發(fā)展氫能有利于保障能源安全，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

氫能是未來(lái)能源革命的突破口之一，其發(fā)展和利用必將帶來(lái)能源結(jié)構(gòu)的重大改變。但氫能發(fā)展中尚存在諸多技術(shù)瓶頸與現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。對(duì)此，我應(yīng)結(jié)合實(shí)際，適度審慎布局，有序向前推進(jìn)。

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，能源消費(fèi)需求總量不斷上升，石油、天然氣等一次能源的進(jìn)口依存度持續(xù)走高。能源進(jìn)口依存度高，已成為中國(guó)能源安全的巨大隱患，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。

氫能作為一種來(lái)源廣泛、綠色、高效的二次能源，未來(lái)必將成為中國(guó)能源系統(tǒng)的重要組成部分，改善中國(guó)能源安全現(xiàn)狀。同時(shí)，制氫、儲(chǔ)氫、用氫的各個(gè)環(huán)節(jié)均可產(chǎn)生巨大的商業(yè)與社會(huì)價(jià)值，對(duì)中國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

但與日、美、歐、韓等國(guó)相比，中國(guó)氫能技術(shù)發(fā)展相對(duì)滯后，政策扶持力度不足，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在巨大挑戰(zhàn)。對(duì)此，中國(guó)應(yīng)從戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、財(cái)政支持等方面進(jìn)行統(tǒng)籌布局，加快推進(jìn)中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

一、發(fā)展氫能有利于保障能源安全，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

當(dāng)前，中國(guó)能源發(fā)展主要面臨以下挑戰(zhàn)：一是我國(guó)石油對(duì)外依存度接近70%，能源安全存在系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)；二是傳統(tǒng)粗放式能源開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題亟待解決；三是能源系統(tǒng)效率總體偏低；四是我國(guó)碳排放量約占全球總量的1/4，連續(xù)多年世界第一。

在此背景下，面臨能源消費(fèi)革命和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的艱巨任務(wù)，加快發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)具有重要意義。一方面，推廣應(yīng)用電解水制氫來(lái)消納結(jié)構(gòu)性過(guò)剩的水電、風(fēng)電及光伏發(fā)電等可再生能源，既是中國(guó)能源安全戰(zhàn)略的重要組成部分，也是中國(guó)優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的重要途徑；另一方面，氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括氫能基礎(chǔ)設(shè)施、燃料電池系統(tǒng)、燃料電池車(chē)輛及其他氫能應(yīng)用領(lǐng)域等，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)能夠有效帶動(dòng)新材料、新能源、新能源汽車(chē)及氫儲(chǔ)存與運(yùn)輸?shù)雀叨搜b備制造業(yè)快速發(fā)展，有助于加快推動(dòng)中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

二、氫能產(chǎn)業(yè)迎來(lái)重大利好，發(fā)展勢(shì)頭迅猛

（一）多國(guó)積極部署氫能政策，推進(jìn)“氫經(jīng)濟(jì)”發(fā)展

2003年11月，由美國(guó)主導(dǎo)的《氫經(jīng)濟(jì)國(guó)際伙伴計(jì)劃》在華盛頓宣告成立，標(biāo)志著國(guó)際社會(huì)在發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)上初步達(dá)成共識(shí)。近年來(lái)，隨著傳統(tǒng)能源引發(fā)的氣候變暖、污染及地緣政治危機(jī)，世界科技強(qiáng)國(guó)紛紛加強(qiáng)“氫經(jīng)濟(jì)”建設(shè)，旨在搶奪新能源發(fā)展的先機(jī)。

2017年7月，歐洲研究機(jī)構(gòu)N.ERGHY協(xié)會(huì)正式更名為歐洲氫能研究所，加強(qiáng)與歐洲氫能組織的合作，以促進(jìn)氫能和燃料電池的發(fā)展。2017年12月，日本政府正式發(fā)布“氫能源基本戰(zhàn)略”，主要目標(biāo)包括到2030年左右實(shí)現(xiàn)氫能源發(fā)電商用化，以削減碳排放并提高能源自給率。2018年2月，受韓國(guó)政府大力支持的公私協(xié)商組織H2KOREA，發(fā)表了關(guān)于韓國(guó)建立氫能經(jīng)濟(jì)社會(huì)的方案，計(jì)劃到2030年以后進(jìn)入氫能社會(huì)。

（二）關(guān)鍵技術(shù)不斷實(shí)現(xiàn)突破，氫能利用成本逐漸減低

一是新型氫氣催化劑相繼誕生，制氫成本有望大幅下降。如2017年12月，美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)的研究人員利用仿生學(xué)原理，開(kāi)發(fā)出有效催化氫氣的聚合物。

二是儲(chǔ)氫材料研發(fā)加速，儲(chǔ)氫、運(yùn)氫成本將顯著降低。如2018年3月，美國(guó)萊斯大學(xué)研究人員通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)研究發(fā)現(xiàn)，二維氮化硼材料儲(chǔ)氫能力優(yōu)異，能夠快速吸收或釋放氫氣。

三是新型燃料電池催化劑實(shí)現(xiàn)突破，為燃料電池商業(yè)化發(fā)展提供可能。如2017年12月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)與西安交通大學(xué)研究人員將鐵、鈷雙原子材料應(yīng)用于氫燃料電池，并將電池活性提高至20%。

（三）氫能產(chǎn)業(yè)化步伐加快，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提速

隨著關(guān)鍵技術(shù)的突破與各國(guó)政策的強(qiáng)力支持，氫燃料電池商業(yè)化進(jìn)程不斷加速。2014年12月，豐田FCV燃料電池汽車(chē)在日本上市，2015年產(chǎn)700輛，2016年產(chǎn)2000輛，預(yù)計(jì)2020年產(chǎn)達(dá)3萬(wàn)輛。FCV燃料電池汽車(chē)最初售價(jià)為5.75萬(wàn)美元，豐田計(jì)劃2025年前讓燃料電池汽車(chē)售價(jià)降至2萬(wàn)美元。

此外，日、美、歐、韓等國(guó)均大力發(fā)展加氫站并做出長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。截至2017年8月，全球共有286座加氫站，其中日本86座、美國(guó)60座、德國(guó)31座。根據(jù)發(fā)展規(guī)劃，英國(guó)將于2025年建成300座加氫站，德國(guó)將于2025年建成400座加氫站，日本將于2030年建成320座加氫站。

三、中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚存在諸多瓶頸

（一）氫能大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用仍存在諸多挑戰(zhàn)

從制氫環(huán)節(jié)上看，現(xiàn)有制氫技術(shù)大多依賴煤炭、天然氣等一次能源，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保性問(wèn)題依然突出。利用核能、生物質(zhì)氣化制氫尚不成熟，利用太陽(yáng)能或風(fēng)能等可再生能源則存在效率低、綜合成本高等問(wèn)題。

從儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)上看，雖然加壓壓縮儲(chǔ)氫技術(shù)、液化儲(chǔ)氫技術(shù)、金屬氫化物儲(chǔ)氫技術(shù)和有機(jī)化合物儲(chǔ)氫技術(shù)均取得了較大進(jìn)步，但儲(chǔ)氫密度、儲(chǔ)氫安全性和儲(chǔ)氫成本之間的平衡關(guān)系尚未解決，離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還有一定差距。

從用氫環(huán)節(jié)上看，氫燃料電池汽車(chē)規(guī)模不足，導(dǎo)致加氫站建造成本居高不下、難以大規(guī)模鋪設(shè)，加氫站數(shù)量不足反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致用戶難以選用氫燃料電池汽車(chē)?？傮w來(lái)看，用氫環(huán)節(jié)的便利性和成本控制難以兼顧。

（二）基礎(chǔ)研究能力不足，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度弱

從全球范圍的氫能專利布局看，大量核心專利掌握在美國(guó)、日本等國(guó)的大型企業(yè)手中，我國(guó)尚未成為主導(dǎo)國(guó)際氫能發(fā)展的技術(shù)來(lái)源方。國(guó)外專利申請(qǐng)者多為實(shí)力雄厚的跨國(guó)企業(yè)，在行業(yè)內(nèi)具有絕對(duì)領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和資本優(yōu)勢(shì)，而國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)者多為高校和科研院所，應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)研究能力薄弱，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化速率較低。

此外，以豐田、本田為首的國(guó)外跨國(guó)企業(yè)，具有很強(qiáng)的專利保護(hù)意識(shí)和清晰的國(guó)際專利布局戰(zhàn)略意圖，在很多國(guó)家都申請(qǐng)了相當(dāng)數(shù)量的PCT專利。相比之下，中國(guó)研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)專利保護(hù)意識(shí)不足，在國(guó)外申請(qǐng)數(shù)量較少，不利于未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與拓展。

（三）標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)不足制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，目前依然面臨著“談氫色變”的問(wèn)題。全球?qū)W術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界已形成共識(shí)，只要按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，安全程度是可保障的。目前氫能方面的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)超過(guò)21項(xiàng)，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，而沒(méi)有相應(yīng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的支撐，新產(chǎn)品推廣就會(huì)受限。

四、對(duì)策建議

氫能是未來(lái)能源革命的突破口之一，其發(fā)展和利用必將帶來(lái)能源結(jié)構(gòu)的重大改變。氫能與燃料電池涵蓋了龐大的技術(shù)體系，對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展具有重要的輻射作用。但氫能發(fā)展中尚存在諸多技術(shù)瓶頸與現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，短期內(nèi)高強(qiáng)度投資布局或不利于行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

對(duì)此，我應(yīng)正確認(rèn)識(shí)氫能在能源結(jié)構(gòu)中的地位，適度審慎布局，鼓勵(lì)企業(yè)為主的應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新，建立健全氫能利用標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

（一）適度審慎布局氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

氫能利用仍面臨諸多障礙，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破、成本顯著下降之前，投入過(guò)多政治意愿、資金支持反而不利于氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀在一段時(shí)期內(nèi)還無(wú)法承受向前景不夠明朗的氫能經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的巨大代價(jià)。

針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，我應(yīng)適度審慎布局氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，厘清發(fā)展思路和定位，優(yōu)先在軍事用途、空間開(kāi)發(fā)、偏遠(yuǎn)地區(qū)供能、與可再生能源結(jié)合、小規(guī)模商用熱電聯(lián)供等方面發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)。

（二）依靠市場(chǎng)主導(dǎo)，合理制定補(bǔ)貼政策

目前，國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)存在一哄而上的現(xiàn)象，缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，群龍無(wú)首、各自為戰(zhàn)的現(xiàn)象十分突出。國(guó)家對(duì)于氫能的高額補(bǔ)貼，或?qū)?dǎo)致資本蜂擁而至，一些不具備“氫經(jīng)濟(jì)”天然稟賦的地方也爭(zhēng)相發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)。對(duì)此，我應(yīng)鼓勵(lì)發(fā)展市場(chǎng)主導(dǎo)的氫能產(chǎn)業(yè)，合理制定補(bǔ)貼政策，積極培養(yǎng)市場(chǎng)基礎(chǔ)，推動(dòng)制氫、儲(chǔ)氫、用氫的高效發(fā)展。

（三）加大力度打通科研成果轉(zhuǎn)化效率

一是加強(qiáng)企業(yè)、高效的專利保護(hù)意識(shí)，提升參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的強(qiáng)度，做好國(guó)際專利申請(qǐng)和布局，積極搶占科技創(chuàng)新的制高點(diǎn)；二是加強(qiáng)高校與傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)企業(yè)的合作，結(jié)合各方優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)核心技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，通過(guò)專利許可、專利轉(zhuǎn)讓等形式，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新成果的市場(chǎng)價(jià)值最大化。

（四）推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

一是規(guī)范加氫站申請(qǐng)、批準(zhǔn)程序，促進(jìn)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，規(guī)范加氫站對(duì)公眾開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)；二是取消對(duì)氫能?chē)?guó)際標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的限制，需要多少就立項(xiàng)多少；三是設(shè)立第三方論證，進(jìn)一步保障氫能安全生產(chǎn)與使用；四是鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)、國(guó)際合作，借鑒其他產(chǎn)業(yè)行之有效的經(jīng)驗(yàn)。