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关于“十四五”期间我国氢能发展的几点思考

2021年1月12日

首先是“十四五”期间氢能产业发展的基本判断与思考。

关于“十四五”期间氢能产业的发展形势主要有以下五点。氢能产业从国际上的 研究和关注已有几十年,早在2000年左右以美国为首的一些发达国家就在进 行积极的研究和实践,但是当时氢能产业却没有真正热起来。这几年,无论是美洲还是欧洲、亚洲、大洋洲,都积极加入到这一轮氢能热,这些发达国家都把氢能和燃料电池作为自己国家科技创新战略或者是主要能源战略在进行推进,氢能产业确确实实从全球到中国国内已经开始热起来。佛山市不仅从产业化角度进行了很好的实践,为全国氢能产业发展积累了先行先试的宝贵经验。

从全球来看,氢能产业链、关键核心技术不断趋于成熟,制造成本不断下降,基础设施建设也在不断完善,区域性氢能供应网络日趋成熟成,氢能产业发展前景倍受全球瞩目。我国从十二五、十三五期间将氢能燃料电池写入了我国国家主要规划,科技创新规划、新兴产业规划以及能源启动计划等,氢能产业开始成为国家科技创新战略以及能源战略的一部分。经过近几年从地方实践到企业的积极投资布局,目前大家形成了长三角、珠三角、京津冀、环武汉山东等先行先试区,同时形成了国资、民资、社会资本竞相投资的局面,在一些地区实现了小规模化先行实验,产业链不断完善,基本具备了产业化的条件。然而,目前氢能产业面临的主要问题就是核心关键技术还没未能自主可控,氢能产业链还不够完整,顶层设计还不完善等。

从国际国内的情况来看,氢能产业面临很好的国际环境和产业环境。9月22日习大大总书记在第75次联合国大会一般性辩论中做出很重要的国际承诺,2030年前碳排放达峰,努力争取2060年前实现碳中和。这是很大的愿景目标,那么大家在具体的能源生产和消费结构都要作出相应的调整,向愿景目标迈进。未来在化石能源,尤其是煤炭消费要作进一步的调整,同时清洁能源会得到新的发展,氢能将在中间发挥越来越重要的作用。此前欧盟提出在2050年前实现碳中和,并把氢能作为实现碳中和的重要手段。“十四五”期间,氢能产业将会迎来一个重大的发展机遇。

第二点,“十四五”时期将出台氢能产业顶层设计。这几年政策的脉络也很清晰,2019年3月,加氢站建设首次纳入到政府工作报告中;2019年10月,克强总理在国家能源委会议上提出要探索氢能等商业化路径;今年4月,氢能被纳入能源法征求意见稿,实现历史性突破。今年6月两会期间,国家发改委向全国人大提交的关于2019年国民经济和社会发展计划实行计划中和2020年发展草案中,明确提出要制定国家氢能产业发展战略规划;今年9月,财政、发改、工信、科技、能源等五部委下发关于开展燃料电池汽车示范应用的通知,明确要在未来四年通过“以奖代补”的方式给予燃料电池汽车支撑。今年10月,国务院常务会议通过新能源汽车产业发展规划,其中涉及到氢燃料电池汽车。

下一步大家需要明确的关于氢能产业发展的顶层设计思路。首先是氢气的能源属性需要进行明确。二是氢能的地位和作用,氢能在终端能源消费中的占比、地位以及在终端能源消费中的作用目前这些方面还没有明确的说法,技术研究还没有权威的支撑。对比发达国家,我国氢能未来的发展目标、路线图、时间表等都是需要在未来顶层设计中研究和明确的问题。

第三,“十四五”期间产业发展主要是以健全产业链和突破核心关键技术为主线。目前,从技术层面,氢燃料电池关键核心技术还没完全可控,面临着制氢、储运的成本制约。包括核心材料、关键零部件需要大量的进口,部分加氢设备与国外性能差别较大,产业技术认证体系、检测系统等还不够完善,关键核心技术的大量专利掌握在美国、日本等国家的手中,这些都将制约氢能产业的发展。“十四五”期间,大家应该着重于这两个方面,在实现自主技术、拥有自主品牌的基础上,推动实现规模化发展,健全产业链和突破核心技术。

第四,“十四五”期间是以示范应用为主的阶段。目前,要大规模实现氢燃料电池商业化,还面临着很大的困难和约束条件,需要关键核心技术的突破和相关政策的支撑。国家五部委对氢燃料电池的补贴政策清晰地释放了信号,鉴于新能源汽车推广的经验教训,国家对于氢燃料电池汽车的财政支撑不会大水漫灌,主要目标是突破核心关键技术。下一步,从整个氢能产业发展的角度来说,从全产业链突破核心关键技术、降低成本着手,着眼于全产业链应用示范支撑政策。

第五,“十四五”期间要在应用场景上不断拓展。以氢燃料电池车作为突破,同时在交通、储能、发电等领域进行多方面的应用和试点。彭院士指出,国内天然气管网可最高实现20%掺氢,能够大幅度降低氮氧化物排放物。未来氢能在天然气领域的融合发展会更加重视。

关于氢能产业未来发展的几点思考,氢能越是热的时候大家越是要沉着理性思考“为什么大家要发展氢能?中国是否跟风国际发展氢能?我国氢能产业发展的定位、作用是什么?我国未来氢能产业发展领域与路线是什么?怎么发展让氢能具有经济性和可竞争性?”。

第一,氢能发展要坚持自主可控,不宜过快追求终端市场应用。刘科院士指出,在不掌握核心关键技术的情况下采用财政补贴的方法非常危险。我表示非常同意,在不掌握核心关键技术的情况下大规模的推广终端市场应用也是非常危险的。事实证明,核心关键技术是换不来、买不来的,发展产业必须要坚持这样的原则。目前国际上主要发达国家在前一轮的氢能热没有真正做起来的原因就是受制于成本。如果在不掌握核心关键技术的情况下大规模放开终端市场,只通过国家补贴或者购买技术的路子是行不通的。日本、韩国与我国进行氢能产业的合作意愿非常强烈,想利用中国市场帮助他们找到燃料电池汽车的应用场景。日本、韩国在氢燃料电池汽车上一直亏损,包括后续的氢能社会、氢经济,最大问题在于成本太高,没有市场应用。现在寄希翼于中国目前的氢能热打开中国市场,才能真正实现氢能社会。

第二,站在国家立场上、利益上的国际合作来推动氢能产业发展是很有必要的。全球最大碳纤维供应商对全球氢能市场保持谨慎乐观的态度,目前已开始将业务扩展到膜电极,但是否将业务再往下延伸到燃料电池还是持观望态度,主要取决于中国下一步的政策走向。对于日本氢能产业的发展,大家需要时刻对我国氢能产业化的节奏进行反思,切记最终让出市场却没有换来技术。日本发展氢能的战略意识非常强,提出用氢能补电能的短缺。对于目前氢源方面的制约,一方面从氢源角度积极呼吁开展国际合作,例如与澳大利亚签订煤制氢协议,与文莱等国家进行天然气制氢合作,探索液氢运输等。另外,通过国际社会,与IEA共同进行氢能研究,发布氢的未来报告,呼吁全球范围内尽快启动氢贸易,以求从根本上破解日本缺乏能源的困境。

第三,发挥新型举国体制优势,实现全产业链关键核心技术突破。在氢能行业的科研领域方面,许多关键核心技术路线不统一、科研力量分散、重复建设、恶性竞争等情况。新型举国体制在十四届四中全会提出来,具体是指我国的体制优势,实际上氢能行业也特别需要发挥这样的新型举国体制。氢能是我国科研体制分散研发弊病的缩影,如果在氢能领域能够构建一个很好的举国体制,能够实现关键核心技术突破,对大家建设创新型国家都有很大的借鉴作用。9月25日国经中心召集的会议,主题就是要构建氢能关键核心技术发展的新型举国体制。会议上国经中心提出希翼在国家综合部门下参照日本成立一个综合协调部门,负责能源重大关键技术的研发,协调政产学研用各方面的力量,集中力量实现核心技术的突破。

第四,技术创新与商业模式创新并重,探索氢能商业化发展路径。国家能源委会议提出,产业发展必须具有经济性才有生命力。氢能是“高贵”的能源,但是不能成为昂贵的能源。目前除了要集中力量突破核心关键技术之外,还要探索商业模式,扩大消费市场,不断的进行技术的验证,降低成本。氢能产业将来是否能发展成功,评价标准至少有两个,一个是技术是否自主可控,二是在经济性上能否跟其他能源竞争。

第五,要秉持绿色发展方向,促进可再生能源规模化,为实现碳中和添加助力。这涉及到企业利益的调整,甚至是地方发展权的问题,有的地方就是富产煤,也有条件搞煤制氢,如果国家不允许副制氢,可能就会影响到企业的效应、企业的生存,乃至一个地方的经济发展,确实是重大利益调整。目前大家的碳捕捉技术还不够成熟,没有经济性,所以说煤制氢发展方向还是存在争议的。从目前看来,不但2030年要碳排放达峰,同时还要实现2060年碳中和。未来的氢能发展也必须在国家中长期发展规划、能源发展规划以及碳排放达峰、碳中和的前提下进行发展,坚持绿色低碳的方向。一方面是氢能在储能方面具有不可比拟的优势,改变电力瞬时消费、不可储存的特性,带动可再生能源大规模应用。二是因地制宜发展,在有些风光资源比较丰富的地方,可以发展清洁能源制氢或探索一些新的模式让可再生能源制氢具有经济性。例如,广东西电东送,火、电资源非常富余。但是,广东是不是能够用自己富余的火电来制氢,结合将来成熟的氢气储运技术,完成大规模的气体输送,实现东西部共赢。

最后,遵循市场规律配置资源,避免画地为牢重复建设。最近财政部等五部委下发的文件支撑城市群牵头进行申报,然后财政给予支撑,以奖代补。但是目前具体的操作方式还存在一定难度,比如技术发展条件不均衡的城市之间是否愿意抱团合作申报等问题。有基础、有技术的城市不愿意跟别人组,跟别人组又是谁来牵头、谁听谁的,这也是很难操作。因此,这些情况会影响对全产业链的打分,特别是对加氢站和车的数量都有要求,就会使有制氢优势的地方被迫去发展一些应用,分散精力,导致不同城市之间重复建设、恶性竞争。针对这种情况,目前的补贴方式是由中央逐级拨款到地方,然后地方遴选本地区本城市内的企业,一个城市内的企业在全国大产业链来说不一定优秀,这样的话资源是否能够起到最优的配置,这是需要思考的问题。如果这要改变的话,可能就会打破以往的行政方式、以往整个产业链的资源配置秩序,这也是大家下一步需要思考的问题。

来源(能源网) 编辑(能源网)

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