全球氢能已进入工业化快速打开新阶段，欧美日韩等20多个首要经济体已将打开氢能进步到国家战略层面，相继拟定打开规划、道路图以及相关扶持方针，加速工业化打开进程。本文剖析总结了日本、德国、韩国、美国、澳大利亚等国家氢能打开战略，提炼了深度脱碳、保证动力安全和完成经济添加3个打开氢能中心驱动力；依据碳中和方针成为世界一致以及全球地缘政治的扰动剖析了氢能打开定位、氢源结构过渡、多元运用场景、工业打开阶段4个方面的趋势。首要国家统筹考虑资源禀赋、技能和工业根底、商场需求等多方面要素，量体裁衣推进氢能技能攻关与工业化打开，对我国氢能工业高质量具有重要参考价值。本文从加强国家层面氢能战略引导、加大要害中心技能攻关力度和加速多元化场景演示运用3个方面提出了贯彻落实《氢能工业打开中长期打开规划(2021—2035年)》的主张。

  （本文来历：微信大众号“储能科学与技能”ID:esst2012 作者：万燕鸣 熊亚林 王雪颖 单位：国华动力出资有限公司；北京国氢中联氢能科技研讨院有限公司）

  氢能是一种来历丰厚、绿色低碳、运用广泛的二次动力，正逐渐成为全球动力转型打开和应对气候变化的重要抓手。跟着全球新一轮科技革新和工业革新繁荣鼓起，氢能等新式动力技能以史无前例的速度加速迭代，超越130个国家和区域提出了碳中和方针。此外，世界政治经济格式进入动乱革新期，动力多元化和清洁化脚步加速推进，这为推进氢能打开供给了重要战略机会。从全球范围看，日本、韩国、德国、美国等超越20个国家和区域都已拟定国家氢能打开战略，活跃培养氢能及燃料电池技能攻关和工业打开。2022年3月，国家发改委、国家动力局也正式发布了《氢能工业打开中长期规划(2021—2035年)》，将氢正式归入动力系统。估计至2025年，拟定氢能战略国家GDP总和将超越全球总量的80%。

  从各国打开氢能的驱动力来看，首要触及三大方面：下降碳排放，保证动力安全和完成经济添加。一起各国依据本身国情与特色，在方针设定上也各有偏重。欧洲各国则将氢能视为深度脱碳完成清洁动力转型的重要载体，除交通外，不断扩大清洁氢能在工业、修建等范畴运用，加速碳减排。日本打开氢能的首要驱动力是完成动力多元化供给，保证动力安全。韩国则在动力安全低碳打开的根底上，方案将氢能打造为继显示器、半导体之后第三大具有全球战略竞赛优势的工业，经过燃料电池技能全球输出以推进经济添加。澳大利亚、俄罗斯、沙特等传统动力出口国，期望经过氢能出口以完成经济添加。美国则视氢能为战略储藏技能，经过继续的技能研发和打造加州集中化的燃料电池演示运用坚持竞赛力。

  日本国内动力资源较为匮乏，动力供给高度依靠进口，20世纪70年代的石油危机使日本极为重视动力供给安全。氢能低碳高效，作为动力载体能够贮存、运送、运用可再生动力，经过氢能燃料电池在交通、家庭、工业乃至全社会范畴的遍及运用，可保证真实的动力安全。福岛核事故后，日本坚决打开氢能的决计，构筑“氢能社会”已成为日本未来动力打开首要战略之一。日本是首个发布国家氢能战略的国家，于2017年12月拟定《根本氢能战略》，方针是树立全面氢能社。2019年3月，道路图进行第2次修订，细化本钱方针及办法，将本钱削减作为氢能推行运用的要点，从氢能运用、氢能供给和全球化氢能社会三大维度描绘了氢能蓝图。2021年3月，日本新动力技能归纳开发组织(NEDO)设立了总额2万亿日元的“绿色立异基金”，现在已公示的17个项目中，8个触及氢能，别离为大型氢供给链建造、运用可再生动力电解水制氢、下一代飞机开发、下一代船只开发、智能出行社会构建、运用二氧化碳等的燃料制作技能开发、运用二氧化碳等塑料原料制作技能开发、燃料氨供给链构建和炼钢流程中的氢气运用。近期，日本发布的《第六次动力根本方案》环绕应对气候变化与日本动力供需结构转型两大中心方针拟定，将氢能定位为一种新资源，力求2030年将氢的本钱下降至与化石燃料平等水平，加速社会运用，并经过设置绿色立异基金支撑技能立异，以完成2050年碳中和方针。全体而言，日本将经过加强技能研发，继续添加工业出资、强化规划效应，树立政企协力协作形式、世界供给链以及先进规范协作等方法打造氢能社会。

  氢能被韩国政府定位为进步动力功率和优化可再生动力电力系统的重要前言。韩国为完成氢能战略方针，在方针上，2018年，韩国政府将“氢经济”与人工智能、大数据并列为三大战略出资范畴。2019年1月，韩国发布了《氢能经济活性化道路图》，这一道路图契合韩国政府削减温室气体排放、削减油气进口、打造经济添加新引擎的战略方针，并建立国家氢经济委员会，发布施行氢战略的详细举动方案。该道路图涵盖了氢能出产、运送、存储、运用全工业链，要点在氢燃料电池轿车的推行、燃料电池在家庭和商业修建中的运用、树立氢能出产-储藏-分配的完好系统3个范畴打开布置。方案到2040年，韩国经过打开氢能经济，每年能够减排2373万吨二氧化碳，供给42万个作业岗位，一起创造出43万亿韩元的经济附加值。

  为加速道路图施行，韩国政府先后经过拟定《氢经济法》《绿色新政》，为氢经济奠定法令根底，一起运用政府资金，选用建造-转让-租借形式战胜氢根底设施缺少短期盈余才能的问题。2021年11月，韩国氢经济委员会在前述方针根底上发布氢能工业一揽子打开规划，以进步韩国在氢能工业范畴的全体竞赛力，包含《氢经济施行榜首次根本方案》《加氢站战略布置方案》《氢能港口建造方案》《海洋绿氢出产技能打开方案》《氢能工业自在特区方案》，估计在2050年以100%清洁氢满意韩国每年2790万吨氢能需求，到时氢能将成为韩国首要动力，供给33%动力消耗和23.8%发电量。

  德国是欧盟打开氢能最具代表性的国家。德国政府将氢能视为动力安全和动力低碳转型的保证，重视与可再生动力协同打开以加速氢能工业链布局，在运用场景和工业化布局方面全球抢先，清晰氢能是重型运送、工业原料和修建等“难以脱碳”范畴的仅有挑选，一起进步工业竞赛力。技能与工业方面，凭仗国家氢能及燃料电池立异项目(NIP)和欧洲燃料电池与氢联合举动方案(FCH JU)支撑了一大批可再生动力制氢、天然气掺氢以及燃料电池发电项目，德国树立了在氢能及燃料电池范畴的技能抢先位置。2020年，德国政府发布《国家氢能战略》，树立绿氢战略位置，并尽力成为绿氢技能范畴的全球领导者，将选用两步走战略，2023年前要点打造国内商场根底，加速商场发动，并将在清洁氢制备、氢能交通、工业原料、根底设施建造等范畴采纳38项举动。在稳固国内商场的根底上，2024—2030年活跃拓展欧洲与世界商场。为此，德国政府将活跃整合应对气候变化、动力转型、工业鼓舞、监管等方针。此外，德国还经过《未来方案》，追加90亿欧元用于加速国内氢能技能转化与推行以及培养氢能世界伙伴关系。

  美国对氢能始终坚持活跃态势，先期首要依据应对动力安全和气候变化考虑，后期首要作为先进技能进行战略出资。1970年，通用轿车公司初次提出“氢经济”概念。跟着20世纪70、80年代石油危机在世界范围内的迸发，美国政府开端重视氢能，并以动力部(DOE)为中心打开相关探究。20世纪初，布什政府将氢动力归入国家动力战略系统之中，期望重塑美国的动力系统。为此，DOE先后发布《美国向氢经济过渡的2030年及前景展望》《国家氢能打开道路图》两份文件，清晰氢能是未来动力范畴重要打开方向。但跟着页岩气革新鼓起，氢能打开战略被放置，但政府仍视氢能与燃料电池为战略性先进技能，继续进行研发出资，保证其技能抢先位置，自2004起至今，DOE已继续赞助氢能与燃料电池技能研发近30亿美元，并于2020年发布《氢能方案打开规划》，提出了未来十年及更长时期氢能研讨、开发和演示的全体战略结构，且依据此结构于在2021年发布《碳中性氢能技能根底科学》研发攻略，清晰了高效新式电解水制氢、氢机理等4个优先研发方向。氢能基建当选《根底设施出资和作业法案》，美国政府将投入95亿美元用于区域氢能中心建造以及氢能全工业链演示与研发。尽管美国未出台全国性氢能打开战略或推行方针，但加州已开端大范围打开氢能演示活动，其立异实践对其他区域构成学习。此外，美国燃料电池和氢能协会(FCHEA)于2020年发布《美国氢能经济道路图》，召唤业界与政府携手共建氢经济。

  在全球氢能打开热潮之下，澳大利亚将本身定位为清洁氢能供给者人物，活跃扩展氢能海外供给协作，并与相关国家和企业打开技能协作，力求抢占氢能供给链上游，稳固全球动力交易大国位置。2019年澳大利亚政府发布了《国家氢能战略》，确认了15大打开方针、57项联合举动，力求到2030年成为全球氢能工业的首要参与者，2050年绿氢产能到达3000万吨/年。澳大利亚既活跃打开可再生动力电解水制氢，也推进化石动力耦合CCS(碳捕捉与封存)制氢工业打开。澳大利亚各州也活跃跟进，昆士兰、南澳大利亚、维多利亚等州出台了针对辖区内的氢能打开专项规划。

  氢能的定位反映的是各国深层次的诉求，尽管各国在战略上大致环绕深度脱碳、动力安全和经济添加打开，但跟着碳中和推进绿色低碳成为动力打开主旋律，氢能成为构建现代动力系统不可或缺的组成部分，各国氢能定位和打开也逐渐出现多方针趋同特色。日本近期发布的《第六次动力根本方案》，将氢作为完成动力安全、应对气候变化和2050碳中和方针的首要动力，并方案将氢能培养成为具有世界竞赛力的战略新式工业。欧洲尤其是德国打开氢能的初衷是推进深度脱碳，但跟着俄乌抵触的继续，动力安全逐渐成为加速可再生动力和氢能布置的重要驱动力，将其2030年电解槽布置规划从80 GW进步到200 GW，完成出产清洁氢2000万吨的方针。美国在继续推进氢能技能研发的一起，跟着《根底设施出资和作业法案》等一系列方针施行，美国政府将投入95亿美元用于加速区域氢能中心建造以及氢能全工业链演示与研发。

  注：●代表国家氢能战略中的重要战略方针；图片代表国家氢能战略中的非必须战略方针；○代表未在国家氢能战略中布局该方向。

  各国将清洁氢视为清洁动力转型与碳中和的重要途径，其首要有两条技能道路：化石燃料制氢耦合CCS技能和可再生动力电解水制氢。但各国在完成未来净零排放的途径上出现显着差异：在中期(2030年左右)，以脱碳为首要驱动力的欧洲国家，遍及树立了可再生氢的优势位置；以保证动力安全为首要驱动力的日本，国内居民端运用依据现有化石动力根底设施布置，并经过打造世界绿色氢能供给链来完成绿色打开。韩国也方案逐渐由天然气制氢过渡为可再生氢。以技能抢先的美国和以动力出口转型为首要打开驱动力的澳大利亚，依据本国资源，别离采纳技能中立与可再生氢优先的战略。在远期(2050年)，简直一切国家都认可可再生氢的优先性，欧洲乃至以为可再生氢是碳中和年代的仅有氢源挑选。

  可再生氢的平准化本钱成为各国氢源结构过渡的要害。可再生氢本钱首要取决于度电本钱、电解槽的出资本钱以及运用负荷。其间，度电本钱对电解水制氢本钱的影响敏感性最高，约占总本钱的70%～90%。如图4所示，以2000 m3/h碱性电解水制氢项目为例，负荷率95%条件下，当选用工业电价0.616元/kWh时，制氢本钱约为39.06元/kg。当时水电、陆优势电、海优势电、光伏的度电平准化本钱别离为0.33元/kWh、0.41元/kWh、0.63元/kWh、0.40元/kWh，对应的平准化氢气本钱别离为22.89元/kg、27.65元/kg、40.05元/kg、26.65元/kg。而当时PEM电解水制氢设备比ALK高出5倍以上，平准化氢气本钱将添加40%左右。可再生动力制氢本钱将随同技能进步与装机规划添加继续下降，当风电光伏度电本钱低于0.3元/kWh时，具有与天然气制氢的本钱竞赛力(15～23元/kg)，度电本钱低于0.2元/kWh时，具有与煤制氢+CCS的本钱竞赛力(15～18元/kg H2)。可再生氢平准化本钱的平价化，支撑各国氢源结构转型。

  从全球来看，交通是氢能打开的要点。但各国也在活跃拓展氢能在发电、储能和工业脱碳中的运用规划。日本在交通范畴战略性开发燃料电池船只、氢动力飞机和燃料电池铁路车辆，运用氢与氨掺烧的方法来探究发电脱碳化和工业部门脱碳化。燃料电池轿车和燃料电池发电是韩国打开氢能的两大主轴，在运用场景和工业化布局方面全球抢先。德国在建和运营的P2G(可再生动力发电制氢)演示项目已超越20处，最高规划达100 MW；燃料电池列车、船只、重卡等交通范畴，以及氢能冶金、泛欧加氢网络等方面均有演示项目继续推进。美国打开氢能依据“全方位”动力战略，将氢视为具有联通国家动力资源潜力的载体，加强动力独立，并经过工业链带动包含运送、修建、钢铁、石油炼制等工业部门协同打开国内经济。澳大利亚将氢能视为全球低碳转型下的出口要害，其打开要点是经过低碳清洁氢及衍生组成燃料的出口拉动经济添加，一起带动交通范畴、工业范畴协同脱碳。

  注：●代表国家氢能战略中的重要运用范畴；图片代表国家氢能战略中的非必须运用范畴；○代表未在国家氢能战略中布局该范畴。

  从首要国家的氢能战略来看，“氢经济”根本均经过商场培养、快速添加和老练打开3个阶段完成。从现在到2030年前，可视为商场培养阶段，该阶段内技能研发与演示对氢能工业规划的添加影响巨大，各国均构建了各具特色的氢能与燃料电池研发系统，随同技能老练、根底设施建造、氢能需求添加到达激活商场的效果。2030—2040年为继续添加阶段，大多数国家都方案依托前期演示效果建造大规划氢能运用系统，例如德国10 GW电解槽装机方案、欧盟500 GW绿氢举动方案、韩国大规划氢能供给方案等，以促进氢能大规划商业化运用。2040—2050年氢能工业步入老练打开阶段，氢能工业商场根本树立。

  2022年3月，国家发改委、国家动力局联合印发《氢能工业打开中长期规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》)，作为辅导往后15年氢能工业打开的纲领性文件，《规划》以“碳达峰碳中和”方针为指引，以推进高质量打开为主题，以高水平科技自立自强为主线，关于新年代活跃有序推进有规划有效益的氢能具有严重辅导意义。我国氢能打开规划很好诠释了全球氢能首要打开特色：①氢能定位均衡全面，从“未来国家动力系统的重要组成部分、用能终端完成绿色低碳转型的重要载体和战略性新式工业要点打开方向”3个视点定位氢能，表现了深度脱碳、动力安全新战略以及培养经济添加点的深度考量。②紧扣完成碳达峰、碳中和方针，确认了氢能清洁低碳打开准则：要点打开可再生动力制氢，严格控制化石动力制氢，着重近期关于低本钱工业副产氢的运用。规划到2025年，可再生动力制氢成为新增氢能消费的重要组成部分；2030年，构成较为齐备的清洁动力制氢及运用系统；2035年，可再生动力制氢在终端动力消费中的比重显着进步，对动力转型打开起到重要支撑效果。③多元演示。近年来，全国许多当地掀起了氢能工业打开热潮，各地氢能工业规划大多把打开方向落在了氢能交通方面。文件从战略定位、根本准则、使命布置等方面清晰了氢能多元化运用方向——有序推进交通范畴演示运用、活跃打开储能范畴演示运用(探究培养“风景水电+氢储能”一体化运用新形式)、合理布局发电范畴多元运用以及逐渐探究工业范畴代替运用，探究打开可再生动力制氢在组成氨、甲醇、炼化、煤制油气等职业代替化石动力的演示，促进高耗能职业低碳绿色打开。

  本文依据欧美日韩等发达国家/区域氢能战略的剖析，提出了各国/区域在氢能打开定位、氢源结构过渡、多元运用场景、工业打开三阶段的趋势，并比较了我国最近发布的氢能规划。各国打开氢能的驱动力首要有下降碳排放，保证动力安全和完成经济添加。各国在详细施行上各有偏重，但全体上跟着碳中和方针成为世界一致以及全球地缘政治的扰动，首要经济体的氢能定位逐渐多元趋同，以可再生氢为首要方针，并打开了多元化的演示运用。

  与世界先行国家比较，我国氢能打开定位均衡全面。结合首要国家氢能战略施行状况，为高效贯彻落实我国《氢能工业打开中长期规划(2021—2035年)》，主张如下：

  （1）加强国家层面氢能战略引导。加速出台国家氢能打开1+N方针系统，树立氢能作为动力的监管系统机制，统筹战略方针、科技立异、严重配备研发、演示工程与工业化协同打开。结合氢能及燃料电池试点演示作业，支撑试点区域出台氢能“十四五”专项规划，结合东、中、西部资源禀赋特色和工业根底培养若干区域要点工业集群。

  （2）加大要害中心技能攻关力度。推进国家级氢能及燃料电池技能立异渠道和要点实验室建造，聚集可再生动力低本钱制氢、超高压紧缩氢气、低温液氢、管道掺氢、车载储运氢、氢气加注、储氢资料、燃料电池等要害中心技能。经过“揭榜挂帅”方法打开氢能新资料、新技能、新配备攻关，加速完成中心技能自主化。树立健全氢能技能人才培养专业学科系统。发动氢能领跑者举动方案，进步规范办理效能与技能迭代立异的协同水平。

  （3）加速多元化场景演示运用。归纳研判氢能运用技能的老练度、经济性和安全性，推进规划化可再生动力制氢归纳演示区建造。依照“移动式-分布式-集中式”的途径逐渐构建运用场景，聚集燃料电池商用车、新式氢储能、大型高炉富氢冶金、绿氨等范畴。鼓舞风景氢储融一体化、油氢气电归纳动力站等立异打开形式。立异“氢能+”打开新业态，聚集数字化、质量化以及氢碳协同机制打开研讨，加速氢能新式根底设施建造。

  榜首作者：万燕鸣（1985—），男，博士，研讨方向为动力经济、氢能，E-mail：

  通讯作者：熊亚林，博士，研讨方向为氢能与燃料电池，E-mail：yalin..cn。

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