頂層設(shè)計(jì)呼之欲出 中國氫能產(chǎn)業(yè)能否由亂而治
《財(cái)經(jīng)》記者從多個(gè)信源獲悉，中國政府已把氫定位為新的能源品種，將大力推動(dòng)氫能發(fā)展，由多個(gè)部委參與的中國氫能發(fā)展整體規(guī)劃正在制定之中�！爸袊鴼淠墚a(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)呼之欲出�！眹H氫能協(xié)會(huì)副主席、清華大學(xué)教授毛宗強(qiáng)對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者說，由于既有利益格局較為復(fù)雜，船大難掉頭，所以氫能的整體規(guī)劃制定一定要謹(jǐn)慎，步伐不宜太快。氫能被視
3． 氫能補(bǔ)貼爭議
市場(chǎng)需求是推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展最有效的手段。各國對(duì)氫能下游市場(chǎng)均給予補(bǔ)貼，中國也不例外，但如何進(jìn)行補(bǔ)貼，業(yè)界存在爭議。
毛宗強(qiáng)表示，從現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局和未來的技術(shù)發(fā)展來看，氫能的終端利用應(yīng)該在三個(gè)領(lǐng)域平分產(chǎn)量，即交通、化學(xué)工業(yè)和儲(chǔ)能發(fā)電。各領(lǐng)域的發(fā)展不可能同時(shí)前進(jìn)，交通領(lǐng)域的氫燃料電池應(yīng)該是現(xiàn)階段的補(bǔ)貼重點(diǎn)。
燃料電池是指通過化學(xué)反應(yīng)將富氫燃料轉(zhuǎn)化為電能，可作為汽車內(nèi)燃機(jī)的替代品。氫燃料電池目前主要有兩種類型：質(zhì)子交換膜電池和固體氧化物燃料電池。
質(zhì)子交換膜電池啟動(dòng)較快，工作溫度一般在100攝氏度以下，是中國目前使用最廣的車載氫燃料電池。固體氧化物電池工作溫度一般在700攝氏度左右，轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較高，一般由重型卡車使用。
在財(cái)政部以及各地方政府出臺(tái)的氫能發(fā)展補(bǔ)貼政策里，主要針對(duì)氫燃料電池車、加氫站等對(duì)象給予補(bǔ)貼，例如，佛山對(duì)加氫站建設(shè)補(bǔ)貼力度最高達(dá)到800萬元，并對(duì)每消費(fèi)一公斤氫氣補(bǔ)貼20元。這推動(dòng)了中國氫燃料電池車輛和加氫站數(shù)量的快速增長。
目前，中國已有6000多輛氫燃料電池商用車在運(yùn)行，主要是大巴和各種特種車。加氫站數(shù)量在2016年以后快速增加。截至今年7月，中國累計(jì)建成加氫站76座，投入運(yùn)營的有52座。其中廣東省擁有量最大，有15座運(yùn)營，17座在建。
毛宗強(qiáng)認(rèn)為，氫燃料電池車輛數(shù)量增多，并不代表氫燃料電池技術(shù)在提高。2008年北京奧運(yùn)會(huì)、2010年上海世博會(huì)等活動(dòng)期間使用的氫燃料電池車輛，會(huì)后即閑置。地方政府現(xiàn)在都在積極推廣氫燃料電池車輛，毛宗強(qiáng)擔(dān)心很多車輛最后又會(huì)爛尾，他建議各地加強(qiáng)對(duì)氫燃料電池技術(shù)本身的支持，而不是追求氫燃料電池車的數(shù)量。
中電豐業(yè)技術(shù)開發(fā)公司總經(jīng)理王德軍對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者說，歐美對(duì)氫燃料電池的扶持政策往往是直接給予項(xiàng)目補(bǔ)貼，而中國目前只是對(duì)用在車輛上的氫燃料電池給予補(bǔ)貼。雖然這跟國情有關(guān)，目的是為了鼓勵(lì)技術(shù)的進(jìn)步和突破，但弊端也顯而易見，容易像電動(dòng)車一樣出現(xiàn)造車騙補(bǔ)的現(xiàn)象。
中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》指出，預(yù)計(jì)2020年至2025年間，中國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1萬億元，氫能源車數(shù)量達(dá)到5萬輛，加氫站數(shù)量200座；2026年至2035年產(chǎn)值達(dá)到5萬億元，加氫站數(shù)量1500座，實(shí)現(xiàn)燃料電池車1500萬輛。
在增長前景看好的預(yù)期下，中國氫燃料電池產(chǎn)能激增。專注氫能源的第一元素網(wǎng)總編輯王高峰認(rèn)為，氫燃料電池行業(yè)已經(jīng)嚴(yán)重過剩。目前全國的需求僅為3000多塊/年，而國鴻氫能一家企業(yè)的產(chǎn)能就有2萬塊，各大廠家的總產(chǎn)能已高達(dá)15萬塊。盡管生產(chǎn)企業(yè)目前基本都沒有賺錢，但產(chǎn)能擴(kuò)張仍在繼續(xù)。
景春梅表示，像電動(dòng)車一樣大水漫灌式的補(bǔ)貼不會(huì)再在氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)。目前的政策方向是讓市場(chǎng)自然發(fā)展，優(yōu)勝劣汰。
歐盟為了實(shí)現(xiàn)2050年碳中和的目標(biāo)，計(jì)劃將氫能更多地使用在化學(xué)工業(yè)、發(fā)電，以及建筑供暖等諸多領(lǐng)域，對(duì)燃料電池車的直接補(bǔ)貼不多。王德軍表示，氫氣在非交通能源領(lǐng)域的應(yīng)用是未來的最大市場(chǎng)，比如可再生能源儲(chǔ)能熱電聯(lián)供、天然氣摻氫、冶煉低碳鋼等。如果生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)氫的成本不能大幅下降，交通領(lǐng)域的氫使用量很難快速提高。歐洲人認(rèn)為，降低可再生能源制氫成本是首要任務(wù)，因此歐盟的補(bǔ)貼相當(dāng)一部分給了綠氫項(xiàng)目。
毛宗強(qiáng)則認(rèn)為，歐盟不把氫燃料電池車作為最重要的發(fā)展領(lǐng)域，主要還是因?yàn)槟壳皻W盟的氫燃料電池車成本太高。氫燃料電池車的快速推廣，除了需要降低車輛本身的成本，還需要更大的投資建設(shè)加氫站、儲(chǔ)運(yùn)管道等基礎(chǔ)設(shè)施。德國從1993年就開始研制氫燃料車，但汽柴油車輛的替代成本一直高企，歐盟不得不逐漸降低對(duì)這一領(lǐng)域的關(guān)注。
4． 綠氫在中國的前景
人類能源利用史是一個(gè)逐漸減碳的過程，從木材、煤炭、石油、天然氣到氫能。只有零碳排放的可再生能源電解水制氫，被認(rèn)為是21世紀(jì)的終極能源，化石能源制氫將逐漸退出歷史舞臺(tái)。
電解水制氫是指在電解質(zhì)水溶液中通入電流后產(chǎn)生氫氣，其技術(shù)路線主要分三種：堿性水電解槽制氫、質(zhì)子交換膜水電解槽制氫和固體氧化物水電解槽制氫。其中，成本最低、技術(shù)最成熟的是堿性水電解槽制氫；質(zhì)子交換膜水電解槽制氫性能更好，但成本偏高；其他的則仍處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)狀態(tài)。
中國實(shí)現(xiàn)綠氫的大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)需要具備兩個(gè)因素：可再生能源發(fā)電成本的下降，以及電解水制氫設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步。
以目前的技術(shù)和電價(jià)水平計(jì)算，50度電生產(chǎn)1公斤氫氣，電價(jià)占整個(gè)電解水制氫成本的比重超過85%。不過，可再生能源發(fā)電的成本正在快速下降，中國光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電即將進(jìn)入平價(jià)時(shí)代，預(yù)計(jì)到2030年前，光伏和風(fēng)電的成本還將下降一半。有的地區(qū)比如四川、廣東還出臺(tái)了對(duì)可再生能源制氫的電價(jià)支持政策，最高電價(jià)限制在其他工業(yè)用電價(jià)格的50%以下。
在部分地區(qū)可再生能源發(fā)電不能并網(wǎng)的情況下，業(yè)內(nèi)認(rèn)為，利用棄風(fēng)棄光棄水制氫是個(gè)突破口。據(jù)歐陽明高測(cè)算，10%的棄電可以滿足2025年燃料電池車用氫需求，50%的棄電可以滿足2035年燃料電池汽車的全部用氫需求。
另據(jù)國家能源集團(tuán)科技委常務(wù)副主任顧大釗介紹，該集團(tuán)旗下大渡河水電近幾年每年棄水量達(dá)到100億度以上，因此目前在研究是在水電站就地制氫，然后把氫輸出去，還是把電輸?shù)匠啥�，再在成都建氫能城市�?/font>
在電解水制氫設(shè)備方面，核心是電解槽。目前技術(shù)比較成熟、成本較低的是堿性水電解槽，國內(nèi)外都有生產(chǎn)商。但性能更好的質(zhì)子交換膜水電解槽和固體氧化物水電解槽目前成本仍較高，應(yīng)用較少。
歐盟計(jì)劃提高電解槽的市場(chǎng)規(guī)模，從而降低其成本。歐盟氫能戰(zhàn)略的計(jì)劃是：2020年-2024年安裝600萬千瓦的可再生能源生產(chǎn)氫的電解槽，生產(chǎn)100萬噸的氫。2025年-2030年，電解槽容量提升到4000萬千瓦，生產(chǎn)氫1000萬噸。
中國企業(yè)雖具有電解槽的生產(chǎn)能力，但是以堿性水電解槽為主，性能更好的質(zhì)子交換膜水電解槽鮮有涉足，其核心的膜等關(guān)鍵材料則被國際企業(yè)壟斷。如果不能改變主要依靠進(jìn)口材料的局面，電解槽市場(chǎng)規(guī)模提高之后也難以降低其成本。故加強(qiáng)關(guān)鍵材料的研發(fā)是當(dāng)務(wù)之急。
除了設(shè)備成本和電價(jià)成本，發(fā)展綠氫的另一個(gè)限制條件是淡水資源。上述哈佛大學(xué)肯尼迪學(xué)院發(fā)布的報(bào)告認(rèn)為，淡水資源是中國生產(chǎn)綠氫一個(gè)關(guān)鍵變量。中國西南地區(qū)有豐富的水電和淡水資源，是中國最合適發(fā)展綠氫的地區(qū)。但該地區(qū)遠(yuǎn)離中國的經(jīng)濟(jì)中心地帶，還需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施投資去連接供應(yīng)和需求地區(qū)。如果能解決缺水的問題，中國就可能成為綠氫的“出口冠軍”，否則進(jìn)口綠氫具有更大的吸引力。
綠氫如果能在中國以及全球大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，那么其將接替石油天然氣成為全球能源貿(mào)易的焦點(diǎn)。
歐洲最大的石油公司殼牌布局氫能領(lǐng)域已有十年，近期其開始大力發(fā)展綠氫。今年3月初，殼牌與荷蘭兩家公司合作實(shí)施歐洲最大的綠色氫能項(xiàng)目——NortH2項(xiàng)目，到2030年之前建成海上風(fēng)電場(chǎng)用于氫氣生產(chǎn)。在中國，殼牌與華能集團(tuán)于去年達(dá)成合作，將進(jìn)行一項(xiàng)小規(guī)模的風(fēng)電制氫的技術(shù)試點(diǎn)項(xiàng)目。
殼牌中國相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，燃料電池汽車所需要的氫氣不同于一般工業(yè)用氫，對(duì)純度和雜質(zhì)含量要求很高�？稍偕茉措娊馑a(chǎn)出的氫氣，具有純度高、雜質(zhì)含量低的特點(diǎn)，更符合燃料電池汽車的用氫需求。
作者：徐沛宇、李斯洋 來源：《財(cái)經(jīng)》雜志 責(zé)任編輯：jianping
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