终极能源的探索与挑战：氢能引领全球能源绿色转型

在全球气候变化与可持续发展的双重挑战下，氢能源以其清洁、高效的特性，成为全球能源转型的焦点。

中国，作为能源消费大国，正积极拥抱这一绿色革命，通过政策引导、技术创新和市场培育等措施，全力推动氢能源的发展。值得关注的是，氢能不仅是新时代标志性能源，更是推动新质生产力发展的核心动力。

为深入探讨氢能源的潜力、挑战以及未来的发展方向，第一财经于6月7日特邀了上海汇正财经的资深策略师常帅、上海汇正财经的资深策略师瞿兵兵以及上海市节能减排中心副总经理齐康，就氢源的特点、制取技术路线以及氢能产业发展的政策支持和市场机制等话题进行探讨。

常帅在会上分析称，氢能源具有巨大的应用潜力，被誉为“终极能源”。它不仅能够大规模消纳可再生能源，实现电网的大规模调峰和跨季节、跨地域储能，还能推动工业、建筑、交通等领域的低碳化进程。从能源革命的视角来看，氢能是实现从高碳燃料向低碳燃料转变，最终迈向无碳社会的关键一环。

而推动氢能产业的健康发展，政策支持和市场机制发挥着至关重要的作用。瞿兵兵表示，我国已在氢能领域进行了一系列顶层设计，包括制定氢能产业发展规划、出台氢能产业扶持政策等。同时，政府还积极推动氢能市场的形成和完善，通过建设氢能基础设施、鼓励企业技术创新等方式，为氢能产业的发展提供有力支持。

氢能：第四次工业革命的绿色引擎

氢能，作为一种极具潜力的清洁能源，成为第四次工业革命的绿色引擎。

齐康指出，我们正处于第四次工业革命的浪潮中，智能化和绿色化成为这一时代的鲜明标签。以光伏风电等绿色电力系统和氢能、氢基能源等绿色燃料系统为代表的新型能源系统，正逐步确立其主导地位。可以预见，在未来的第四次工业革命中，氢能将成为推动经济可持续发展和环境保护的重要力量。

当前，氢能源的制取方式也多种多样，主要包括化石能源制氢、工业副产气制氢以及电解水制氢等。根据制氢工艺和二氧化碳排放量的不同，也可划分为灰氢、蓝氢和绿氢三种路径。

常帅介绍称，当前，全球氢气生产主要以化石能源制氢为主，也就是灰氢，该技术主要通过化石能源和工业副产气制取，虽然技术成熟且成本较低，但在制取过程中会产生大量二氧化碳，不够清洁。蓝氢则是在灰氢的基础上添加了碳捕捉封存技术，以降低二氧化碳排放，但仍属于过渡性技术。

“只有绿氢才是真正意义上的‘零碳氢气’。”常帅称，绿氢则通过可再生能源如风电、光伏等进行电解水制氢，整个过程无碳排放，是最环保的制氢方式，但目前受制于技术门槛和较高成本，尚未实现大规模应用。

整体来看，由于煤炭资源丰富，当前国内主要的氢能生产来源还是煤制氢，且煤炭制氢的占比高达62%，此外，天然气制氢占比达到19%，工业废气制氢和电解水制氢则分别占18%和1%。

不过，这一局面正面临着的变革，常帅认为，随着可再生能源技术的不断进步和成本降低，电解水制氢等绿色制氢方式正逐渐成为未来的发展趋势。

此外，谈及我国电解水制氢市场的竞争格局，瞿兵兵分析称，国内电解水制氢市场，最开始仅由少数几家企业主导，但近年来随着光伏企业的加入和更多厂商的涌入，市场竞争日益激烈。

根据高工氢能产业研究所（GGII）的统计数据，2022年中国电解水制氢设备出货量达到722MW（含出口，不含研发样机），同比增长106%。在这一市场中，考克利尔竞立的出货量达到230MW，位居国内首位，派瑞氢能和隆基氢能紧随其后，分别位列第二和第三。这三家企业的市占率合计高达73%，尽管新进入者的增多导致CR3市占率较2021年有所下降，但市场整体依然呈现相对集中的竞争格局。价格方面，碱槽招标价格有所下降，但预计未来将趋于稳定。

瞿兵兵也预计，未来，技术创新、成本优化、政策支持和市场需求增长将是市场竞争的主要驱动因素。企业需要加大研发投入，提升技术实力，并密切关注市场动态和政策变化，以应对潜在的市场变化和挑战。

氢能：终极能源的优势和潜力

氢能作为一种多功能的能源形式，其应用场景遍布交通、工业、发电及建筑等四大关键领域。

常帅指出，氢能车辆以其零排放、高能量密度和长续航里程的特点，正逐步成为新能源汽车发展的主流方向。在工业领域，氢气作为原料和催化剂，在生成氨、乙烯、甲醇等化学物质以及冶金、玻璃、半导体等工业领域发挥着重要作用。此外，氢能还在发电和供热等领域展现出巨大的潜力。

“目前国内是氢能应用占比最大的是工业领域。”瞿兵兵分析称，氢气作为一种重要的工业原料，可以替代焦炭和天然气作为还原剂，在炼铁和炼钢过程中显著减少碳排放。同时，利用可再生能源电力电解水制氢，为化工领域带来了降碳减排的新途径。

氢能在推动新质生产力发展中扮演着核心角色。齐康强调，新电力、新燃料和新材料三大绿色生产力是发展新质生产力的关键。

具体看来，新电力主要由风电、光伏等零碳电力构成，而氢能作为理想的长时储能方式，能有效解决能源侧储存和供需平衡问题，使非化石能源成为主导能源；新燃料则针对难以电气化的工业领域，如远洋航运、航空等，绿色甲醇、绿氨等新型燃料以其绿氢为基础，为这些领域提供了绿色解决方案；同时，新材料领域利用绿氢生产新钢铁、新塑料等材料，推动了材料科学的创新和碳排放的减少。

值得关注的是，可再生能源的间歇性和不确定性一直是其发展的主要障碍。

“氢能源与可再生能源的融合为解决这一问题提供了新的思路。”瞿兵兵指出，通过电—氢—电的转化方式，氢能成为了新型的储能形式。在电力需求低谷时，富余的可再生能源电力被用于电解水制氢，储存起来；而在电力需求高峰时，储存的氢气则可以通过燃料电池或氢气透平装置发电并入电网，实现电能的稳定供应。

此外，氢能与建筑融合，是近年兴起的一种绿色建筑新理念。瞿兵兵称，建筑领域需要消耗大量的电能和热能，已与交通领域、工业领域并列为我国三大“耗能大户”。

利用氢燃料电池纯发电效率仅约为50%，而通过热电联产方式的综合效率可达85%。氢燃料电池在为建筑发电的同时，余热可回收用于供暖和热水，实现能源的综合利用。

在氢气运输至建筑终端方面，可借助较为完善的家庭天然气管网，以小于20%的比例将氢气掺入天然气，并运输至千家万户。据预测，2050年全球10%的建筑供热和8%的建筑供能将由氢气提供，每年可减排7亿吨二氧化碳。

氢能商业化之路：突破成本、基建与政策三重藩篱

氢能作为未来能源结构的重要组成部分，其在推动能源转型、产业升级和地方经济绿色可持续发展方面展现出了巨大的潜力。

然而，氢能商业化之路仍面临多重挑战，包括成本高昂、基础设施建设滞后以及政策和标准规范体系的不完善。

“成本偏高是制约氢能源商业化的核心难题，”齐康提出，尤其是电解水制氢的成本远高于煤炭制氢或天然气等替代能源。目前，电解水制氢的成本全国平均高达35元/公斤，即使在内蒙、新疆等资源丰富的地区，成本也超过20元/公斤，远超煤炭制氢或天然气等替代能源的成本。叠加我国大规模储运技术尚处于起步阶段，储运效率较低，这也进一步增加了氢能的成本。

其次，基础设施建设滞后也是氢能商业化面临的重要障碍。目前，全国加氢站数量相对较少，且多数处于在建或未完全运营状态。同时输氢管道的总长度仅几百公里，远不能满足氢能快速发展的需求，这不仅限制了氢能的应用推广，也制约了其基础设施的可持续发展。

此外，政策、标准规范等体系的不完善也是氢能商业化的一大挑战。当前，氢在国内仍被纳入危化管理范畴，这给制氢加氢一体站建设、氢运输和应用带来诸多困难。同时，氢能项目的建设需要跨部门协同，但当前部门间的责权利关系协调不足，审批流程繁琐，这也影响了氢能项目的快速落地。

面对一系列挑战，齐康认为，氢能行业需要做好四个转变。首先，行业总体要从政策驱动转向政策与市场双轮驱动，加快拓展氢能的应用场景，从车辆交通领域向航运、航空领域以及绿色低碳转型需求明确的工业行业延伸。其次，商业模式需要从售卖产品转向提供综合解决方案，包括制氢、储运氢、加氢站设施建设和运营服务等，以降低用户的全过程成本。

此外，核心竞争力要从产品性能转向综合性价比，齐康认为，注重购置成本和运营成本，以实现氢能的经济性。氢源也要通过技术研发和政策创新等手段，逐步由灰氢、蓝氢向绿氢转变，以适应绿色生产力发展的需求。

氢能产业发展之道：政策与市场双轮驱动

为推动氢能产业的健康发展，我国正通过政策支持和市场机制的双轮驱动，加速氢能产业的战略布局与市场应用。

瞿兵兵指出，这一战略布局不仅涵盖了顶层设计的完善，还包含了市场机制的持续优化，共同构成了氢能产业繁荣发展的坚实基础。

在政策层面，我国已经对氢能产业进行了系统的顶层设计。2022年3月，国家发改委与能源局联合发布的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，为氢能产业的高质量发展提供了明确的方向和目标。该规划不仅确立了氢能产业的发展原则与阶段性目标，还提出了一系列具体举措，为氢能产业的长期稳定发展绘制了蓝图。

2023年，我国氢能产业的发展进一步加速。六部门联合发布的《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》，标志着我国氢能全产业链标准体系建设的全面启动。该指南系统性地构建了氢能制、储、输、用全产业链标准体系，涵盖从基础与安全到氢制备、氢储运和输送、氢加注以及氢能应用等多个子体系，为氢能产业的规范化发展提供了坚实保障。

值得一提的是，如今氢能作为能源的地位在法律层面得到了进一步确认。2024年，《能源法（草案）》将氢能列入能源范畴，标志着氢能能源属性的明确。

同时，《政府工作报告》也明确提出“加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业发展”，这是氢能首次作为前沿新兴产业被写入《政府工作报告》，彰显了国家对氢能产业的高度重视和期待。

不容忽视的是，氢能的发展对地方经济而言，是一个多方面、长远的机遇。

齐康分析，氢能产业链涵盖了制氢、储氢、输氢、用氢等多个环节，结合各地的基础优势，将推动相关技术创新和产业升级。这不仅将带动新的增长点，还将促进相关产业链的发展，为地方经济注入新的活力。据有关预测，至2030年我国氢能相关产业产值将达到万亿元级，为地方经济带来巨大的增长潜力。

近年来，在地方政策层面，氢能产业也获得了前所未有的关注与支持。瞿兵兵举例称，目前已有30多个省份将氢能纳入“十四五”发展规划，并纷纷出台详细的氢能产业发展实施方案。北京、河北、四川、内蒙古等地更是通过具体的政策措施，为氢能产业的快速崛起提供了有力支撑。

在产业层面，各级政府通过出台一系列优惠政策，如山东、四川免除氢能汽车高速公路通行费，重庆解除氢车限行及城区错峰通行限制等，极大地提振了氢能行业的发展信心。此外，内蒙、新疆等地发布的政策允许在化工园区外建设可再生能源制氢项目，也为氢能产业的多元化发展开辟了新的道路。

“不过在推动氢能产业发展的过程中，地方政府面临着多重挑战和风险。”齐康分析称，首先，氢能技术的研发和应用需要庞大的资金投入和人才储备，这无疑给地方政府带来了不小的压力。其次，氢能产业链的建设涉及多个部门和领域的协同合作，需要政府、企业和社会各界共同努力，形成合力。最后，氢能的安全性和可靠性问题不容忽视，必须建立健全的安全监管体系和技术标准体系，确保氢能的安全使用。

为了应对这些挑战和风险，确保氢能产业的健康、可持续发展，地方政府应采取一系列有效措施。齐康进一步分析称，一方面，要加强政策引导和支持，为氢能产业发展提供政策保障，激发市场活力和创新动力。另一方面，要完善基础设施建设，为氢能产业的发展提供坚实的基础。同时，促进产业协同创新也至关重要，地方政府应与企业、研究机构等加强合作，共同推动氢能技术的研发和应用。