氢能具有能量密度大、热值高、储量丰富、应用广泛等特点，是清洁的二次能源，具有能源和储能双重属性，能助力电网削峰填谷，发挥长周期调节作用，促进新能源消纳。前不久，国家发展改革委发布《氢能产业发展中长期规划(2021～2035年)》(以下简称《规划》)，以安全、经济、低碳、多元化应用为核心的氢能产业发展路径逐渐清晰。加强技术层面的创新突破、政策层面的有效引导，是氢能产业发展的重要支撑保障。
国内外氢能产业发展现状
发展氢能产业已成为全球应对气候变化和加快能源转型的重要举措，一些主要的发达国家和经济体持续加大投入、加强布局，抢占氢能产业发展制高点。美国、日本、欧盟等已将氢能发展提升到战略高度，其中德国明确将氢能与可再生能源融合发展作为可持续能源系统和低碳经济的重要组成部分，确立了“绿氢”(可再生能源发电制氢)的优先地位以及氢能的主要应用领域。能源、化工、制造企业之间的氢能合作蓬勃兴起。氢燃料电池汽车投放市场，氢动力火车、卡车等新兴交通工具的研发正在开展。
从国内看，我国是世界上最大的制氢国，年制氢产量约3300万吨，其中达到工业氢气质量标准的约1200万吨。国内氢能产业呈现积极发展态势，已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺，在部分区域实现燃料电池汽车小规模示范应用。
2019年的政府工作报告提出推动充电、加氢等基础设施建设。2021年，我国确定广东、北京、上海3个城市群作为全国首批燃料电池汽车示范城市群;今年，河南、河北两大城市群也获批开展燃料电池车示范应用，以燃料电池为重点突破口的氢能产业发展进入加速期。
《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，统筹推进氢能“制储输用”全链条发展，加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用。今年3月发布的《规划》则明确了氢能产业的发展定位、总体要求、发展目标和具体任务，形成了氢能产业发展路线图。
氢能产业在技术、市场应用等领域发展水平有待提升
目前，我国氢能产业处于发展初期，相关技术、基础设施建设、市场应用拓展等方面水平亟待提升。
目前，我国储氢设施压力等级较低，运输方式以长管拖车运输为主，在运管道运输长度仅100千米左右，输送压力为4兆帕，与发达国家氢气储运技术差距较大。同时，金属铂作为氢燃料电池的催化剂，在我国资源储量贫乏，对外依存度高，制约着氢能大规模商业化应用。
目前，我国已累计建成加氢站超过250座，约占全球数量的40%，数量居世界第一。但我国加氢站以35兆帕气态加氢站为主，70兆帕高压气态加氢站占比较小。加氢工艺的复杂性也导致加氢站投资及运营的成本较高，目前集加油、加氢、加气、光伏发电于一体的综合能源服务站正在发展，但建设和运营的经验不足。
据统计，我国制氢原料中，煤炭使用最为广泛，电解水使用最少。同等规模的制氢系统中，新能源电解水制氢的造价约为天然气制氢的1.5倍、煤制氢的3倍，和其他制氢方式相比，新能源电解水制氢成本较高。有关机构预测显示，伴随新能源发电成本逐步下降，预计到2030年，新能源制氢成本将低至15元/千克，开始具备市场竞争力。
从各地发布的氢能产业规划来看，当前氢能发展方向基本是燃料电池汽车领域，示范应用主要集中在以公交车为主的交通领域。而在化工、冶炼、航天航空等领域，氢能的多元化价值还有待挖掘。
安全为先、清洁低碳，规范发展氢能产业
坚持安全为先的基本原则。《规划》强调，把安全作为氢能产业发展的内在要求，建立健全氢能安全监管制度和标准规范，强化对氢能制、储、输、加、用等全产业链重大安全风险的预防和管控。建议以储运技术突破为抓手，继续提升国内储氢设施压力等级，提高安全性能，推进氢能产业安全与规模协同发展。
加快构建安全、稳定、高效的氢能供应网络。《规划》支持依法依规利用现有加油加气站的场地设施改扩建加氢站;探索站内制氢、储氢和加氢一体化的加氢站等新模式，但未明确提出加氢站建设目标。建议进一步做好加氢站基础设施规划布局，增强已有基础设施对氢能设施的适应性，探索可持续的运营模式，提升经济效益，增强社会资本对加氢站投资的积极性。
加强氢能生产端清洁低碳属性。《规划》确定了氢能产业清洁低碳的发展原则，要求构建清洁化、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;到2025年，初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系，可再生能源制氢量达到10万～20万吨/年，成为新增氢能消费的重要组成部分。建议聚焦可再生能源制氢成本降低、“煤制氢+碳捕获、利用与封存(CCUS)”发展模式等方面开展持续探索，推动制氢方式向清洁低碳转变。
稳步推进氢能多元化示范应用。截至2021年年底，全国燃料电池汽车保有量约9000台。《规划》明确提出到2025年，燃料电池车辆保有量约5万辆。可以看出，燃料电池汽车仍是氢能产业发展的重要突破口，“十四五”期间将快速增长。建议借鉴氢燃料电池汽车发展示范经验，加快拓展氢能在储能、工业等领域的示范应用，逐步释放氢能多元化应用价值。
积极探索氢储能长周期调节技术与机制。《规划》提出，发挥氢能调节周期长、储能容量大的优势，开展氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等应用场景的示范，健全覆盖氢储能的储能价格机制，探索氢储能直接参与电力市场交易。建议聚焦氢储能关键技术、商业模式、价格机制和交易机制等领域，加强创新研究，提升氢储能的经济效益，充分发挥氢储能对电力系统安全稳定运行的调节保障作用。
(作者：刘丽 王宝 单位：安徽电力经研院)
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