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氢能产业发展情况及建议
浏览次数：200 发布时间：2022-11-09 07:28:47
“双碳”背景下，氢能作为最具发展潜力的二次清洁能源之一，将在保障能源安全、调整能源结构、促进碳减排等诸多领域中发挥重要作用。此外，氢能将带动上下游产业的发展，形成新的经济增长引擎，助力我国经济高质量发展。但现阶段我国氢能产业的发展机遇与挑战并存，如何扩大优势、补齐短板，促进我国氢能产业长效发展成为关键问题。
我国发展氢能有明显优势制氢原料充足，氢气来源丰富。我国氢气来源广泛，工业副产氢、可再生能源制氢和化石燃料制氢具有得天独厚的优势。得益于氯碱、焦化等行业的成熟发展，我国可实现大规模、高纯度、低成本的工业副产氢气制取。同时，我国的光伏发电、风力发电装机规模均为全球第一，核电等新能源发电的装机规模也位居前列，可以为氢气制取提供充足的清洁电力保障。根据测算，2021年末我国已实现氢气产能约为4000万吨/年，产量约为3300万吨/年，可以为我国氢能产业的发展提供坚实的氢气原料基础条件。氢能企业带动作用强，产业基础雄厚。我国氢能全产业链规模以上企业超过300家，集中分布在长三角、粤港澳大湾区、京津冀等区域，现有业务覆盖制氢、储运、燃料电池材料、燃料电池汽车及配套基础设施、系统集成等领域，能够产生强大的带动作用，促进氢能产业多元化发展。华能集团和上海合既得分别为电解水制氢和化工原料制氢领域的领军企业，积累了丰富的技术经验；新源动力和上海神力分别深耕燃料电池和电堆领域，突破了众多技术瓶颈；武汉格罗夫和亿华通分别重点布局氢能乘用车和燃料电池发动机，为氢能的下游应用奠定了良好的产业基础。氢能相关院所众多，科技创新能力较强。我国在氢能领域具有众多科研实力雄厚的高校和研究机构，清华大学、中国科学院大学、中国石油大学等高校在氢能人才培养、技术创新等领域发挥重要作用。另外，我国重视氢能相关研发型企业的创新引领作用，并积极引导科研院所、重点高校与企业的技术创新合作，在氢能绿色制取与规模转存、氢能安全存储与快速输配、氢能便捷改质与高效动力系统等领域都取得了突破性进展。政策扶持力度大，产业发展环境较好。2020年以来，国家层面有关氢能和燃料电池相关的政策持续出台，各地方政府也陆续发布政策支持氢能产业的发展，推进氢能及燃料电池的推广和应用。山东、北京、广东等地相继发布氢能产业支持政策，涉及燃料电池汽车推广、加氢站建设、产业链打造等多个领域。以《山东省氢能产业发展工程行动方案》和《上海市氢能产业发展中长期规划（2022-2035年）》等为代表的省级氢能产业规划文件，为各省市氢能产业的长远发展提供了思想和方向指导。除扶持政策之外，各地也陆续出台氢能产业相关的补贴措施，扶持氢能项目和工业园区建设，并以此带动氢能产业链中各级企业的发展。氢能产业发展现存问题氢能产业链顶层设计不够，产业链中的各环节、各地区发展不协调的问题突出。虽然国家发改委已出台《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》作为氢能产业的指导性规划文件，但是国家层面对企业的规划统筹仍显不足，产业链上下游企业发展不同步，难以形成大范围的集群协作效应，补贴和引导政策不配套，产业链各环节、各地区之间政策措施不统一。氢能及燃料电池产业中出现了三个“死循环”：产业链上中下游发展相互“等靠”的“死循环”、成本下降与推广规模相互依赖的“死循环”、产业链断层与一体化市场消费相悖的“死循环”。单靠市场自发调节手段难以解决上述复杂的综合性问题，需要制定国家层面的跨部门、跨学科、跨行业协同的政策措施。氢能产业管理组织混乱，安全保障体系、行业标准体系、检测体系等配套内容缺失。氢能产业链涉及领域众多，需要多个部委之间相互配合，但目前我国尚无专门管理组织机构负责统筹协调，因此在某些领域出现了对氢能产业链主体和环节的重复管理或管理缺位的现象。另外，目前的氢气仍被划归危险品管理，配套体系和安全管理办法难以适应氢能的能源属性，相关项目立项、审批、运营等方面都存在体制障碍。行业安全基础标准和检测方面，现行标准相较于国际先进标准较为滞后，时效性不强，难以适应我国发展速度较快的氢能产业和企业需要。基础设施建设薄弱，难以匹配高速发展的氢能产业。我国目前建成的加氢站数量约为日本的四分之一，也远落后于德国与美国。另外，国内大部分加氢站属于场内测试站与橇装站，这些加氢站固定储氢量或氢气压缩系统能力较低，随着加氢车辆规模的增加，将无法满足加氢车辆进场时间随机化、单次加注时间短的商业需求。在基础设施相关技术方面，我国虽已具有35MPa（兆帕）加氢站关键技术与装备集成能力，但在关键指标与国产化方面还与先发国家存在很大差距。完全国产化的45MPa压缩机流量较小且在实际应用中故障率较高，其关键部件仍需通过进口后在国内组装；氢能基础设施的高压管路及阀门目前仍依赖进口；加氢站的工艺控制系统未来还需通过实际运营进一步验证及优化。核心技术发展存在短板，氢能和燃料电池自主发展能力不足。我国在氢能产业链各领域开展了深入研究，但由于我国氢能起步晚、基础较为薄弱，因此在液态储氢、燃料电池系统等核心技术，以及高端材料、装备制造等方面与国际先进水平还存在差距，面临“卡脖子”风险。氢能人才储备不足，现有的人才培养机制难以适应长远发展需要。根据教育部、人社部、工信部联合印发的《制造业人才发展规划指南》，2020年，节能与新能源汽车人才缺口已达到70万人。我国氢能和燃料电池产业相关专业设置少、培养层次低，相关专科专业招生刚刚起步。本科及以上层次的人才培养方案中，新能源、储运、应用化学等专业虽有相关课程设置，但未能形成氢能相关的系统性培养体系。另外，氢能和燃料电池相关企业校企合作尚处初步阶段，教学实训基地匮乏，教学理论与实践难以统一，学生实习渠道不足、职业选择空间受限，人才上升通道受阻，不利于氢能产业的长效发展。氢能应用领域单一，多元化应用能力不强。在当前已发布氢能产业政策的省市中，几乎都将发展重点聚焦在氢燃料电池汽车及其产业链上，对于氢能在其他领域的应用则很少提及。单一化的应用场景，不仅制约了氢能发挥比较优势、确立市场地位，而且让一些真正脱碳困难的领域进展缓慢。虽然目前氢能在商用车的应用取得了一系列突破，但是氢能在乘用车领域的替代优势并不明显，当前高昂的制氢、运输成本和相对滞后的加氢站、运输管网等基础设施建设，都使得氢能汽车在与纯电动汽车的竞争中处于下风。另外，“绿氢”在化工、冶金等行业绿色化、高端化发展中发挥的作用还不显著，多元化应用的前景尚不明朗。我国氢能产业发展对策建议坚持战略引领，完善氢能产业规划布局。强化氢能产业链顶层设计，坚持绿氢原则，重点围绕氢能交通、绿氢化工，依托国有企业在绿色高纯氢制备、加氢站、氢气储运、氢燃料电池等领域超前布局，推动技术与市场、供应与需求“齐步走”。通过政府补贴引导社会资本投资，强化氢能的能源属性，将氢能列入国家绿色基金及投资管理体系，明确财政、税收等多方面政策支持标准和支持时限，建立相应的资金和担保机制，积极引导社会资本投资，促进国有大型能源企业向以氢能为代表的新能源业务转型、支持中小民营企业进入氢能及燃料电池细分市场，借助政府补贴措施加快氢能基础设施建设。统筹产业链各环节、各地区氢能规划。以推动我国早日实现“双碳”目标为导向，制定氢能产业的整体目标和配套宏观政策，将氢能发展任务分解到各地区，作为约束性指标落实各级政府的目标责任制，推动国家整体目标实现。建立健全管理组织机构，完善氢能标准体系。建立健全氢能管理组织结构。明确氢气生产、储运、应用等环节的归口管理部门和相应的管理章程、法规体系，筹建专门的管理部门，如氢能协调中心等，协调各部委工作，监测并评估氢能产业进展，定期对政策措施进行动态调整。建立氢能规范标准、检测标准和安全保障体系。统筹建立健全氢泄漏与扩散燃烧、材料与氢的相容性、储氢系统及氢监测等在内的氢安全基础研究体系，为建设氢能标准体系夯实基础；完善氢能全产业链通用规范标准建设，建立健全检测、计量、保险及售后保障在内的产品和技术标准体系；加强标准制定过程中产学研用衔接和跨领域标准制定的协同，形成一体化标准体系。合理配套、适度超前推动加氢站等基础设施建设。明确加氢站等基础设施的重点布局。加氢站等氢能产业基础设施建设工作应由点及面，优先在氢能产业发展较快、产业基础较好、应用场景较为成熟的区域重点布局，发挥珠三角、长三角、京津冀等氢能利用重点城市群对周边地区的带动作用，最终实现全国范围的推广应用。以专用车辆带动公用和民用需求。在近期发展规划中应重点关注氢动力的港口货运车辆、城市公交和环卫等专用车辆，在加氢站规划中充分考虑和照顾专用车辆的加氢需求，并在后续发展中积极推动氢能利用从专用向公用、民用等领域延伸，规模推动基础设施建设。强化科技创新，引导氢能产业自主发展。加强关键核心技术攻关。围绕氢能全产业链产学研联合攻关，开展核心材料和过程机理等基础研究，提升系统集成能力，探索并推动氢能从制取、储运到应用全产业链技术提升和突破，尽快赶超国际先进水平。利用政策和市场手段保障氢能产业自主发展。坚持市场导向，加强国企的示范作用、带动民营企业补充投资；破除设备接入、地方准入、集成配套等方面的政策壁垒，将企业主体和产学研紧密结合；鼓励大型骨干企业、科研院所、“高、精、专”中小企业相关成果转化创业，打造自主化产业生态。重视氢能人才培养，打通科技型和应用型人才发展通道。考虑在本科及以上培养层次中新增氢能相关学科专业，塑造科技型人才的全产业链整体思维，开展深层次基础理论及应用技术研究；在氢能技术和软科学方面进一步强化学科的交叉融合，将氢能与新能源、电化学、新材料、经济学等学科相结合，拓展人才培养广度；职业教育方面，完善专业设置审批和办学检查，提高操作和技术水平，扩大氢能应用型人才储备。积极引导氢能相关高校与领域内高水平领军企业合作，充分发挥各自优势，设立人才联合培养基地；打通人才上升通道，创造和提供科技型人才和操作型人才的充分就业机会，提高社会对氢能专业人才的认可度和接受度。拓展氢能多元应用场景，实现多能联动互补。建立全球领先的氢能应用网络，拓展国际市场。交通领域重点实现氢燃料电池在中重型车辆、新能源客货车辆、船舶等领域的应用，工业领域可以开展绿氢在石油炼化、合成氨等行业的应用，发电领域可以适当布局氢燃料电池分布式热电联产设施及氢电融合微电网，储能领域可以探索可再生能源+氢储能的模式。鼓励国内氢能领军企业探索拓展相关设备装备、技术成果等国际市场，实现中国氢能“走出去”。以氢能为中间环节，实现化石能源和清洁能源之间的多能互补转换枢纽的功能。探索开展大规模光伏制氢、分布式发电、热电联供等新型供能和用能模式，探索实现氢、水与二氧化碳合成反应制备一系列化工产品的技术路线，架起氢能在化石能源和清洁能源之间交叉利用的桥梁，实现二氧化碳的清洁可持续减排和资源化利用路径，逐步提升绿色能源供给水平。
