21世紀經(jīng)濟報道記者 繳翼飛 實習(xí)生 潘曉霞 北京報道
作為一種清潔能源，氫所具有的商業(yè)價值頗為可觀，尤其是在推動各國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級以及實現(xiàn)全球“碳中和”目標進程中，氫能更可發(fā)揮十分重要的作用，氫能首次作為前沿新興產(chǎn)業(yè)被寫入《政府工作報告》。無論是政府層面還是企業(yè)層面，圍繞著氫能開發(fā)與利用的腳步都在不斷提速。
5月13日，霍尼韋爾與廣東盛氫制氫設(shè)備有限公司（下稱“盛氫制氫”）在北京簽署綠氫產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，正式建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。相關(guān)負責人告訴21世紀經(jīng)濟報道，綠氫存在著巨大增長空間，有望率先在化工行業(yè)中大規(guī)模替代灰氫，但經(jīng)濟性是制約氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。國際上綠氫的成本大概是藍氫和灰氫的兩到三倍，這阻礙了電解水制氫技術(shù)的大規(guī)模普及。通過本次簽約，雙方企業(yè)后續(xù)將進一步合作探索綠氫在生產(chǎn)、運輸、使用以及銷售等領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈的自動化和數(shù)字化升級，尤其是從提升電解槽以及實施電量預(yù)測等方法上降低制氫成本，共同解決行業(yè)內(nèi)關(guān)鍵問題。
氫能是建設(shè)現(xiàn)代能源體系、推動綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要一環(huán)。據(jù)國際氫能委員會的統(tǒng)計，到2050年，全球氫能將在終端能源體系中占比將接近10%，氫能利用可以貢獻全球20%的二氧化碳減排量。
2023年，國家首次出臺《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南（2023版）》，提出到2025年，基本建立支撐氫能制、儲、輸、用全鏈條發(fā)展的標準體系，制修訂30項以上氫能國家標準和行業(yè)標準，打通氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
今年的政府工作報告更是首次將氫能列入前沿新興產(chǎn)業(yè)，明確提出“加快前沿新興氫能、新材料、創(chuàng)新藥等產(chǎn)業(yè)發(fā)展”。
日前，十四屆全國人大常委會第九次會議對《中華人民共和國能源法（草案）》進行了審議，將氫能正式列入與石油、煤炭、天然氣等同級管理。
在政策支持以及市場需求的共同推動下，我國氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步擴大。賽迪研究院最新發(fā)布的《綠色氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2024）》（下稱“《白皮書》”）顯示，2023年全國共建成可再生氫能項目58個，產(chǎn)能7.8萬噸/年，較2022年底增長3.7萬噸/年產(chǎn)能，約占全球已建成產(chǎn)能的60%。目前在建可再生能源制氫項目約80個，產(chǎn)能約84.7萬噸/年，建設(shè)速度明顯加快，預(yù)計2024年我國綠氫建成產(chǎn)能將實現(xiàn)三倍增長。
與之相應(yīng)的是大量內(nèi)外資企業(yè)加碼布局氫能產(chǎn)業(yè)。《白皮書》顯示，目前我國氫能相關(guān)企業(yè)數(shù)量已超過3000家，較2020年翻一番，2023年我國有38家氫能企業(yè)進行了融資，氫能領(lǐng)域股權(quán)融資投資約88億元。與此同時，許多外企氫能項目也紛紛“落子”中國，2023年，就有彼歐、佛吉亞、博世、林德、空氣產(chǎn)品、現(xiàn)代汽車等多家外企在中國推進氫能項目。
雖然我國氫能已經(jīng)初具規(guī)模，但整體來看仍處于發(fā)展初期。工業(yè)和信息化部黨組成員、副部長單忠德近期公開表示，中國氫能產(chǎn)業(yè)取得長足進步，已基本構(gòu)建較為完善的“制、儲、輸、用”全產(chǎn)業(yè)鏈，正全面進入提質(zhì)增效發(fā)展新階段。但氫能產(chǎn)業(yè)還處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，技術(shù)路線需要進一步收斂。技術(shù)路線、發(fā)展路徑還有多種可能，產(chǎn)業(yè)生態(tài)還要進一步健全。
經(jīng)濟性是制約氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵問題之一，2023年我國氫價有所下降，但下降幅度有限。
中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2023年氫價生產(chǎn)側(cè)指數(shù)全國平均水平年均為34.0元/公斤，同比下降1.5元/公斤，消費側(cè)指數(shù)57.7元/公斤，同比下降1.3元/公斤。
廣東盛氫制氫設(shè)備有限公司總經(jīng)理馮勇表示：“氫氣作為一種關(guān)鍵的化工原料和工業(yè)氣體，其生產(chǎn)成本一直是制約其廣泛應(yīng)用的主要因素。目前關(guān)注的綠氫生產(chǎn)，特別需要解決成本問題，以有效利用那些未能并入電網(wǎng)的風能和太陽能，即所謂的‘棄風棄光’現(xiàn)象?！?/p>
“綠氫”，即利用可再生能源發(fā)電進行的電解水制氫，相比利用化石燃料制氫的“灰氫”與“藍氫”，從源頭上實現(xiàn)了二氧化碳零排放。
“從前端的制氫來看，當前階段無論是電力成本、電解槽設(shè)備成本，還是運行效率方面，綠氫的成本總體偏高?！被裟犴f爾過程控制部副總裁兼中國總經(jīng)理趙江表示，國際上綠氫的成本大概是藍氫和灰氫的兩到三倍。
如何突破成本因素的制約？馮勇提出了兩條解決路徑，一是提升電解槽，即水電解制氫的主要設(shè)備的適應(yīng)性，二是實施電量預(yù)測與提前預(yù)知。
具體來看，堿性電解水制氫是現(xiàn)階段我國發(fā)展極為成熟的電解制氫技術(shù)，在成本、壽命、規(guī)模性和可靠性方面都具有明顯的優(yōu)勢，但在與可再生能源耦合、實現(xiàn)波動功率輸入下的高效穩(wěn)定運行方面較弱。因此，在外部電源功率波動的情況下，要讓整個電解槽平穩(wěn)運行的同時，盡可能地提升產(chǎn)量、降低能耗。
“綠氫領(lǐng)域存在著巨大增長空間?！瘪T勇告訴21世紀經(jīng)濟報道，與傳統(tǒng)制氫方式的產(chǎn)量相比，綠氫的產(chǎn)量幾乎可以忽略不計，未來還有很大的增長空間。伴隨著后續(xù)成本的下降、規(guī)模的擴大以及技術(shù)的提升，綠氫的最終價格可能更具優(yōu)勢。另外，后續(xù)國內(nèi)外碳稅的普及，以及碳稅要求的上升也會給綠氫帶來一定的競爭空間。
除了生產(chǎn)成本之外，氫能的儲能與運輸也是制約氫能大規(guī)模應(yīng)用的一個難題。目前國內(nèi)制氫資源分布并不均勻，西部供給富裕，東部需求旺盛，故而氫能的儲運是氫能產(chǎn)業(yè)中一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
據(jù)上海市氫科學(xué)技術(shù)研究會數(shù)據(jù)，氫能運輸成本占氫能終端售價的比例高達40%~50%，對氫能的規(guī)模化應(yīng)用至關(guān)重要。
目前，我國氫能儲運技術(shù)主要包括高壓氣態(tài)儲運、管道氫輸送、低溫液態(tài)儲運、固氫及有機液氫儲運。其中，以高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)最為成熟和常用，但對設(shè)備承壓要求高、單位體積儲氫密度低、安全性較低。
中國石化發(fā)布的《中國氫能產(chǎn)業(yè)展望報告》顯示，陸上分布式運氫以高壓長管拖車為主，規(guī)?；\氫以管道輸送為主。而目前我國加氫站普遍采用“工廠氫提純+高壓長管拖車運輸+加氫站”的模式。這種模式可以節(jié)省產(chǎn)業(yè)起步投資成本，加快產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，然而存在運氫效率低、無法滿足規(guī)?；\氫需求、運輸成本高等諸多弊端。
如何破解氫儲運難題？中國科學(xué)院院士、國際氫能與燃料電池協(xié)會理事長歐陽明高在近期舉辦的中關(guān)村論壇上指出，管道運輸將成為未來解決大規(guī)模、長距離綠氫運輸?shù)膬?yōu)選方案。
目前，我國也正在推動氫能長距離、大規(guī)模輸送體系建設(shè)。據(jù)中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國已建成運營氫氣管道總長度超150公里，甘肅玉門油田首條中長距離輸氫管道正式對外輸氫。
與此同時，相關(guān)氫能儲運技術(shù)也正在研發(fā)升級。日前，中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會評審?fù)ㄟ^了一項名為“納米碳鎂基固態(tài)氫存儲材料（儲氫棉）”的創(chuàng)新產(chǎn)品，該產(chǎn)品在儲氫量、氫動力學(xué)性能等方面表現(xiàn)出色，或能夠進一步提高氫能經(jīng)濟性與實用性。
