张长令 雷宪章
内容提要：
本文节选自“现代化新征程丛书”（第一辑）中的《氢能产业：未来能源大战略》一书。氢能是未来国家能源体系的组成部分，氢能产业发展不仅是保障能源安全和实现碳达峰碳中和目标的战略路径，也将成为地方能源产业转型升级和现代化产业体系建设的重要支撑。本文主要讨论未来推进我国氢能产业发展的思路，从完善我国氢能产业政策、强化我国氢能产业支持措施两方面，提出路径建议。
氢能产业是我国战略性新兴产业的重点发展方向，也是未来产业领域大力培育的方向。发展和壮大氢能产业， 不仅是创新驱动发展战略的具体路径，也是建设制造强国、搭建新型能源体系、建设现代化产业体系的重要举措，将为我国经济高质量发展注入新活力。
推进我国氢能产业发展的思路
一般而言，新兴产业发展初期以技术创新为主，科研机构、核心企业等主体通过技术创新获取新兴产业发展所需的关键技术。在接下来的产业化推进过程中，核心产业主体需要通过技术的工程化、关键部件的自主化及协同创新、产业协作等手段，构建初步的产业体系，大幅降低产品的生产成本，为规模化示范和市场化应用创造条件。下一步的规模化示范阶段，规模经济将带来生产成本进一步下降，大批量示范推广带动产品性能进一步提升和产业体系进一步健全壮大，进而实现新兴技术的产业化。
（一）燃料电池终端示范推广缓慢已显著制约氢能产业发展
作为一种新兴产业，虽然我国已发布国家氢能产业规划，并在国家层面支持燃料电池汽车示范运行，但汽车、分布式能源、热电联供系统等燃料电池终端的示范推广仍然较为缓慢，显著制约了氢能产业发展进程。燃料电池汽车方面，截至2021 年底，全国燃料电池汽车推广数量不足9000 辆。2022 年的情况也不容乐观，燃料电池汽车产销量仅为3628辆和3367 辆，与年度示范推广目标存在较大差距。其他燃料电池终端应用方面，据初步统计，我国2019年以来投入运营燃料电池示范项目有20个左右。其中， 2021年投入运营的项目占80% 以上，以燃料电池热电联供项目为主，包含2项SOFC热电联供示范项目及1项燃料电池分布式能源示范项目。此外，一些地区和企业还开展了燃料电池叉车、机车、船舶、无人机、自行车、有轨电车等示范应用探索， 但均处于小批量测试验证阶段。可见，不管是示范推广较早的燃料电池汽车，还是分布式能源、热电联供等其他燃料电池终端，其示范推广进展及规模都与预期存在显著差距。
图为2024 北京国际氢能技术装备展览会现场。 图/ 中新社
（二）我国氢能产业化面临新的形势
根据前文分析，我国新能源汽车产业发展走出了一条“中央政府引导，政策驱动逐步转向市场拉动”的路子。2009年起，我国启动了“十城千辆”国家新能源汽车示范运行项目，又将新能源汽车产业确定为战略性新兴产业，并发布了《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020 年）》。在中央政府引导及中央、地方双重车辆购置补贴激励下，地方政府开始出台支持政策和营造产业环境，整车及关键零部件企业跟进。在这一阶段，政策驱动新能源汽车产业发展的特征突出。直到2015年，我国新能源汽车年产销量由2014年的1.7万辆首次激增至33万辆，动力电池等关键零部件企业、造车新势力和投资方等产业主体才开始陆续涌入。2018年以来，随着动力电池技术水平显著提升及生产成本大幅下降，带动新能源汽车生产成本明显下降、产品性能较快提升，同时车辆购置补贴退坡力度加大，市场拉动新能源汽车发展的特征逐渐凸显。
不同于新能源汽车产业， 我国氢能产业正在探索“地方政府和企业主动发力，市场导向示范带动产业发展”的新路子。相较于新能源汽车发展， 当前燃料电池汽车的推广应用范围及支持力度均显著偏小。与新能源汽车在全国范围示范推广不同，我国燃料电池汽车示范推广主要集中在5个城市群。就应用端的政府资金支持力度来看，每辆燃料电池汽车示范推广的资金支持力度也显著低于之前的纯电动汽车。然而，自2017年以来，我国开始涌现出一批积极培育氢能产业的地方政府和创新活跃的氢能企业。2017年9 月，《上海市燃料电池汽车发展规划》发布，成为我国第一个氢能领域地方产业规划。截至2022年底，我国已有21个省级政府发布氢能产业规划。
与此同时，2017年以来， 我国燃料电池材料、部件、电堆、系统及整车等企业创新更加活跃。它们通过自身产业化攻关、协同创新及产业协作等方式，掌握了燃料电池关键技术。它们通过加快推进生产工艺完善及规模化、智能化生产能力提升，以及推进氢能装备核心部件、燃料电池关键材料国产化，形成了产业化能力， 产品性能及经济性显著提升， 燃料电池系统成本下降80%以上。同时，我国制氢、储氢及加氢技术水平不断提高，氢能供应能力初步形成，基本具备了支撑燃料电池终端规模化示范和商业化应用的能力。
（三）市场导向的示范推广模式是产业“破冰之路”
针对氢能产业化面临的新形势，我国亟须结合燃料电池汽车示范运行等国家政策实施，加快探索适于燃料电池汽车大规模推广的商业模式及氢气大规模持续供应模式，并将其应用于其他燃料电池终端示范推广。通过完善示范应用支持政策、明确示范应用路径、创新示范推广模式等措施，我国将迅速扩大燃料电池终端示范应用，从而“破冰”示范应用对氢能产业发展的制约，进而加快氢能产业化进程。
1.健全氢能产业及燃料电池示范支持政策体系
一方面，国家层面应围绕国家氢能产业规划，尽快完善“1+N”政策体系，加快出台氢能管理有关政策及氢能制备、储运、加注等环节建设管理规范，明确氢能供应管理部门及安全监管责任部门；另一方面， 地方层面需因地制宜制订本地燃料电池终端示范应用方案，建立示范应用领导及组织机制， 围绕本地示范应用终端领域出台路线图和时间表， 健全终端产品购置、示范运营、氢能供应等相应支持政策措施。
2.明确示范应用路径，加大燃料电池终端推广力度
2025年之前，以燃料电池汽车示范应用为主，加大燃料电池重卡、冷链物流车等商用车细分领域示范应用力度，在寒冷地区及商业运营领域探索燃料电池乘用车推广。聚焦大功率燃料电池终端推广，兼顾市场化探索，推进燃料电池机车、船舶及大型建筑热电联供、兆瓦级分布式发电等示范应用，开展燃料电池叉车等非道路移动机械示范。2025年之后，将燃料电池汽车示范推广重心向燃料电池乘用车转移，加快其他交通领域及固定式、便携式领域燃料电池终端推广。
3.以市场导向为引领，创新示范应用模式
坚持市场拉动为主，政策激励为辅，鼓励和支持地方政府、氢能企业、燃料电池终端运营方等主体围绕市场需求开展示范应用模式创新。构建燃料电池终端运营方主导，当地政府积极参与，大批量用户、终端产品供应商、氢能供应方、有实力的资本方等产业主体协同，“运营主体主导、终端用户买单为主、政府资金激励为辅”的示范应用新模式。
完善我国氢能产业政策的建议
当前，我国氢能产业政策体系基本完善，氢能产业处于启动的关键时间节点，发展势头良好，已开始规模化示范应用的探索。为保障氢能产业高质量发展，我国还需做好完善产业顶层设计及支持政策、构建产业领导组织机制、鼓励地方探索商业化推广、推进多领域示范应用、完善产业标准体系等工作。
（一）完善氢能产业顶层设计及支持政策
与发达经济体较早将氢能纳入国家能源体系不同，我国氢能定位与产业顶层设计明确较晚，直到2022年3月才颁布了国家氢能产业规划，正式明确了氢能的能源属性与氢能产业的战略定位。下一步，我国亟须完善氢能产业顶层设计及支持政策体系。一方面，我国需要针对国家层面的氢能产业战略目标、科技创新、重大装备研制、示范工程、产业化方向进一步深入研究，进一步健全立足长远的国家氢能产业顶层设计和支撑产业发展的政策体系；另一方面，我国需结合氢能产业发展面临的技术研发、产品短板、燃料电池汽车等终端规模化示范运行等瓶颈，加快完善相应的政策法规、管理规范、配套政策和保障措施。
（二）构建氢能产业领导组织机制
为较好地支持氢能产业发展，美国、日本、韩国、欧盟等国家和地区均指定或设立了明确的机构开展产业发展的组织管理工作。在我国新能源汽车产业发展过程中，也建立了相应的领导组织机制，形成了明确的部门分工。为保障氢能产业发展，我国亟须建立氢能产业领导及协调机制，确定氢能产业相关部门分工。建议建立由国家发展改革委、国家能源局牵头，涵盖住建、商务、市场监管、应急管理、自然资源等主管部门的国家氢能供应协同工作机制，解决氢气供应、加氢站建设审批、氢安全管理等问题，统筹氢能供应的主要工作。为保障燃料电池终端规模化示范推广，我国宜建立由工信部门牵头，发展改革、科技、财政、能源、交通运输等相关主管部门参与的国家氢能产业推广应用部际协调机制；建立多部门联席办公制度，重点解决氢能产业发展过程中的外部环境制约因素。
（三）鼓励地方探索商业化示范推广
在我国新能源汽车产业发展过程中，上海、柳州等地区结合本地私人消费者群体特征和城市基础设施状况等条件， 积极制定和出台适应性配套政策，成功探索了规模化、商业化的新能源汽车推广应用模式。不同于新能源汽车，我国氢能产业现有示范应用大多集中在商用车领域。相比于新能源汽车示范应用初期，我国氢能产业技术相对成熟，推广应用条件相对健全，但氢能产业政策不够完善，推广应用支持力度相对较小。为此，我国要鼓励地方探索面向规模化、商业化的推广应用模式，走出一条“中央政府引导、地方政府搭台、应用主体唱戏”的推广应用之路。具体而言，国家层面要围绕燃料电池等终端产品推广应用尽快健全相应氢能产业政策和管理规范，地方政府要紧密结合本地氢源禀赋、产业基础以及交通、物流、动力机械等场景， 选择创新能力强、推广经验丰富、产业协同有力的推广应用主体，围绕商业化推广模式构建提供必要的支持政策、管理规范、保障措施等支持。
（四）推进氢燃料电池示范应用工作
结合氢能技术及燃料电池产品开发进展，开展氢能技术示范及燃料电池产品推广应用。在东北、西北等风、光资源丰富地区建设“零碳”产业园，开展可再生能源制氢产业体系建设与试点示范。探索利用氢能实现季节性储能，提高弃风、弃光利用率，增强电网系统调峰力度，解决可再生能源生产与消纳错位问题。开展天然气管道掺氢、纯氢管道输送液氨等试点示范，探索固态、深冷高压、有机液体等氢储运应用，加快推进油氢合建站、制氢加氢一体化站建设，构建安全、高效、便捷、低成本的氢能供应网络体系。研究制定支持政策和保障措施，探索以氢作为还原剂的氢冶金技术研发与示范应用，推动氢能大规模储能及分布式发电、备用电源、移动式电源、热电联供系统等领域规模化应用。
（五）完善氢能产业标准体系
2020年3月，国家发展改革委发布的《关于加快建立绿色生产和消费法规政策体系的意见》提出，研究制定氢能等新能源发展的标准规范和支持政策。《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》提出，完善氢能产业标准，加强全链条安全监管。进一步适应氢能产业快速发展需求，我国需要加快推进氢能标准化工作，完善现有氢能产业标准体系。首先，进一步制定可再生能源制氢、高压储氢容器检测、固态储氢、氢液化装备及加氢站关键装备等基础设施层面标准。同时， 结合氢能技术示范和燃料电池产品推广应用，不断完善相关标准。其次，开发快速高效的氢能检测与计量方法，建立氢能质量评定规范，研究建立国家氢能质量检测中心。最后，推动绿色氢能减碳标准研究及管理规范建设，建立基于氢能产业的碳足迹标准和测量指标，建设覆盖氢气全生命周期的安全管理体系和安全维护数据库，确保氢能产业安全发展。
强化我国氢能产业支持措施的建议
我国氢能产业发展仍然存在一些亟待解决的问题，主要表现为燃料电池核心材料及部件量产能力低，燃料电池汽车生产成本及氢气价格偏高，可再生能源氢气比例低等。为促进氢能产业发展和燃料电池终端规模化示范应用，我国有必要从以下方面采取针对性措施。
（一）加快核心技术攻关及关键部件自主化
我国虽然基本掌握了燃料电池核心技术并实现了燃料电池系统、电堆产品的自主化， 但质子交换膜、催化剂、膜电极等燃料电池关键材料及空压机、氢气循环泵等关键部件性能尚需提升，高压瓶阀、密封剂、碳纸等部分需要进口。2019 年以来，我国企业在膜电极、催化剂、质子交换膜、气体扩散层等燃料电池核心材料自主化、国产化方面实现了一些突破，一批企业通过战略合作等方式联合攻关。为实现氢能产业高质量发展，我国需要突破燃料电池相关材料、部件产业化技术，完善和优化生产工艺， 提升核心材料和关键部件自主化水平。同时，我国需要加大攻关力度，一方面需要提升燃料电池核心技术水平，另一方面应加强进口材料及部件的产业化攻关，加快推进国产化。
（二）加强可再生能源制氢技术攻关
2020年，我国可再生能源开发利用规模达到6.8亿吨标准煤，节煤减碳已成为助力我国实现碳达峰碳中和的重要举措。推动可再生能源规模化制氢利用，构建以可再生能源为基础的新型能源体系，将成为我国可再生能源消纳的可行路径。为实现可再生能源规模化制氢，我国需加强相关领域技术攻关。一方面，要加大基础理论研究，包括电解水制氢、氢脆失效、低温吸附、氢泄漏/扩散/燃爆等；另一方面，要持续开展电解海水制氢、光催化制氢、微生物制氢等应用技术研究，重点突破低成本、高效率、长寿命的质子交换膜电解制氢、高温固体氧化物电解制氢成套工艺，高效大功率碱水电解槽关键技术开发与装备研制。
（三）有效降低燃料电池成本及氢气价格
由于燃料电池生产成本高等原因，燃料电池系统售价在5000元/千瓦以上的情况依然存在，导致我国燃料电池汽车生产成本偏高。同时，一些地区氢源匮乏、制氢成本高等问题依然没有得到解决，车用氢气价格较高，这又造成燃料电池汽车示范运行成本较高。为保障燃料电池汽车等终端规模化示范应用，我国需采取有效措施降低燃料电池成本及氢气价格。我国需要通过协同燃料电池材料、部件及燃料电池电堆、系统等企业，采取核心材料自主化、关键部件国产化及生产装备智能化等方式，降低燃料电池电堆及系统成本。此外，还应通过拓展低成本氢源、减少运氢距离及运氢成本、加快加氢设备国产化、制氢加氢一体化等方式，大幅降低氢气生产及供应成本。
（四）加强优势主体协同，优化推广应用环境
首先，强化产业链优势企业之间的协同与合作。通过适当的鼓励、引导措施，促进氢能产业链优势企业在技术攻关、联合研发、产品推广应用等方面开展合作，强化技术创新和产品创新。其次，营造开放合作、市场统一、公平竞争的推广应用环境。打破行政区划和地方保护壁垒，促进优势区域和优势企业的跨区域合作，打造全国统一大市场。最后，保障优质资源流动，鼓励产业多元化创新。引导产业链企业开展产业资源协调合作， 用好、用活燃料电池汽车示范应用政策，促进优势产业主体在示范区域聚集，鼓励产业主体开展技术创新、产业组织创新及商业模式创新等。
（五）加强国际技术与产业合作
当前，全球氢能产业仍处于启动的关键时期。由于氢能产业链较长、优质产业资源聚集度低，以及构建独立的氢能产业链难度大等原因，大多数国家都在寻求氢能的国际合作。我国氢能产业发展具有氢能源及应用场景丰富，商用车示范领先， 工业、储能等领域应用潜力大等优势。当前，我国在燃料电池和储氢设备等领域开展了广泛的国际合作，为加快氢能产业发展进程，我国应进一步加强国际技术与产业合作，参与制定氢能产品检测和认证国际标准，推动支持国际标准组织与认证机构互动，加快构建国际标准、国家标准、行业标准和联盟标准相结合的标准化协同创新机制。同时，我国还应引导国内氢能企业充分利用全球创新资源，积极参与全球燃料电池技术和产业创新合作。
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