一、氢能产业的发展现状

氢气是世界上已知的密度最小的气体,密度只有空气的1/14。氢能具有发热值高(142MJ/kg，汽油的3倍),燃烧产物清洁、可回收，利用形式多的特点，作为一种高效、清洁、可持续的“无碳”能源已得到世界各国普遍关注，被誉为未来能源和“碳中和”的终极解决方案。2020年全球高纯氢气产量超过7000万吨，氢气总产量(含合成气)1.2亿吨，其中中国产量超过2000万吨。氢气大部分用于石油精炼和化工生产。燃料电池是一种以氢气为燃料、氧气为氧化剂，直接通过电化学反应产生电能的环保发电系统，相比于汽油内燃机30%左右的能量转换率，氢燃料电池的转换率可达65%～80%，是氢能重要的利用形式，也是目前各国规模化发展的重点。其他重要应用还包括工业行业中氢能冶金、天然气掺氢燃烧等。标准普尔预测，在合成氨和燃料电池汽车产业快速增长驱动下，2030年全球氢气需求将超过4亿吨。

二、我国氢能产业发展趋势

(一)制氢和储运方面

从各制氢路径的特点来看，化石能源制氢会排放大量二氧化碳，不符合低碳的要求，且制得的氢气中普遍含有硫、磷等危害燃料电池的杂质，对提纯有较高的要求。焦炉煤气、氯碱尾气等工业副产制氢，能避免尾气中的氢气浪费，实现氢气的高效利用，但从长远看无法作为大规模集中化的氢能供应来源。电解水制氢纯度等级高，杂质气体少，易与可再生能源结合，是未来最具发展潜力的氢能供应方式。

储氢输氢发展方向是开展高效、低成本氢气储运技术研究，包括气态氢气管道运输、液态氢气储运、固态氢气储运技术和高密度低成本储氢材料等。加氢站目前的趋势是改造现有加油站，建设加油/加氢合建站，未来将实现“油电气氢非”一体化发展。

(二)应用场景方面

交通运输领域将作为氢能下游应用市场发展的突破口，并逐渐向储能、工业、建筑领域拓展。据中国汽车工业协会预测，到2030年，我国燃料电池和氢能汽车产值有望突破万亿元大关。作为氢能汽车的核心，在燃料电池方面，我国未来一段时间氢燃料电池的发展重点仍将聚焦在燃料电池关键材料技术突破和降低成本上，包括燃料电池用催化剂、电解质膜等关键材料，以及氢气循环泵、空气压缩机、大功率直流电源变换器等关键设备的研发和产业化。

我国是世界可再生能源利用第一大国，2020年全国并网风电、太阳能发电装机容量分别达2.8亿千瓦和2.5亿千瓦，同比增长34.6%，24.1%。但风电、太阳能发电具有随机性、间歇性的特点，为平滑电力系统波动性问题，氢能将在中国构建以新能源为主体的新型电力系统中扮演重要的储能角色。

我国是全球第一大钢铁、水泥、合成氨生产国和第二大乙烯生产国，中长期来看工业规模仍将保持一定水平。化工行业需要大量使用灰氢作为原料，工业领域二氧化碳排放量大且属于减排难度较大的领域。随着“双碳”目标的推进，绿氢将有助于实现这些领域的深度脱碳。

三、地方能源企业发展氢能的主要机遇和挑战

(一)主要机遇

第一，出现了良好的发展机遇。从世界范围看，氢能发展已经越来越受到各国政府、能源生产、装备制造企业和研究机构的关注。国际氢能委员会预测，到2050年全球氢能占能源比重将达到18%，氢能产业链产值将超过2.5万亿美元。全球氢能产业已处于快速发展前期，预计随着技术研发和产业资本的持续投入，未来10-20年全球氢能产业将迎来快速发展的重大机遇期。从国内来看，气候雄心峰会上我国提出到2030年风电、光伏装机将达12亿千瓦以上的目标，氢能作为零碳排放的能源和可再生能源储能的重要载体，是一种极好的能量存储介质。它既能以气、液相的形式存储在高压罐中，也能以固相的形式储存在储氢材料中。氢储能能量密度高、运行维护成本低、可长时间存储且可实现过程无污染，是少有的能够储存百吉瓦时以上电力的储能方式，且可同时适用于极短或极长时间供电的能量储备技术方式，被认为是极具潜力的新型大规模储能技术。在保障国家能源安全、推进能源产业升级等方面具有重要意义，面临着很好的机遇期。

第二，目前行业正处于高速发展的窗口。随着氢能应用技术发展逐渐成熟，以及全球应对气候变化压力持续增大，氢能产业关注度日益提升，氢能及燃料电池技术作为实现低碳环保发展的重要创新技术，正在迎接一轮高速发展窗口，企业及时进入，提前布局，有利于企业用好先发优势，抢占资源。国内来看，氢能被列入了可再生能源“十四五”发展规划编制重点任务，全国多个省发布了“十四五”氢能规划，2020年，我国碳达峰、碳中和战略提出后，氢能产业再次迎来新一轮的投资热度，氢能将是构筑地方能源企业能竞争新优势的有效路径，对地方能源企业实现换道超车、抢占新一轮产业竞争制高点具有重要作用。和氢能发展应用密切相关的各环节龙头企业均加大在氢能产业的布局和发展。

(二)主要挑战

第一，成本高昂影响氢产业规模化发展。氢能的成本主要由氢制取、氢储运、氢加注三个环节构成，现阶段，由于市场用氢需求较小，且制氢、储运、加氢各环节的商业模式还未成形，氢能成本使用成本较高。制氢方面，不同的制氢方式成本相差较大，成本在10-50元/方不等。储运方面，20MPa高压气氢拖车和液氢槽车的成本分别为10元/kg和20元/kg左右。加氢方面，一座加注能力500kg/天的固定式加氢站投资规模大约在700-1200万元(不含土地成本)，相当于传统加油站的3倍。另外，加氢站运营成本也同样较高，为保证加氢站的盈亏平衡的前提下，加氢站的终端售价还需在氢气到站价的基础上增加约14元/kg的运营成本。上海及佛山南海等区域氢气销售价格为60-70元/kg，是天然气单位热值价格的6-7倍。另一方面，目前车用燃料电池系统价格为5000-10000元/kW左右，远超动力电池1000元/kW的造价。尤其是我国膜电极组件成本约为4000元/kW，与国际700元/kW差距较大。燃料和燃料电池价格高企制约了终端产品商业化的进程和产业规模化的发展，目前还是主要依靠高额的补贴维持企业运转。

第二，产业链还未贯通。首先，氢气的供应仍然是产业链完善的一大制约环节。虽然我国已有多年的化石能源制氢经验，在化工、钢铁等行业，都有专门的后端制氢工厂，但目前的化学制氢以及高压储氢、液态储氢以及金属储氢(即固态吸附储氢)都有适用的范围，存在限定条件，离大规模商业化应用还有距离。常规的氢气产业运营模式如何与新兴的燃料电池应用产品之间衔接，是亟待解决的问题。其次，由于规模化供氢体系还不完善，输运成本较高，储氢密度、安全性和储氢成本之间的平衡关系尚未解决，用氢价格超过燃油成本，还未形成可持续的商业模式。再次，氢能燃料电池汽车产业链薄弱，整车企业也未形成稳定的零部件供应体系。我国在燃料电池用电催化剂、质子交换膜等关键材料的开发，多停留于实验室和样品阶段，大都采用进口材料;膜电极、双极板、空压机、氢循环泵等关键组件制备工艺和国外存在较大差距，氢气产业链上下游仍未有效贯通。

第三，政策环境待改善。氢比其他液体和气体燃料都容易泄露，同时氢具有容易气化、着火、爆炸的特点。在很长一段时间内，氢是作为工业原料使用，氢也被列入危险化学品的管理范畴。2020年4月《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》是国内首次从法律上确认氢能的能源属性。氢作为清洁能源的使用后，氢能安全管理需考虑在交通、能源、工业、建筑等多领域的安全性问题。一是在氢能安全生产与管理方面，相应的法律规范、主管单位与管理体制仍然缺失。二是泄露与扩散燃烧、材料与氢的相容性、不同形式的储氢系统等在内的氢安全体系有待完善;检测、计量及售后服务保障在内的氢能技术标准体系也有待建立健全。三是目前国家还没有专门的氢能政策，尚未制定专门的氢能产业发展规划。

第四，氢燃料电池与电动汽车关系需理顺。虽然氢燃料电池汽车与动力电池汽车的关系不是相互排斥，在不同应用场景二者可互为补充。对于远程公交、双班出租、城市物流、长途运输等交通方式，氢燃料电池汽车具有清洁零排放、续航里程长、加注时间短等特点，是适应市场需求更好的选择。但中国电动汽车行业正面临一场严峻的考验，对动力电池和燃料电池两条技术路线并排发展力不从心，正确有效引导资源的合理配置，防止顾此失彼的政策仍有缺失。

四、对于地方企业发展氢能的思考和建议

(一)推动氢能规划出台，抢占氢能制高点。各地相关企业应研究梳理氢能开发利用的总体思路后，与各地发改委等主管部门做好对接，编制时间表路线图，加快推动各省市的氢能及加氢站规划，抢占所在区域的氢能产业的制高点。

(二)积极争取支持政策，筑牢发展基础。地相关企业可以重点提出氢能产业在土地供应、财政支持，基础设施支持、氢能汽车使用激励、人才等方面的政策支持和保障需求。从有利于集团全面主导区内氢能源产业链投资的角度，争取出台制氢、储氢、运氢以及售氢等一系列扶持政策及鼓励措施，为企业争取地方氢能产业的主导地位打下良好的基础。

(三)掌控上游制氢产业，发展绿氢制取。相关企业要推进氢能供应解决方案，建设更大范围、更大规模的绿色氢能生态系统，利用各地弃水、弃风、弃光等可再生电能制备绿氢。

(四)投资加氢站的建设，优化能源补给网络。一是在布局氢能的同时与争取与当地可再生能源发电指标绑定，实现产业协同发展。二是参考国内外补贴情况来看，在产业发展初期，积极争取各地政府的补贴，提高经济可行性。三是以加氢为亮点，积极争取土地资源，与油气站进行合建，发展加氢/加油、加氢/加气、加氢/充电的油电气氢新型综合能源体系。

(五)以创新驱动发展，逐步布局燃料电池产业。燃料电池技术是氢能汽车技术的核心，建议相关企业持续关注氢燃料电池的发展，可通过基金，参股、并购等方式投资氢燃料电池产业链，重点关注氢燃料电池系统，膜电极组件和双极板企业等标的，提早布局氢燃料电池汽车产业链。

(作者王能系广西投资集团创新研究院经理，本文仅代表作者个人观点)