近日，世界知名會(huì)計(jì)師事務(wù)所普華永道旗下全球戰(zhàn)略咨詢公司發(fā)布了《氫能源行業(yè)前景分析與洞察》報(bào)告。
　　
　　報(bào)告內(nèi)容顯示，2050年，隨著可再生能源發(fā)電成本不斷降低，綠氫生產(chǎn)的成本將進(jìn)一步下降，根據(jù)測算質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)電解水制氫的成本將降至0.7—0.9美元/公斤，堿性電解水制氫的成本也會(huì)降至0.8—1.3美元/公斤。綠氫成本全線降低，灰氫和藍(lán)氫因?yàn)樾枰袚?dān)制氫過程中脫碳的成本，所以在制氫成本上不占優(yōu)勢。
　　
　　氫能在很長的一段時(shí)間里發(fā)展并沒有多少起色，直到《巴黎協(xié)定》提出要將地球的升溫目標(biāo)控制在2攝氏度之內(nèi)，世界各國開始不斷審視各自的能源結(jié)構(gòu)，尋求本國低碳轉(zhuǎn)型的方法。對氫能的利用才重新回到大眾視野，成為各國破解能源低碳轉(zhuǎn)型的一種方式。根據(jù)國際能源署可持續(xù)發(fā)展情景預(yù)測，到2070年，全球?qū)錃獾男枨箢A(yù)計(jì)將在2019年7,000萬噸的基礎(chǔ)上增長7倍，達(dá)到5.2億噸，市場規(guī)模約為千億美元。
　　
　　根據(jù)報(bào)告內(nèi)容顯示：氫能市場占比高的是亞洲，占比高達(dá)48%，其次是美洲和歐洲，兩者分別占比22%和18%。

　　一、氫市場的現(xiàn)狀與潛力

　　低碳?xì)浔粡V泛認(rèn)為是一種蘊(yùn)藏豐富、用途廣泛、清潔方便的能源載體，已被視為能源行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)。數(shù)十年來，人類一直在考慮將氫氣作為燃料源的可能性，但仍然開發(fā)有限。近年來，各國政府和國際組織對減排和實(shí)現(xiàn)凈零排放的承諾、可再生能源裝機(jī)容量的不斷增長、可再生能源成本的不斷下降，為大規(guī)模應(yīng)用帶來了可能性。對于可代替天然氣的低碳?xì)涠裕闆r尤為如此。

　　根據(jù)國際能源署可持續(xù)發(fā)展情景預(yù)測，到2070年，全球?qū)錃獾男枨箢A(yù)計(jì)將在2019年7,000萬噸的基礎(chǔ)上增長7倍，達(dá)到5.2億噸。如果化石燃料相應(yīng)減少，疊加氫氣的低碳化生產(chǎn)因素，全球能源行業(yè)和工業(yè)加工領(lǐng)域有望在2070年時(shí)實(shí)現(xiàn)碳中和。

　　雖然氫能市場發(fā)展非常巨大，但卻不得不重視氫能的制備產(chǎn)生的溫室氣體的問題。報(bào)告分析顯示：“如今消耗的氫氣幾乎95%均來自于化石燃料，通過兩種最常見的方法——煤炭氣化和蒸汽甲烷重整進(jìn)行生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中，化石燃料（即煤或天然氣）進(jìn)料與蒸汽反應(yīng)，生成一氧化碳、二氧化碳和氫氣。每生產(chǎn)1 公斤氫氣將釋放約10公斤二氧化碳，如果不能及時(shí)捕獲、利用或封存生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳，此類傳統(tǒng)的制氫方法將對環(huán)境造成巨大影響?！?br/>　　
　　只有利用風(fēng)能、太陽能、水能等可再生能源以及沼氣和核能等清潔能源電力制氫，才能從根本上解決制氫過程中產(chǎn)生大量溫室氣體的問題。
　　
　　發(fā)展低碳?xì)淠苄瓒嘀卮碳ぁ?/strong>
　　
　　生產(chǎn)和利用低碳?xì)洳攀菍?shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》規(guī)劃的控制升溫目標(biāo)的癥結(jié)，但從目前氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀看，低碳?xì)涞纳a(chǎn)和利用還需要各國通過不同的手段加以刺激。報(bào)告指出，各國政府在發(fā)展低碳?xì)浣?jīng)濟(jì)的過程中，需要集中精力、遵循主體原則，而不是試圖覆蓋眾多行業(yè)。
　　
　　據(jù)了解，電力成本占綠氫可變成本的60%-70%，因此，獲得成本低廉、供應(yīng)充足的可再生能源為電解槽提供電力顯得至關(guān)重要。報(bào)告預(yù)測：綠氫需求的激增將有力推動(dòng)可再生能源裝機(jī)容量的增長。到2030年時(shí)，以電解方式生產(chǎn)1000萬噸氫氣將消耗約550太瓦時(shí)的可再生能源。

　　二、發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)的要素

　　1.刺激低碳?xì)湫枨?br/>　　
　　各國政府在發(fā)展低碳?xì)浣?jīng)濟(jì)的過程中，需要集中精力、遵循主體原則，而不是試圖覆蓋眾多行業(yè)：
　　
　　聚焦脫碳難、有規(guī)模效應(yīng)（規(guī)模大的多元化企業(yè)）、可利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施（例如管網(wǎng)）的產(chǎn)業(yè)集群；
　　
　　產(chǎn)業(yè)集群如果位于港口和海岸線附近，則能更好地對接不斷增長的國際氫氣物流終端；
　　
　　希望建立氫能力、共同承擔(dān)投資成本和風(fēng)險(xiǎn)的企業(yè)，可建立合作伙伴關(guān)系；為推動(dòng)氫解決方案賦能，地方政府也可以發(fā)揮作用。
　　
　　許多行業(yè)都可以暢想低碳?xì)涞奈磥怼€(gè)別行業(yè)的應(yīng)用可能發(fā)展得更為迅猛，尤其是那些目前尚未有可行替代技術(shù)加速脫碳的行業(yè)。鑒于此，行業(yè)的優(yōu)先次序可能如下：
　　
　　煉化行業(yè)：以低碳?xì)浯嫱ㄟ^煤炭和天然氣生產(chǎn)的常規(guī)氫為切入，隨后探索用低碳?xì)浜筒东@的碳來生產(chǎn)合成燃料等不同的應(yīng)用方式；現(xiàn)行可再生能源法規(guī)（歐盟第II可再生能源指令）的要求和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施可加速這一轉(zhuǎn)變。
　　
　　鋼鐵行業(yè)：據(jù)世界鋼鐵協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)的高爐煉鋼方式下，每生產(chǎn)1噸鋼鐵會(huì)產(chǎn)生1.85噸二氧化碳。利用氫氣直接從固態(tài)鐵礦石中除掉氧氣，是鋼鐵行業(yè)前景有利的脫碳途徑。鋼鐵制造商已通過示范項(xiàng)目測試了該技術(shù)，并有望在2025年左右發(fā)展成熟，然后得到推廣。

　　發(fā)電行業(yè)：純凈氫氣或氫氣與天然氣的混合氣可為燃?xì)廨啓C(jī)提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電行業(yè)的脫碳。燃?xì)廨啓C(jī)制造商目前正在解決因氫燃燒而帶來的火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?、二氧化氮排放量高等技術(shù)難題，爭取在2030年前能夠開發(fā)出與氫完全兼容的輪機(jī)。此舉將為發(fā)電企業(yè)開辟新的脫碳途徑，加快脫碳步伐，并規(guī)避由于排放法規(guī)趨緊而導(dǎo)致的設(shè)備擱置、無法使用等風(fēng)險(xiǎn)。

　　水泥行業(yè)：該行業(yè)三分之一的二氧化碳排放來自于加熱過程和觸發(fā)煅燒反應(yīng)所需的燃料源，在這種情況下，氫氣可用作主要的燃料源；其余三分之二的二氧化碳排放來自于煅燒過程本身。水泥行業(yè)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種碳減排的手段，包括提高能效、降低熟料混合比、使用添加結(jié)合材料、捕獲生產(chǎn)過程中排放的碳，長期封存或利用。最后一點(diǎn)對于水泥行業(yè)而言機(jī)會(huì)規(guī)模尤其巨大：綠氫加上水泥生產(chǎn)商捕獲的碳，可用于生產(chǎn)氨或甲醇等化合物，這也凸顯了低碳?xì)涫袌鲋锌缧袠I(yè)合作的潛力。
　　
　　交通運(yùn)輸行業(yè)：貨運(yùn)等重型交通運(yùn)輸提供了大量使用氫燃料的市場機(jī)會(huì)，其消費(fèi)量足以產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)。大型車隊(duì)和固定規(guī)劃的運(yùn)輸路線有助于避免在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模建設(shè)加氫站網(wǎng)絡(luò)。盡管部分汽車制造商對輕型汽車進(jìn)行了大量投資，但仍然面臨巨大挑戰(zhàn)，例如在私家車領(lǐng)域，更便宜的低碳電動(dòng)車已經(jīng)面市。由于汽柴油成本通常高于其他行業(yè)中使用的天然氣成本，因此氫氣有望在交通運(yùn)輸領(lǐng)域率先獲得成本優(yōu)勢。隨著氫和合成燃料逐步成為車用燃料，各國政府可能改變現(xiàn)行的從汽柴油銷售環(huán)節(jié)中征稅的方式，轉(zhuǎn)而對氫征稅，從而減弱氫的成本優(yōu)勢。但思略特認(rèn)為，政府無意延緩交通運(yùn)輸業(yè)脫碳的步伐，只有當(dāng)氫氣確立其燃料源的地位后，這種情況才會(huì)發(fā)生。
　　
　　2.刺激低碳?xì)涔?yīng)
　　
　　部分可再生能源潛力巨大的國家既可以提供綠色能源為電解槽供電，也可以生產(chǎn)綠氫并出口到其他國家（未來全球氫氣貿(mào)易市場的主要潛在出口國和進(jìn)口國）。

　　3. 拉通供需：輸配和儲(chǔ)存

　　4.監(jiān)管框架為市場提供支撐
　　
　　歐洲各地也有類似的氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展舉措。歐盟的氫發(fā)展路線圖和部分國家最近制定的國家級氫戰(zhàn)略是確保充分發(fā)揮綠氫市場潛力的重要一環(huán)，為市場提供了長期的可預(yù)見性，使得供需兩側(cè)的利益相關(guān)方都能開展必要的投資。各國之間的合作與協(xié)調(diào)對于確保公平競爭至關(guān)重要。

　　不僅如此，在氫能的儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，利用現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施輸配氫氣，可以節(jié)約大量在氫能領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施投資。歐洲11家天然氣輸配系統(tǒng)運(yùn)營商聯(lián)合發(fā)布了一篇?dú)W洲氫氣主干網(wǎng)絡(luò)研究，展望了氫氣輸配基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展：在氫樞紐周邊區(qū)域管網(wǎng)的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展到2040年總長度2.3萬公里的泛歐洲管網(wǎng)，其中約75%由現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施改造而成。
　　
　　對于支持綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，報(bào)告建議：政府需要為處于起步階段的綠氫市場提供財(cái)政支持，為生產(chǎn)商和用戶提供適當(dāng)?shù)募?lì)，鼓勵(lì)其轉(zhuǎn)為使用低碳?xì)浼夹g(shù)。激勵(lì)可采取多種形式，或是對資本性支出或運(yùn)營性支出提供直接財(cái)政補(bǔ)貼，或是采取補(bǔ)償機(jī)制。
　　
　　除了上述措施，監(jiān)管也是推動(dòng)向綠氫轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。增加碳稅、設(shè)定工業(yè)過程中使用氫的約束性目標(biāo)或強(qiáng)制性配額，都將有助于實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造大量氫需求并支撐市場高速發(fā)展的目標(biāo)。

三、各國氫戰(zhàn)略解析

1. 法國

　　2. 德國

　　四、四大建議為中國氫能發(fā)展鋪路
　　
　　2021年，“碳達(dá)峰”和“碳中和”在兩會(huì)上作為中國的戰(zhàn)略目標(biāo)，首次被寫入政府工作報(bào)告，彰顯了中國堅(jiān)持走低碳發(fā)展道路的決心。氫能作為一種綠色環(huán)保能源也遇到了發(fā)展機(jī)遇。中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2018年中國氫氣產(chǎn)量約為2,100萬噸，占終端能源總量的2.7%；預(yù)計(jì)到2030年和2050年，需求量分別將達(dá)到3,500萬噸和6,000萬噸，終端能源占比分別達(dá)5%和10%以上。
　　
　　盡管發(fā)展前景光明，但氫能的技術(shù)路線仍不夠成熟，許多技術(shù)難題有待解決，離大規(guī)模市場化還有很長一段路。為了促進(jìn)市場在未來十年真正起飛，中國需要借鑒歐洲市場的經(jīng)驗(yàn)，在以下多個(gè)方面采取行動(dòng)：
　　
　　1. 戰(zhàn)略引導(dǎo)：盡快推出國家層面的氫戰(zhàn)略和路線圖，以實(shí)現(xiàn)碳中和、碳達(dá)峰為原則，確立氫能在長期能源戰(zhàn)略中所應(yīng)發(fā)揮的作用，設(shè)定明確的階段性目標(biāo)，引導(dǎo)和鼓勵(lì)氫能源的廣泛應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展，加快中國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐，實(shí)現(xiàn)市場起飛。
　　
　　2. 降本增效：提高低碳?xì)涞某杀靖偁幜Γ环矫婀膭?lì)和推進(jìn)光電風(fēng)儲(chǔ)示范項(xiàng)目建設(shè)，加大可再生能源在氫氣生產(chǎn)中的比重，從而實(shí)現(xiàn)制氫的規(guī)模效益，降低低碳?xì)涞纳a(chǎn)成本；另一方面，加大公共資金對氫能技術(shù)研發(fā)的投入，同時(shí)鼓勵(lì)和吸引企業(yè)積極開展創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)燃料電池、氫燃料、電解槽和配套設(shè)備等的降本增效。
　　
　　3. 需求挖掘：積極探索煉化、鋼鐵、交通運(yùn)輸?shù)戎攸c(diǎn)行業(yè)內(nèi)的脫碳機(jī)會(huì)，并通過創(chuàng)新刺激需求；同時(shí)鼓勵(lì)在能源生產(chǎn)和工藝流程轉(zhuǎn)型過程中逐步加大以藍(lán)氫或低碳?xì)渥鳛槿剂虾驮系恼急?，為?shí)現(xiàn)低碳?xì)涞膹V泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　
　　4. 協(xié)作共贏：推進(jìn)跨行業(yè)協(xié)作和國際合作，尤其是在標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、先進(jìn)技術(shù)和實(shí)踐分享、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的不斷發(fā)展和完善；同時(shí)通過融資模式創(chuàng)新，以風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益共享的形式，打消先行者的顧慮，鼓勵(lì)私營領(lǐng)域加大對氫能源領(lǐng)域的投資。
　　
　　報(bào)告指出：在正確的引導(dǎo)和政策扶持下，剛起步的低碳?xì)涫袌鲇型?030年迎來爆發(fā)和騰飛， 并在十年內(nèi)變得具有成本競爭力。全球許多國家都制定了雄心勃勃的綠氫計(jì)劃，而中國憑借豐富的可再生能源、水資源等獨(dú)特優(yōu)勢，具備引導(dǎo)低碳?xì)浣?jīng)濟(jì)的機(jī)會(huì)。通過抓住綠氫產(chǎn)業(yè)機(jī)遇，中國政府和企業(yè)能夠在脫碳大趨勢下奠定經(jīng)濟(jì)增長的基礎(chǔ)，并在低碳發(fā)展領(lǐng)域內(nèi)建立起持續(xù)的影響力。