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随着《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（简称《规划》）的发布，“氢能热”正进一步升温。中国工程院院士陈清泉日前指出，氢气具有能源和物质的属性，具有燃料和材料的属性，能够耦合电力能源和化工能源，耦合能源流和物质流，在我国未来的能源系统中的地位将越来越重要。
《规划》明确，氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。从这一战略定位看，源端的可再生能源制氢、终端的多样化应用都将是产业发展重点，同时，作为战略新兴产业，创新将发挥关键作用。
低碳制氢助力新能源开发
“在碳达峰、碳中和目标下，我国化石能源只能打‘减量牌’，我们必须要提高可再生能源的利用率。”陈清泉表示，我国拥有丰富的可再生能源的资源，可再生能源禀赋相当于我国峰值能源需求总量的2.7倍，但需要储能来解决稳定供应问题，而氢能可以解决大规模可再生能源的储存问题。
在供应端，发展可再生能源制氢是实现“双碳”目标的重要路径。“长远看，氢能将成为未来清洁能源体系中重要的二次能源。”在国家发展改革委高技术司副司长王翔看来，氢能能量密度高、储存方式简单，是大规模、长周期储能的理想选择，通过“风光氢储”一体化融合发展，为可再生能源规模化消纳提供解决方案。
据国家能源局科技司副司长刘亚芳介绍，《规划》确定了氢能清洁低碳发展原则，着力构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系，重点发展可再生能源制氢，严格控制化石能源制氢。她认为，虽然目前我国现有氢气供应体系以化石能源制氢为主，但我国可再生能源发电装机规模全球第一，在清洁低碳的氢能供给上具有巨大潜力。
得益于可再生能源制氢定位的进一步明确，我国绿氢生产规模和市场将快速增长。《规划》提出，到2025年，可再生能源制氢量达到10-20万吨/年，成为新增氢能消费的重要组成部分，实现二氧化碳减排100-200万吨/年；到2035年，可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。
中央财经大学证券期货研究所副所长史英哲预计，到2050年，中国的氢气年需求量将达到6000万吨，其中大部分将要由可再生能源电解制氢来提供，预计绿氢的规模将达到4000万吨，成为占比最高的制氢方法。他强调，“绿氢参与能源体系，可以使我们的能源最大限度实现低碳绿色转型。”
拓宽需求推动多元化应用
氢能应用场景广泛，是多个领域降低二氧化碳排放的重要路径。王翔指出，在能源消费端，氢能是用能终端实现绿色低碳转型发展的重要载体，扩大清洁低碳氢能在用能终端的应用范围，有序开展化石能源替代，能够显著降低用能终端二氧化碳排放；而在工业生产过程，氢气是重要的清洁低碳工业原料，应用场景丰富，通过逐步扩大工业领域氢能应用，能够有效引导高碳工艺向低碳工艺转变，促进高耗能行业绿色低碳发展。
在壳牌氢能事业部亚太区总经理陈肇南看来，蓝氢和绿氢有着远低于灰氢的碳排放强度，可以取代目前广泛使用的灰氢，为重工业提供能源，为交通领域提供燃料，或作为季节性储能手段支持发电行业。氢具有较高的能量密度，因此特别适合用于重型陆路运输、海运和航空，也能在各个工业部门发挥重要作用，如需要大量能源输入的钢铁和水泥行业。
经过近年来的探索，氢能和燃料电池在多领域的应用逐步加快。据北京亿华通科技股份有限公司常务副总经理于民介绍，碳达峰、碳中和目标和氢能政策的逐步明确，使氢能的地位逐步提高，吸引了大量资本的追逐，2021年1-7月，国内氢能产业公开投资总额超过2500亿元，同比增长90%。他指出，我国已经具备支持万辆级燃料电池汽车示范的产业基础，未来车用市场仍是氢能产业发展的重要突破口，预计到2030年，车用氢气需求将达到400万吨/年。
在‘双碳’目标下，氢能在我国终端能源结构中的占比将达到10-20%。”史英哲表示，氢能与电力协同互补，将更多的是绿氢与绿色电力协同互补，最后可以成为我们终端能源体系的重要主体，在我国的交通工业、建筑、电力等部门得到广泛的应用，并带动形成数以十万亿级的新兴产业。
中国产业发展促进会氢能分会会长魏锁认为，氢能产业尤其是绿氢产业的发展，最核心问题在于应用端对绿氢的实际需求量。按照《规划》明确的“多元化”应用方向，未来将催生巨大的绿氢市场，带动氢能制取-存储-运输-应用全产业链，以及上游可再生能源发电产业链协调发展。通过规模效应，氢能全产业链成本将显著下降。
创新引领支撑高质量发展
当前，氢能产业处于发展初期，创新对于产业发展至关重要。为此，《规划》提出系统构建支撑氢能产业高质量发展创新体系，围绕氢能高质量发展重大需求，准确把握氢能产业创新发展方向，聚焦短板弱项，适度超前部署一批氢能项目，持续加强基础研究、关键技术和颠覆性技术创新，建立完善更加协同高效的创新体系。
我国氢能产业的创新突破由来已久，尤其是在汽车应用领域。据中国电动汽车百人会副秘书长王贺武介绍，自科技部“十五”电动汽车重大专项启动燃料电池汽车技术研发以来，经过20年的科技投入，以燃料电池汽车为氢能应用的先导已经初步掌握了氢燃料电池及关键零部件动力系统，整车集成和氢能基础设施等核心技术，基本形成氢气制备、储运、加注、燃料电池应用等完备的产业链。
对此，于民也表示，多年的探索与示范，让中国掌握了燃料电池及核心零部件自主化开发核心技术。他指出，同2016年对比，国产燃料电池产品在功率密度、低温启动能力、经济性等方面已取得明显进步。以亿华通为例，2021年量产的G120产品额定功率120千瓦，质量功率密度701瓦/公斤，可实现零下35度低温启动，产品性能在本次北京冬奥交通保障中得到充分验证。
“持续的技术创新，是推动产业进步的关键。”于民指出，为满足不同阶段市场扩展需求，燃料电池发动机系统需向轻量化、高里程、长寿命、低成本、强环境适应性发展，为提升产品续航能力，高储氢密度，车载氢系统开发也尤为重要，预计到2025年前后，70兆帕高压Ⅳ型储氢瓶技术将在我国得到应用，同时液氢将初具规模。
魏锁认为，在推动技术创新方面，氢能产业链条长，技术密集，而目前中国氢能产业技术积累不够，在多个环节仍存在“卡脖子”技术。由于我国氢能产业当前力量分散、科技研发力量不足、产业链各环节发展不平衡、重复低效投资等问题的存在，迫切需要国家政策引导和产、学、研、用各环节有效协同，需要科技攻关创新和示范推广应用。
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