與化石能源等有限的天然資源相比，氫能是制取產(chǎn)生的二次能源，通過電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，無任何碳排放。氫能與電能類似，是常見的二次能源，需要通過一次能源轉(zhuǎn)化獲得。不同之處在于，氫能的能量密度高、儲(chǔ)存方式簡(jiǎn)單，是大規(guī)模、長(zhǎng)周期儲(chǔ)能的理想選擇，為可再生能源規(guī)模化消納提供了解決方案。

不過，并非所有的氫能都是低碳清潔能源，根據(jù)制備方式的不同，氫通常分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫。

灰氫是通過化石燃料燃燒產(chǎn)生的氫氣，在生產(chǎn)過程中會(huì)有二氧化碳等排放。藍(lán)氫是將天然氣通過蒸汽甲烷重整或自熱蒸汽重整制成。若電解所應(yīng)用的電力是來源于光伏、風(fēng)力等可再生能源，則實(shí)現(xiàn)了氫能生產(chǎn)的全鏈條綠色閉環(huán)，則被稱為綠氫。申能集團(tuán)旗下上海申能能創(chuàng)能源發(fā)展有限公司(簡(jiǎn)稱申能能創(chuàng))黨委副書記、總經(jīng)理葉褚華告訴記者，綠氫將廣闊應(yīng)用于集中式發(fā)電、分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、交通等領(lǐng)域，還將解決可再生能源分布不均勻、儲(chǔ)存難運(yùn)送難的痛點(diǎn)，成為我國(guó)能源體系耦合發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

葉褚華表示，我國(guó)已是世界上最大的制氫國(guó)，年制氫產(chǎn)量約3300萬噸，其中達(dá)到工業(yè)氫氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的約1200萬噸。從氫的來源看，我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫工藝成熟、成本較低，近期仍將是主要?dú)湓矗珡拈L(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展看，可再生能源制氫規(guī)模潛力更大，更加清潔可持續(xù)，隨著成本下降，將成為重要?dú)湓础?/p>

加大氫能領(lǐng)先企業(yè)投資

國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展之初，上海已率先開始布局氫能產(chǎn)業(yè)，申能集團(tuán)旗下申能能創(chuàng)圍繞“車、站、氣、運(yùn)”氫能產(chǎn)業(yè)鏈開展投資布局，先后投資了包括瑞必科、浙江藍(lán)能、氫晨科技、鯤華科技、氫藍(lán)時(shí)代等在內(nèi)的氫能行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)。

其中，上海瑞必科擁有先進(jìn)氫氣提純技術(shù)，可為燃料電池汽車提供高純氫氣，浙江藍(lán)能是先進(jìn)高壓氣體儲(chǔ)運(yùn)裝備研發(fā)制造企業(yè)，在45兆帕站用儲(chǔ)氫瓶組、車載供氫系統(tǒng)等方面有較高的市場(chǎng)份額。同時(shí)，申能集團(tuán)還在金山和奉賢區(qū)開展“上海市燃料電池汽車氫源保障基地”項(xiàng)目，旨在打造華東地區(qū)最大的車用氫源供應(yīng)基地。

“電堆是氫燃料電池汽車‘發(fā)動(dòng)機(jī)'，但我國(guó)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，成本高昂，占?xì)淙剂想姵叵到y(tǒng)總成本的60%，嚴(yán)重制約了我國(guó)燃料電池汽車的研發(fā)和推廣應(yīng)用。”葉褚華介紹，為攻克燃料電池“卡脖子”環(huán)節(jié)，上海氫晨已累計(jì)開發(fā)了基于h2電堆技術(shù)的80千瓦、100千瓦、120千瓦、150千瓦四款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的車用燃料電池電堆，實(shí)現(xiàn)了批量交付，廣泛應(yīng)用于商用車、公交車、快速公交(brt)和重卡等場(chǎng)景。上海氫晨還研制成功了h3技術(shù)和單堆230千瓦的大功率電堆，是當(dāng)前全球最大功率的燃料電池電堆，標(biāo)志著我國(guó)燃料電池技術(shù)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

此外，申能集團(tuán)還積極加快在國(guó)內(nèi)其他地區(qū)的發(fā)展，探索在山西長(zhǎng)治等工業(yè)副產(chǎn)氫資源豐富、具備良好燃料電池汽車應(yīng)用場(chǎng)景的地區(qū)布局建設(shè)“制儲(chǔ)運(yùn)用”項(xiàng)目，利用內(nèi)蒙古包頭白云鄂博礦區(qū)可再生能源資源，為礦區(qū)提供綠電綠氫，打造氫能碳中和綠色工礦示范區(qū)。

氫能產(chǎn)業(yè)鏈已初步聚集

在“雙碳”目標(biāo)任務(wù)下，我國(guó)正加快構(gòu)建清潔低碳的能源體系。今年以來，我國(guó)的氫能發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)逐漸明晰，地方氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃相繼出臺(tái)。

3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》中多項(xiàng)政策鼓勵(lì)對(duì)氫能多領(lǐng)域應(yīng)用。5月，上海印發(fā)《上海市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2022-2035年)》，勾勒出“南北兩基地、東西三高地”產(chǎn)業(yè)空間布局，兩基地指金山和寶山兩個(gè)氫氣制備和供應(yīng)保障基地，三高地為臨港、嘉定和青浦三個(gè)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展高地。

同時(shí)，上海還將打造8個(gè)世界級(jí)示范場(chǎng)景：國(guó)際氫能示范機(jī)場(chǎng)、國(guó)際氫能示范港口、國(guó)際氫能示范河湖、世界級(jí)氫能產(chǎn)業(yè)園、深遠(yuǎn)海風(fēng)電制氫示范基地、零碳?xì)淠苁痉渡鐓^(qū)、低碳?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)島和零碳?xì)淠苌鷳B(tài)島。

按照規(guī)劃，到2025年，上海市將建設(shè)各類加氫站70座左右，培育5—10家具有國(guó)際影響力的獨(dú)角獸企業(yè)，建成3—5家國(guó)際一流的創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)，燃料電池汽車保有量突破1萬輛，氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破1000億元，在交通領(lǐng)域帶動(dòng)二氧化碳減排5—10萬噸/年。

目前，上海在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面已取得一定進(jìn)展。嘉定氫能港已引進(jìn)50多個(gè)氫能源和汽車智能化產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，總投資超過100億元，臨港新片區(qū)已集聚多家氫能上下游企業(yè)，國(guó)際氫能谷、寶武(上海)碳中和產(chǎn)業(yè)園等綠色低碳特色園區(qū)正成為上海發(fā)力新賽道的重要載體……

上海發(fā)展氫能應(yīng)加大科研投入

不過，業(yè)內(nèi)人士也指出，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)仍然處于發(fā)展初期，面臨產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng)、技術(shù)裝備水平不高、支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后等諸多挑戰(zhàn)，尤其是氫燃料電池系統(tǒng)及其關(guān)鍵零部件仍存在較強(qiáng)技術(shù)壁壘。

上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授尹海濤表示，目前全國(guó)各大省市均陸續(xù)出臺(tái)氫能規(guī)劃，上海的規(guī)劃相較之下更注重科技引領(lǐng)作用，尤其重視氫能技術(shù)的示范應(yīng)用，比如生物制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫、海上風(fēng)電制氫、長(zhǎng)江氫走廊等，同時(shí)在上游制氫方面的布局也更多一些。

“囿于市域面積有限，上海在短期內(nèi)較難實(shí)現(xiàn)氫能的大規(guī)模應(yīng)用。比如交通領(lǐng)域方面，乘用車不是氫能發(fā)展的重點(diǎn)，重卡或叉車等商用車主要布局在定點(diǎn)線路和港口碼頭等區(qū)域。氫能在冶金和化工領(lǐng)域也將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景，但上海在發(fā)展這些工業(yè)生產(chǎn)方面不占據(jù)優(yōu)勢(shì)。”尹海濤認(rèn)為，上海在氫能布局上更應(yīng)重視科技創(chuàng)新而非落地應(yīng)用。從氫能的整個(gè)發(fā)展的科技產(chǎn)業(yè)鏈上來講，中國(guó)與其他發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在差距，上海應(yīng)當(dāng)發(fā)揮科技和金融的優(yōu)勢(shì)，解決卡脖子的技術(shù)難題。

電解水制氫技術(shù)便是卡脖子難題之一。目前，我國(guó)的氫氣來源相當(dāng)大比例來自化石能源重整制氫(灰氫)，碳排放量比較高，而工業(yè)廢產(chǎn)氫的提純技術(shù)所需要的工業(yè)廢產(chǎn)量大，且運(yùn)輸成本過高。尹海濤認(rèn)為，氫能主要應(yīng)作為儲(chǔ)能的手段而存在，“雙碳”的邏輯決定了可再生能源電解水制氫是必行之路。氫能的另一個(gè)難題在儲(chǔ)運(yùn)的環(huán)節(jié)。目前業(yè)界普遍的觀點(diǎn)是氫能運(yùn)輸超過200公里不具備經(jīng)濟(jì)性。“我國(guó)在儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)方面，和美日還有不小的差距。這個(gè)問題沒有解決之前，氫能基本只能就地消化，才有商業(yè)可行性。”

“如果上海通過科研力量和金融力量的投入，把氫能的價(jià)格能從目前的每公斤七八十元降到三四十元，那么大規(guī)模的應(yīng)用才有可能。”他還建議，上海應(yīng)加大可再生能源制氫技術(shù)的研發(fā)、和分布式氫能利用商業(yè)模式的突破。分布式既解決新能源的消納問題，也解決能源傳輸問題，比如在海上風(fēng)電產(chǎn)生的綠電，可以通過電解水制氫的方式而非電力形態(tài)運(yùn)回陸地，用于港口重卡、寶武煉鋼和備用電源，這樣可實(shí)現(xiàn)全流程的零碳排放。

國(guó)家發(fā)展改革委高技術(shù)司副司長(zhǎng)王翔也曾表示，研究制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和支持政策時(shí)，應(yīng)充分考慮本地區(qū)發(fā)展基礎(chǔ)和條件，嚴(yán)禁盲目跟風(fēng)、一哄而上，防止低水平重復(fù)建設(shè)，避免造成基礎(chǔ)設(shè)施和資源浪費(fèi)，嚴(yán)禁以建設(shè)氫能項(xiàng)目名義“跑馬圈地”，嚴(yán)禁在氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃制定、投資規(guī)模、招商引資、項(xiàng)目建設(shè)等方面相互攀比。