市場思考 | 發展氫能產業（yè）的調研與（yǔ）思考
來（lái）源： 更新（xīn）：2021-01-13 19:53:58 作者： 瀏（liú）覽：5881次
摘（zhāi）要（yào）：在應對全球變暖和能源轉型背景下，氫能（néng）因為資源豐富、清潔低（dī）碳、靈活高效、應用廣泛等獨特優勢，被國際（jì）上多國列入國家能（néng）源戰略部署。在我國氫能產業作為能源領域的新興產業，國家和各級地方政府已在諸（zhū）多方麵給予支持，旨在推動（dòng）以氫燃料電池汽車為主要應用方向的氫（qīng）能產（chǎn）業，實現燃料汽車關（guān）鍵設備和核（hé）心技術的自主化。本文通過分析氫能產業鏈各環節的主要特點，結合對國內外氫能產業發展現狀（zhuàng）與發展趨勢的調研，研究提出企業發展氫能產業的機遇、挑戰及相關（guān）措施建議。
我國是全（quán）球最大的氫（qīng）生產國，豐富的資源為發展（zhǎn）氫能產業奠定了（le）物質基礎。氫能作為一種高能量（liàng）密度、清潔（jié）高效能源，在解決能（néng）源危機、全球（qiú）變暖及環境汙染等方麵可發揮重（chóng）要作用。我國已將氫能產業作為戰略性新（xīn）興產（chǎn）業，從鼓勵創新與投資、獎勵與優惠等多（duō）方（fāng）麵頒布了多個支持政策，各級地方（fāng）政府與企業（yè）積（jī）極開（kāi）展（zhǎn）產業布局和項目建設。氫能產業（yè）是涵蓋氫氣製（zhì）備、儲存、運輸、加注、燃料電池到終端應用的龐大產業鏈（見圖1），產業鏈整體具有技術含量高（gāo）、投入大、產出慢、市場化（huà）程度高、競爭激烈、政策依賴性強（qiáng）等特點。其不同環節具有（yǒu）各自特點。
圖1 氫能產業（yè）鏈結構示意圖（tú）
氫作為二次（cì）能源，每年氫氣產量約2500 萬噸，占全球總產量40% 以上，年產值（zhí）超過1200 億元。總體上，國際上製氫的方式有很多種（見（jiàn）圖2），我國超過95% 的氫氣生產主要依靠化（huà）石資源，化石資源製氫工藝成熟，原料價格相對低廉，其中煤製氫是當前最為經濟的製氫途經，但會排放大量（liàng）的溫室氣體，對環境造（zào）成汙染（rǎn），而電解水製氫僅占比2%~4%。氫作為能源，用在燃料（liào）電池上（shàng），由於製氫與用氫不在同一地點，必然需要儲存和運輸兩個服務性環節。運氫方式主（zhǔ）要有氣氫拖車運輸、氣氫管道運輸和液氫罐車運輸（shū）。其中（zhōng），氣氫拖車運輸技術（shù）成熟，是國內最普遍的運（yùn）氫方式，但運輸效率低，適用於小規模、200 公裏內的（de）短途運輸， 40 噸重的長管拖車大約隻能運輸400 千克氫氣。隨著用氫量的逐漸增加，迫切需要解決氫氣（qì）的長期、大規（guī）模、低成本（běn）儲運難題。加氫站（zhàn）建造是高科技（jì）含量、高成本和高附加值環節。隨著氫燃料電池汽車的廣泛（fàn）應用，未來加氫站具有分布廣、需求量大的特點，總體上，我國在運加氫站數量較少，基（jī）礎設施建設和氫氣儲運成本高，導致（zhì）加氫站的加氫費用高（gāo），用戶（hù）選擇加氫（qīng）的意願不強（qiáng）。利用已有的加油站，建造（zào）油氫合建站是提高加氫普及度和經濟性的一種現實選擇。氫燃（rán）料電池是整個產業鏈的核心技術和製高點，諸多國內外（wài）企業紛紛開展技術（shù）攻關和產業（yè）化發展，競爭激烈，未來需求（qiú）量大，需要與（yǔ）氫（qīng）燃料電池汽車等動力裝置配套發展。燃料電（diàn）堆是燃料電池的核心部件，降（jiàng）低燃（rán）料電（diàn）堆（duī）成本的關（guān）鍵在於核心組件膜電（diàn）極的技術突破，膜電極中的催化劑大量使用稀（xī）缺的鉑金（jīn）屬為原材料，價格昂貴（guì）。因此（cǐ），降低鉑金屬用量或尋找鉑金屬替代品將成為降低氫燃（rán）料電池成本的（de）主要方向。氫燃料電池汽車是氫能產（chǎn）業的重要應用領域，相比傳統燃油汽車，具有無汙染（rǎn）的優勢；相比電動（dòng）汽車，具有高續航、加注時間短的優勢， 這些（xiē）優（yōu）勢決定了氫燃料電池汽車可成為能源交（jiāo）通領域的發展趨勢。但是目前由（yóu）於成本不具備（bèi）競（jìng）爭力，發展初期嚴重依賴政策支持。隨著技術進步以及規模效（xiào）應帶來的成本下降，將推動氫（qīng）燃料電池汽車產（chǎn）業（yè）快速發展。氫能除了作為移動能（néng）源外，還可以用於（yú）固定能源，作為建築、社區等的供能載體和備用能源；還可以用於氫冶金、汽油（yóu）精煉工藝、玻（bō）璃磨（mó）光、黃金（jīn）焊接等（děng）多個（gè）領域，擴大低碳氫的工業應（yīng）用範圍。日（rì）本、韓國、美國（guó）、德國和法國等國都從國家層（céng）麵製定了氫能（néng）產業發展戰略規劃與線路，如日本的《氫能基本戰略》、美國（guó）的《氫能經濟路線圖》、歐盟的《歐洲綠色協議》中的“綠氫戰略”、韓國的《氫經濟（jì）發展線路圖》等，持續支持（chí）氫燃料電池的研發、推進氫燃料電池試點示範以及多領域應用，已在產業（yè）鏈（liàn）構建、氫燃料電池汽車研發方麵取得優勢（shì）。特別是日（rì）本，經過四十多年的努力，豐田旗下的氫燃料電池汽車銷量已過萬台， 其產（chǎn）能擬在兩年內擴大10 倍。根（gēn）據（jù）國際氫能聯合（hé）會發布的《氫能源未來發展趨勢調（diào）研報告》預測，至（zhì）2050 年，氫燃料電池汽車將占全球機動車（chē）的（de）20 ～ 25%，創造2.5 萬億美元的市值，承（chéng）擔全球約18% 的能源需求。
三、我國氫能（néng）產業發展現狀與趨勢（shì）分析
（一）國家持續出台支持氫能（néng）產業發展的政策自2011 年以來，政府有關部門從戰略定位（wèi）、產業結構、科技創新、財政（zhèng）金融等多（duō）個方麵（miàn）相繼發布了一係列支持政策，引導鼓勵氫能（néng）產業發展。2019 年氫能首次被寫入《政府工作報告》，明確提出“推進加氫等設施建設”；在我國2020 年國民經（jīng）濟和社發展計劃的主要任務中，首次提出要製定國家氫能產業發展戰略規劃。2020 年4 月10 日，在《中華人民共和國能源法（征求（qiú）意見稿）》中，首次將“氫能”納入能源範疇，此前氫能（néng）一直被定性為“危險品”。2020 年4 月23 日，財政部、工業和信息化部、科技部、發展改革委聯合發布了《關於完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》（財建〔2020〕86 號），指出（chū）：“將當前對燃（rán）料（liào）電池汽（qì）車（chē）的購置（zhì）補貼，調整（zhěng）為選（xuǎn）擇有基礎、有積極性、有特色的城市或區域，重點圍繞關鍵零部件的技術攻關和（hé）產業化應用開展示範，中央（yāng）財政將采取‘以獎代補’方式對示範城市給（gěi）予獎勵。爭（zhēng）取通過4 年左右時間，建立氫能和燃料電池（chí）汽車產業鏈，自主掌握關鍵核心技術（shù）， 形（xíng）成布局合理、協同發展的良好局（jú）麵。”可以說， 氫能產業作為國家戰略性新興產業，正迎來政策性利（lì）好（hǎo）的發（fā）展機遇。（二）地方出台了多（duō）元化跟（gēn）進（jìn）政策並示範實施2017 年以來，我國（guó）氫能產業發展如（rú）火（huǒ）如（rú）荼， 上海、浙江省和（hé）江蘇省（shěng）等長三角地區、廣（guǎng）東（dōng）省的珠三角地區（qū）以及京津冀、海南、山東等30 餘個省、市出台了支持氫能（néng）產業發展的地方性（xìng）政策百餘項，結合產業鏈特（tè）點和各自的優勢（shì），提出了各自的發（fā）展重點，初步形成了長三角（jiǎo）、珠三角、京津冀、山東半島及中部地區等氫能產（chǎn）業集群（qún）和示範應用。截至2019 年底，在建和已建加氫站130 多座，其中52 座已投運；在商業（yè）示範區（qū）運行的燃料電池商用汽車近4400 輛，規模居國際前列。神華、國電投、東方電氣、中國石油（yóu）、中國石化、中車、中船重工（gōng）等企業集團都結合自（zì）身優勢，選擇性進入氫能產業。通過總結，可以得出：一（yī）是大部分企業選擇發展氫燃料電池；二是化石資源豐富的企業選擇製氫與建造加氫站，打造產業鏈前（qián）段一體化體係，其（qí）中中國石油、中國石化等（děng）加油站分布廣泛的企業，積極建造油氫合（hé）建站；三是設備製造企業，選擇開（kāi）發氫燃料電池汽車並配套開發燃料電池，打造後段一體化平台。除明確發展策略（luè）外，還從建立產學研用體製、股權（quán）激勵機製以及設立產業發展基金等多方麵配套保障措施。目前，氫能產業處於起（qǐ）步階段，距離大（dà）規模產業化仍然有較長的路程，但基於對產（chǎn）業（yè）未來高速增長的預期，上市（shì）公司紛紛投資氫能（néng）產業。2018 年，我國氫（qīng）能社會投資總額達到2000 億元；2019 年氫能相關投資與收並購共（gòng）48 例，單個項（xiàng）目最大投資額為100 億元級別，以直接投資或間接控股方式參與氫能產（chǎn）業的A 股上市公（gōng）司超過70 家，關聯企業多（duō）達上百家。氫能概（gài）念股票紛紛（fēn）大幅上揚，在不到8 個月時間內，多家公司股票累計漲幅（fú）達到約50%~300%。圖3 2019年我國氫能產（chǎn）業投資（zī）分布圖
按照投資（zī）領（lǐng）域可大致分為七類（儲運及（jí）加氫（qīng）站、電池、核心材料、產業園、零部件、全產業鏈及基金），具體分布占比見圖3 所示。從中可（kě）以看出，現階段資本更傾向布局儲運及加氫站、燃料電池領域；核心材料、關鍵部件的技（jì）術門（mén）檻高，參與者相對較少。我（wǒ）國雖然明確了氫能作為新能源（yuán）的一種，氫能產業屬於戰略性新興產業，但還沒有製定支持（chí）氫能產業發展的規（guī）劃（huá）。在高強度補貼政策的支持下，30 多個省市積極布局發展（zhǎn）氫能產業（yè），由於（yú）缺少氫能產業鏈上下遊環節的統籌布局、缺（quē）少攻克關鍵材料和核心技術的統籌安排，導致一定程度（dù）上存在著無序競爭和資源浪費等現象。燃料電（diàn）池係統作為氫燃料（liào）電池汽車的核心部件，而其中又以燃料電堆為重要組成部（bù）分，燃料電堆（duī）成本約占整車成（chéng）本的30%。我國（guó）燃料電堆雖具備一定的技（jì）術儲備，氣體擴散層、質（zhì）子交換膜、密封件等國（guó）內無（wú）量產，催化劑、膜電極、雙（shuāng）極板等許多零部件實現了（le）國（guó）產化（huà），但在係統性能和總成本上較國外仍（réng）存在較大差距。總（zǒng）體上（shàng），我國氫能及燃料電池（chí）產業化在零部件、整個高端集成（chéng）、電池壽命、成本、批量製備能力等方麵，存在明顯的技術短板和差距。一是氫氣在製備、儲運等過程（chéng）中需要（yào）很多技術處理，導致加氫成本上升; 二是在使用環節， 相比其他汽（qì）車，氫燃料電池汽車更為精密，因此維護成本高（gāo）; 三（sān）是配套設施（shī）方麵，氫燃料電池汽（qì）車需要配（pèi）套眾多加氫站，加氫站需要配置大型壓縮機等設備，成本比加油站和充電站高，過高的費用不利於（yú）提升市場需求（qiú）。
04 產業鏈相（xiàng）關標準及測評體（tǐ）係待完善
氫（qīng）能產業的（de）標準和技術規範不健（jiàn）全，不能規範整個氫能產業的發展，製氫、儲運（yùn）及加注等標準缺（quē）失，同時氫燃料電池從部件（jiàn）到係統的標準不完善及測試評（píng）價體係不健全，很大程度上製約了氫燃料電池產品的商業應用和推廣。從中長期看（2025 年以（yǐ）後），由於氫能獨特（tè）的（de）優勢、能源轉型的大趨勢以及掌握核心技術、替代進口的戰（zhàn）略需求（qiú），氫能產業具有非常大的發展空（kōng）間。中（zhōng）國（guó）氫能聯盟2019 年發布的《中國氫（qīng）能源及（jí）燃料電（diàn）池（chí）產業白皮書》預計，到2030 年，我國氫氣需求量將達到3500 萬噸，在終端能源消費（fèi）中占比5%，燃料電池商用車銷量將達到36 萬輛；到2050 年，氫能將（jiāng）在我國終端能源消費中占比至少達（dá）到10%，氫氣（qì）需求量接近6000 萬噸，可減排CO2 約7 億噸，其中交通運輸（shū）領域用氫約（yuē）2500 萬噸，約占（zhàn）該領域用能的20%。氫能產業具（jù）有極為廣闊的發展前景（jǐng），有望成為一個年產值數以萬億計量的大產（chǎn）業。“十四五”期間， 氫能產業（yè）能否得到快（kuài）速發展，主要取決於政策（cè）支持力度和產業鏈成本下降速度。
四、企業發（fā）展氫能產業的機遇與挑戰（zhàn）
一（yī）是未來相當長時間內，發展（zhǎn）氫能產業的最大機遇就是國家的（de）大（dà）力支持。可以預計（jì），未來（lái）相當長的時間，特別是氫燃（rán）料電池汽車核（hé）心技術自主發展成熟前，氫能產業都將（jiāng）處於政策性利好的發展階段（duàn）。二（èr）是國內30 多個省市出台了扶持氫能產業的政策，主要以支持新能源汽車（chē）政（zhèng）策和（hé）環保政策的形式發布，這些都為氫能產業的發展提供了機遇（yù）。三是氫能產業的資本市場活躍，可以通過資本運作快（kuài）速進入（rù），是培育新經濟增長（zhǎng）點的重要途徑。目前，發（fā）展氫能產業麵臨的主要挑戰是經濟效（xiào）益問題，即控製成本、提高產品和服務的競爭力， 通過（guò）開發氫燃料電（diàn）池汽車，打破我國汽車市場長期被外國品牌壟斷（duàn）的局麵，並快速（sù）形成（chéng）經濟（jì）增長點。從外（wài）部需求（qiú）上（shàng），發展氫能產業符合未來（lái）能源和交通領域的發展方向、符合國家能源和科技創新戰略。現階段，發展氫能產（chǎn）業，機遇大於（yú）挑戰。（一）堅持戰略導向，“十四五（wǔ）”期間以戰（zhàn）略性投資為（wéi）主目前氫能產業整體處於發展初（chū）期（qī）階段。“十四（sì）五”期間，在國家多種利好政策的支持下， 企業發展氫能產業應以戰略性投資為主，特別是“十四五”前期，圍繞氫能產業鏈，加強科研投入和產業培育。橫向統籌布局，形成合力；縱向從頂（dǐng）層設計到項目實（shí）施全方位推動。實現以點帶麵進入（rù）氫能產業，為後續產業化發展、形成（chéng）經濟（jì）增長（zhǎng）點（diǎn）奠定基（jī）礎。（二）通過資本運作，可（kě）快速進入氫能（néng）產業充分利用氫能產業市場化程度高和資本市場活躍的（de）特點，以參股或並購方式進入製氫、加氫站、氫燃料電池、燃料汽車等高技術含量、高（gāo）附加值環節，走產業化快速發展的道路。加氫站必須（xū）有一個穩定、低價的氫源供氫， 才能保證（zhèng）收（shōu）益率。對於化石（shí）、電力（lì）等製（zhì）氫資源豐富的企（qǐ）業，應統籌考（kǎo）慮開展製氫（qīng）和加氫站一體化建設，至於儲（chǔ）運環節（jiē），可利（lì）用（yòng）社會（huì）資源，也可（kě）自（zì）主配套（tào）。綜合（hé）企業在京（jīng）津冀、長三角、珠三角等區域的資源優勢以及企業（yè）與大學、科研院所的合作， 聯合開展製氫、氫冶金以及加氫（qīng）站建設。此外， 堅持自主與對外合作相結合，特別是與燃料汽車企業（yè）的合（hé）作，開發氫（qīng）燃料電池，掌握氫（qīng）能產業鏈核心技術，適時開展示範工程建（jiàn）設。（五）建立產業孵化（huà）平台和產業基金並推動股權改革氫能產業投資大、周期長，短期內難以盈利, 建立氫能產業孵化平台，成立氫能產業基金，滿足產（chǎn）業發展對資金的需求，減小企業的風險；開展混合所有製股權改革，調動科研人員的創新熱情。
來源：中國核科技信息與經濟研究院（yuàn） 劉（liú）群1 張紅林 官思發 李言瑞
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