國家發展改革委、國家能源局近日聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》，這是我國首個氫能產業的中長期規劃。業內專家表示，規劃包含多項高“含金量”內容，首次明確氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，確定可再生能源制氫是主要發展方向。
明確氫的能源屬性
及氫能產業發展總體布局
氫能的發展對于我國實現碳達峰碳中和目標有重要的意義。去年10月發布的《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》要求，加強氫能生產、儲存、應用關鍵技術研發、示范和規模化應用。今年1月，中共中央政治局第三十六次集體學習強調，要積極有序發展氫能源。
規劃明確指出，氫能是未來國家能源體系的重要組成部分。“氫能作為一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，明確其是我國未來多元化能源體系的重要組成部分，將對推動我國能源綠色低碳轉型，實現碳達峰碳中和目標發揮重要作用。”中國國際經濟交流中心常務副理事長張曉強說。
長期以來，氫氣被作為?；饭芾恚陆ǖ闹茪漤椖烤鶎儆?ldquo;新建危險化學品生產項目”，被嚴格禁止在化工園區外新建、擴建。業內專家表示，隨著規劃的發布實施，氫的能源屬性進一步明確，相關部門也需出臺專門的配套文件，加強氫能作為能源的規范管理。
作為我國首個氫能產業中長期規劃，規劃明確了到2035年我國氫能產業發展的總體布局，包括系統構建支撐氫能產業高質量發展創新體系;統籌推進氫能基礎設施建設;穩步推進氫能多元化示范應用;加快完善氫能發展政策和制度保障體系等。
明確可再生能源制氫
為主要發展方向
規劃將清潔低碳作為氫能發展的基本原則，提出構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系，將發展重點放在可再生能源制氫，并提出嚴格控制化石能源制氫。
目前我國氫氣產量超3000萬噸/年，主要是化石能源制氫、工業副產氫等，用于生產化工產品?；茉粗茪涮寂欧帕亢芨撸骄迫∶抗餁錃鈺欧?0-30公斤二氧化碳。
“在碳達峰碳中和背景下，化石能源制氫顯然不能成為發展的主方向，可再生能源制氫將成為我國未來氫源的重要組成部分。”中國工程院院士干勇說。
國家能源集團國華投資公司氫能技術運營部副總經理董斌琦介紹，可再生能源制氫結合氫燃料電池，可以調節電網負荷和儲能，能夠大幅提高可再生能源發電并網比例，減少棄水、棄風、棄光。
規劃對制氫的區域布局進行了綜合考慮，提出在焦化、氯堿、丙烷脫氫等行業集聚地區，優先利用工業副產氫，鼓勵就近消納;在風光水電資源豐富地區，開展可再生能源制氫示范，逐步擴大示范規模，探索季節性儲能和電網調峰。同時，對可再生能源制氫量設定了發展目標，預計2025年可再生能源制氫量將達到10-20萬噸/年。
積極有序發展
注重規模效益同步增長
作為一項重要的清潔能源，氫能在得到積極發展的同時，也需實現有序發展，“一哄而上”忽視項目可行性并不可取。
“發展氫能產業需要先示范后推廣，不能出現低水平同質化競爭和重復投資建設。”張曉強說。
在中國科學院院士歐陽明高看來，各地不能盲目上馬氫能項目。“發展氫能是個長期的事業，并不是馬上就能實現高產值高收益的。”他說，“這是一個循序漸進的系統工程，目前適宜發展氫能的地區需要可再生能源豐富、科技實力強、資金實力強、有龍頭企業能整合產業鏈，還要有豐富的應用場景和市場。”
河北省張家口市是經國務院同意設立的可再生能源示范區。借力2022年“綠色”冬奧契機，張家口部署實施了一批氫能項目，產業投資達200億元，初步實現氫能產業區域性集聚發展。
“張家口的風能、太陽能等可再生能源豐富，并且張家口創新設計了‘政府+電網+發電企業+用戶側’的四方協作機制，電價最低可降至0.15元/度，有效降低制氫成本，為氫能產業的市場化發展奠定了基礎。”歐陽明高說。
此外，安全是氫能產業發展的重要前提，注重安全貫穿規劃的全文，要求加強全鏈條風險預防和安全監管。
構建氫能產業創新體系
自主掌握核心技術
張曉強認為，與國際領先水平相比，目前我國氫能產業的核心技術、裝備還處于“跟跑”的水平。部分核心關鍵技術、關鍵材料和裝備制造等尚未實現自主可控，一些儲運氫容器的基礎材料、加氫設備零部件仍依賴進口，安全檢測能力滯后于氫能產業發展的需要。
規劃提出，要系統構建支撐氫能產業高質量發展創新體系，并在關鍵核心技術、產業創新支撐平臺、專業人才隊伍、技術創新國際合作等方面提出了具體任務。
干勇建議，我國需重點突破下游燃料電池關鍵核心技術，帶動上游制氫、儲氫、加氫基礎設施建設以及核心技術研發，提高燃料電池耐久性和關鍵材料、核心零部件的國產化能力，突破氫氣儲存難題和加氫站關鍵零部件的進口依賴。
“那么，我國能不能成為世界先進的氫能國家呢?我相信，通過十幾年的努力，是完全有可能的。”張曉強說。余 蕊
“氫”情助力 氫能汽車離我們還有多遠
在不久前結束的北京冬奧會上，氫能汽車成了“新寵”。根據北京冬奧組委公布的數據，北京冬奧會示范運行超1000輛氫能汽車。這是目前為止世界上最大規模的一次氫燃料電池汽車示范運行。
有些市民困惑，中國電動汽車產業近年來發展勢頭很猛，北京冬奧會為何不大規模推廣電動汽車，反而使用還未真正走入百姓生活的氫能汽車?氫能汽車距離我們的生活還有多遠?
氫能汽車的優勢在哪?
加氫10分鐘續航300多公里
氫能發動機研發生產企業億華通，在北京冬奧會上投入了總計724輛大巴車保障賽事運行。“氫能汽車開起來的感覺類似電車，沒有頓挫，也很安靜，更沒有容易引起乘客不適的柴油味兒。”駕駛員程立勇說，大巴車加氫10分鐘，就能續航300多公里。
北京冬奧會舉辦期間天氣寒冷，尤其在延慶和張家口兩個賽區，最低氣溫零下30多攝氏度，還有不少山地運行路線。開過電動汽車的人都知道，面對低溫、爬坡的考驗，電動汽車的續航能力會大幅縮水。億華通公司常務副總經理于民介紹，為適應冬奧賽區的超低溫環境，裝載氫能發動機的車輛，還在海拉爾完成了極寒測試，零下35攝氏度的環境下，放置超過8小時后仍然可以完成超低溫啟動。
除了長續航和抗低溫性能外，氫能發動機還很環保，可以實現零碳排放。據了解，氫能發動機運行時，氫氣與氧氣在催化劑的作用下反應，會產生電能和水，電能帶動車輛行駛，水直接排出車外。“北京冬奧會上的724輛氫能車輛，行駛里程約209萬公里，相比于傳統燃油車，減少碳排放約1800噸。”于民說。
既然氫能汽車優勢這么明顯，會不會有朝一日，電動汽車被氫能汽車取代?于民說，氫能產業發展需要從多個維度考量，就目前來看，電動汽車和氫能汽車各有優勢，應當“宜電則電，宜氫則氫。”例如在本屆冬奧會北京賽區，由于氣溫并沒有延慶和張家口那么冷，因此保障賽事運行的車輛中就有一部分是電動汽車。
氫能安全嗎?
大數據平臺能實時監測車輛運行狀態
“您愿意嘗試氫能汽車嗎?”記者在街頭隨機采訪發現，不少市民似乎“談氫色變”——“氫氣，安全嗎”“氫氣儲存在哪里啊?要是車上帶個大罐子，會不會容易爆炸啊”……對于氫能汽車，市民普遍關心安全性。
畢業于中科院化學所的盧博士告訴記者，按照理論計算，氫氣的爆炸極限是4%至75.6%(體積濃度)，意思是如果氫氣在空氣中的體積濃度在這一范圍之間，遇火源就很容易發生爆炸。“氫氣的爆炸極限范圍廣，因此氫能汽車要想實現產業化，整個產業鏈上的所有企業都必須把安全性放在首位。”盧博士說。
在北京大興國際氫能示范區，日加氫量達4.8噸的全球最大加氫站——海珀爾加氫站已于2021年建成并正式投入運營。加氫站設有8臺加氫機、16把加氫槍，日服務車輛可達600輛。相關負責人李鐵軍說，氫氣從制氫廠生產出來后，會有專業運輸車運送至加氫站，在壓縮機的幫助下，儲存到氫氣儲罐中。
加氫站的樣子和傳統加油站類似，加氫的流程和加油差不多。工作人員把加氫槍插到大巴車的加氫口上，點擊加氫機上的按鈕，車輛就開始加氫。整個過程中，既聽不到聲音，也聞不到味道。據了解，氫能汽車上儲存氫氣的容器采用高強度、高耐久、高可靠性的氣瓶，可以有效減少氫能泄漏。車身零件布局經過了重新設計，氫燃料相關零部件都設計在通風性好的位置，氫氣一旦發生泄漏，可以快速擴散，以免發生爆炸。此外，一旦發生碰撞，高強度車身也能有效保護氫電系統。
就拿應用了氫能系統的車輛來說，由于搭載了自主開發的大數據平臺，能夠實時監測車輛運行狀態，在燃料電池艙、乘客艙、氫瓶艙和加注艙都裝有氫泄漏監測傳感器，一旦泄漏立刻感知，并關閉氣瓶閥門。
氫能汽車為什么這么貴?
每公里用氫成本高兩成
記者采訪發現，盡管氫能汽車好處多多，但之所以還未大規模走入尋常百姓的生活，是因為氫能汽車使用成本、研發生產氫能發動機成本仍然比較高，導致氫能汽車售價往往高于傳統燃油車和電動汽車不少。
記者在位于大興區的海珀爾加氫站看到，每公斤氫氣售價為30元，以大巴車為例，柴油發動機百公里平均油耗約為30升，折合每公里2.1元，如果是氫能汽車，平均每公里成本約為2.3元，增加約20%。
環宇京輝是一家集制氫、儲氫、運氫、加氫及應用為一體的氫能源全產業鏈企業。相關負責人表示，現階段，用工業副產品制作氫能因為成本較低、來源較廣，是我國車用氫氣主要來源。但隨著技術發展，可再生能源發電+電解水制氫將越來越占據主導地位，實現“綠電制綠氫”，氫能汽車的使用成本也會下降。
12米長的大巴車，傳統柴油發動機售價約40萬元，而氫能發動機售價則要達到160萬元。為什么氫能發動機這么貴?于民說，在氫燃料電池系統中，氧氣可以從空氣中獲得，氫氣可以通過加注獲得，氫能發動機成本高的原因，主要在于包括電堆在內的8個核心部件成本較高。
就拿電堆來說，這個將氫氧化學反應轉化為電能的核心部件，成本約占整個系統的一半以上，其中，由價格昂貴且稀有的鉑金催化劑制成的膜電極，又是電堆的核心部件，約占電堆成本的60%。“從2015年以來，氫能發動機成本每年都下降約30%。”于民認為，隨著技術更新迭代，氫能發動機的成本一定會繼續下降。
何時才能大規模產業化?
氫能汽車需要更多應用場景
根據統計，參與北京冬奧會氫能交通配套的上市公司有很多，其中包括德爾股份、動力源、國電電力、昊華科技、厚普股份等。有研究認為，北京冬奧會充分展示氫能應用潛力，迅速提升氫能認知，有益于產業化推進。
根據《北京市氫能產業發展實施方案(2021-2025年)》，2023年前，北京將力爭建成37座加氫站，推廣燃料電池汽車3000輛;到2025年前，燃料電池汽車累計推廣量突破1萬輛。
山東青島的一名從事氫燃料電池產業的企業家，最近正準備來北京考察。“我們已經申請了23項全球市場知識產權，同時與中國鐵塔、航天科工氫能研究院等40家企業達成了戰略合作協議。”這位企業家說，希望北京的氫能產業可以布局盡可能多的應用場景，助推產業發展。
在北京大興，國際氫能示范區正在火熱建設。相關負責人介紹，大興區坐擁北京大興國際機場、京東“亞洲一號”倉庫、京南物流基地等樞紐，可以提供豐富的氫能應用場景。今年，大興還將建成3座加氫站，為氫燃料電池汽車大規模推廣應用提供保障。房山區也發布了氫能產業發展規劃，提出在2030年之前，建成京津冀區域安全優質優價氫能保供基地。
面對前景無限的氫能市場，國內眾多車企也搶抓機遇進行布局，目前包括宇通、上汽、福田、長城、吉利商用車等已經明確規劃，加大投入推進氫燃料電池汽車研發和產品的商業化，針對氫燃料電池發動機大功率、長壽命、高可靠性、超低溫的環境適應性等關鍵核心技術問題進行攻關。陳 強
“氫” 裝上陣 百舸爭流
○陳 瑜
2020年我國氫能產量和消費量均突破2500萬噸，成為世界第一制氫大國。2021年又有20多個省相繼出臺氫產業戰略規劃，隨著國家《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》出臺，首次明確氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，確定可再生能源制氫是主要發展方向，中國的氫能產業必將“氫裝上陣”，千帆競發，百舸爭流。
“作為最清潔的能源之一，氫能是連接化石能源和可再生能源的重要橋梁，潛力巨大、未來可期，必將在我國碳達峰碳中和進程中扮演起舉足輕重的重要角色。”國際可再生能源署技術與創新中心主任道夫·吉倫表示，大力發展清潔能源和新能源電力系統，對生態環境而言非常重要。目前，氫能得到全球各國的重視，已被廣泛使用。
不過，他認為，氫能在技術和經濟性等方面仍需進一步探索研究，同時，發展氫能需要大量投資，因此現階段降低氫氣生產成本尤為關鍵。目前，全球98%的氫氣來自灰氫，1%是綠氫，1%為藍氫。經過數年發展，綠氫及藍氫已實現成本逐步降低。電解槽是可再生能源制氫的基本設備，需要實現電解裝置的規?；a，從而在一定程度上降低制氫成本。
道夫·吉倫判斷，未來氫氣需求將迎來持續大幅上升，預計到2050年可達到600萬噸/年，其中三分之二都是綠氫。在制氫過程中，通過使用CCS技術，也可以提升氫的生產，降低制氫成本。預計到2050年，藍氫產能將占氫氣總產能的三分之一，綠氫占三分之二，這意味著，清潔氫的總占比將會達到三分之二。
液化空氣(中國)投資有限公司董事長及氣候資本集團董事長路躍兵認為，由于能量密度高，可儲存可反應、清潔零排、靈活多樣，氫能是非常好的二次能源介質，因此在實現能源從化石燃料向非化石燃料轉變、從高碳向低碳甚至零碳轉變中扮演著非常重要的角色。他同時提醒，氫能發展前景光明，與此同時，有幾方面的關鍵工作要做好：第一是技術要突破;第二是成本要下降;第三是政策要支持。
中國工程院院士彭蘇萍指出，未來10-20年將是我國氫能源產業發展的重要機遇期，要緊密聯系我國能源發展實際，助力實現氫能源高質量發展，需要從戰略、政策、技術、資金、國際合作等方面積極謀劃，通過改革創新破解發展難題。
