yīng)用場景愈加豐富

通過燃料電池汽車示范，我國氫能終端推廣應(yīng)用及運營成本將逐步下降至傳統(tǒng)能源產(chǎn)品水平，到"十四五"末，氫氣終端售價不高于35元/千克，與燃油經(jīng)濟性持平，推動中重型商用車實現(xiàn)多場景、大規(guī)模推廣應(yīng)用。隨著技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)夯實，預(yù)計到"十四五"末，氫能應(yīng)用場景將愈加豐富。一是備用電源、船舶、有軌電車及SOFC分布式發(fā)電等將初具規(guī)模效應(yīng)；二是氫能在鋼鐵、化工、煉油等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)綠色替代，構(gòu)建"大氫能"終端應(yīng)用場景；三是加快發(fā)展液氫、管道輸氫等氫能供應(yīng)技術(shù)及裝備，推動實現(xiàn)氫能與可再生能源融合發(fā)展，解決我國可再生能源大規(guī)模消納和儲運問題，加快構(gòu)建以氫+可再生能源為軸心的能源新體系。

（四）產(chǎn)業(yè)政策體系建設(shè)穩(wěn)步推進

深入實施能源革命，大力發(fā)展可再生能源將推動我國能源發(fā)展政策進入新階段。近年來，我國氫能行業(yè)發(fā)展政策體系創(chuàng)新驅(qū)動力正從"自下而上"到"上下協(xié)同"發(fā)生改變，有利于加快氫能制儲運加用各環(huán)節(jié)政策法規(guī)完善。"十四五"期間，"碳達峰"和"碳中和"將催生氫能行業(yè)發(fā)展需求，有助于推動建成符合國情的氫能標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策體系。

原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2021年1月1日第1、2期