我國氫能行業(yè)正向標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，石油公司具有資源優(yōu)勢，但加氫站并非是最佳模式。
2017年12月，由中國綠色設(shè)計與制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟倡議發(fā)起的“中國氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”正式成立，中國節(jié)能協(xié)會、中國能源研究會、神華、國家電投等18家機構(gòu)、高校和企業(yè)成為首批響應(yīng)的成員;同時還以該聯(lián)盟的名義發(fā)布了旨在規(guī)范燃料電池汽車用氫氣品質(zhì)、測試方法與性能的《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》標(biāo)準(zhǔn)，也是我國首個氫燃料電池相關(guān)的團體標(biāo)準(zhǔn);另外，在中國石化和中國石油的積極推動下，國內(nèi)加氫加油站合建取得重大進展，廣東成為試點地區(qū)。這些舉措表明，我國的氫能行業(yè)邁上了一個新臺階，正從原來的散兵游勇向標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟對氫能發(fā)展意義重大
聯(lián)盟的組織形式早已被全球企業(yè)界認(rèn)可并廣泛采用，相關(guān)實例也表明其對于促進產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、促進完整產(chǎn)業(yè)鏈的形成和提高行業(yè)競爭力有積極作用，此次的中國氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將從三個方面促進我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
一是通過統(tǒng)籌政府、高校和企業(yè)在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的作用，加快我國氫能技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)。與其他行業(yè)一樣，政府、企業(yè)和高校在整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中扮演著不同的角色：政府扮演著引導(dǎo)者的角色，通過一系列的政策和規(guī)范來影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點和方向;以高校為代表的科研機構(gòu)則是理論與技術(shù)研發(fā)的主力，借助不斷的理論與技術(shù)創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)向更新的高度和廣度發(fā)展;其他企業(yè)則是技術(shù)推廣和價值創(chuàng)造者，通過將具體技術(shù)與市場結(jié)合來將產(chǎn)業(yè)形式具體化，并通過培育消費群體來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價值。在一個產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，理順以上三者間的關(guān)系使其能夠各司其職，才能有利于整個產(chǎn)業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展，而產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟恰好可以扮演這樣的角色，能有效的將國家戰(zhàn)略、創(chuàng)新動力和市場需求結(jié)合起來。
二是通過制定與國際接軌的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)我國氫能行業(yè)健康發(fā)展，促進我國氫能產(chǎn)業(yè)走出去。中國氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在成立伊始便發(fā)布了《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》標(biāo)準(zhǔn)，而且在該標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中始終與國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)保持同步，對提高我國燃料電池用氫氣品質(zhì)具有重要的指導(dǎo)和規(guī)范意義。這從一個側(cè)面反映出，雖然我國在氫能相關(guān)技術(shù)在起步上晚于日韓等國，但我國的氫能行業(yè)從一開始就是以國際標(biāo)準(zhǔn)為參照，以國際市場為目標(biāo)的，省去了不必要的試錯和競爭，有利于整個產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，同時也對未來我國氫能技術(shù)和產(chǎn)品的走出去意義重大。
三是以“抱團取暖”的方式培育我國氫能產(chǎn)業(yè)的競爭力和拳頭產(chǎn)品。相對于日本、韓國和德國等在氫能領(lǐng)域擁有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的國家而言，我國的氫能行業(yè)還處于起步階段，在行業(yè)競爭力與核心產(chǎn)品方面尚無法參與國際競爭，通過這種產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的形式可以將一些擁有特色技術(shù)的中小企業(yè)結(jié)合在一起，既能避免市場競爭中可能出現(xiàn)的門檻尷尬，又能聚少成多，形成合力，提升我國企業(yè)在國內(nèi)外市場中的競爭力，有助于更快的形成具有我國行業(yè)特色的氫能產(chǎn)品。
2.5萬億美元市場
2017年11月，國際氫能委員會發(fā)布一份題為《氫能發(fā)展藍(lán)圖：全球能源轉(zhuǎn)型的可持續(xù)發(fā)展之路》的報告，這是全球首份關(guān)于氫能發(fā)展趨勢的研究報告。該報告認(rèn)為，氫能在未來全球能源革命中的作用主要體現(xiàn)在七大方面，即促進大范圍可再生能源的一體化利用和發(fā)電、跨領(lǐng)域和跨地區(qū)的分布式能源利用、提高能源系統(tǒng)的可靠性、促進交通運輸領(lǐng)域去碳化、提高工業(yè)能源使用效率、減少生活供暖和電力消費的碳排放、作為化工行業(yè)的原料等;同時作為未來能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要方式和終極目標(biāo)，氫能行業(yè)在2050年之前有望在制氫和燃料電池領(lǐng)域創(chuàng)造出一個價值2.5萬億美元的市場，按照目前該領(lǐng)域每100萬美元創(chuàng)造12個就業(yè)崗位的水平估算，屆時將創(chuàng)造約3000萬個直接和間接就業(yè)崗位。
根據(jù)國際氫能委員會的預(yù)計，到2050年全球的氫能消費需求量將由目前的約8萬億英熱單位(大約相當(dāng)于13.6億桶石油)增至78萬億英熱單位(約合132.6億桶石油)，交通運輸、工業(yè)原料和工業(yè)用能源是未來氫能需求最大的三個領(lǐng)域，約占2050年全球氫能需求總量的3/4。在交通運輸領(lǐng)域，氫能主要是以燃料電池的形式用在汽車上。根據(jù)國際氫能委員會的預(yù)測，德國、日本、韓國和美國的加利福尼亞州將是未來氫燃料電池汽車發(fā)展的核心地區(qū)，到2030年，這些地區(qū)平均12輛汽車中就有1輛是氫燃料電池汽車，全球氫燃料電池汽車保有量將達(dá)到1000萬~1500萬輛，其中有50萬輛為卡車，同時氫燃料電池火車和輪船將開始出現(xiàn);到2050年，全球以氫燃料電池作為動力的乘用車將達(dá)到4億輛，卡車將達(dá)到500萬輛，公交車將超過1500萬輛，氫燃料電池汽車在汽車保有總量中的占比將達(dá)到20%以上，同時氫燃料電池火車將替代約20%的內(nèi)燃機動力火車，屆時有約2000萬桶/日的石油消費被氫能替代。在工業(yè)用能源領(lǐng)域，歐洲、北美和日本將是氫能的主要發(fā)展地區(qū)，到2030年，這些地區(qū)1/10的鋼鐵和化工廠將完全使用氫能，到2050年，氫能在全球工業(yè)用能源中的占比將達(dá)到12%。在工業(yè)原料領(lǐng)域，冶金還原劑和化工原料是氫消費的主力，預(yù)計到2030年煉鋼用氫氣消費量將達(dá)到約10萬噸，將有約1000萬~1500萬噸的甲醇及其衍生品，如烯烴和芳烴是用更清潔的氫和碳生產(chǎn)的，同時其他化工和精煉領(lǐng)域也將開始嘗試以氫作為原料;到2050年，全球?qū)⒂屑s10%的粗鋼是利用氫還原生產(chǎn)的，約30%的甲醇和乙醇衍生品是利用氫和碳生產(chǎn)的。另外，作為二次能源，氫比電具有更高的轉(zhuǎn)化效率，因此氫制備和利用技術(shù)的進步有助于解決風(fēng)能和太陽能發(fā)電的間歇性問題，對可再生能源的發(fā)展有積極意義。據(jù)國際氫能委員會估算，氫能領(lǐng)域要到達(dá)以上的發(fā)展目標(biāo)，在2030年之前需累計投入超過2800億美元，年均需投入200億~250億美元，同時需要各國政府給予長期、穩(wěn)定的政策激勵，相當(dāng)于目前全球能源領(lǐng)域投資的1.5%左右，對于投資者而言意味著不小的商機。
阻礙氫能發(fā)展的是成本
與天然氣和汽油相比，氫氣具有易擴散、易著火、易受熱輻射影響、會使金屬變脆以及需要更高的保存壓力等特點，因此一直以來氫能的安全性一直受到較多質(zhì)疑，但日本和德國的應(yīng)用于推廣實踐表明，只要按照相關(guān)的規(guī)范去做，氫能的安全性并不遜色于天然氣和汽油。
日本在2005年制定了全球首個燃料電池汽車的安全標(biāo)準(zhǔn)：《以壓縮氫氣作為燃料的燃料電池汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)》，涵蓋了發(fā)生沖撞時的氫安全對策、發(fā)生沖撞時防止氫氣泄漏的方法和高壓電的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。總體目標(biāo)是確保氫燃料電池汽車內(nèi)的氫氣不外泄，即使外泄也不滯留，若有泄漏則應(yīng)及時檢查并隔絕氫氣。在此標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，日本還以燃料電池汽車相關(guān)的道路運輸法和氫氣罐相關(guān)的高壓氣體安全保障法為基礎(chǔ)，規(guī)定了一系列燃料電池汽車安全的相關(guān)措施。目前，日本每年的氫燃料電池汽車的產(chǎn)量在3000~4000輛，尚未出現(xiàn)因氫氣泄漏導(dǎo)致的安全事故。在加氫站建設(shè)方面，日本政府以防泄漏、防滯留、防起火和降低火災(zāi)時的影響為出發(fā)點，參考加氫站設(shè)備的特點，為其量身打造了《高壓氣安全保障法》、《消防法》以及《建筑基準(zhǔn)法》等一系列法規(guī)和規(guī)范。目前日本國內(nèi)有約80座加氫站，并未出現(xiàn)任何安全事故。日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)和日本氫氣供應(yīng)和利用技術(shù)研究協(xié)會曾在2016年進行過關(guān)于氫能、燃料電池汽車意見及看法的問卷調(diào)查。結(jié)果顯示，日本消費者普遍了解氫氣的特性并認(rèn)同其是一種清潔能源，有約70%的受訪者認(rèn)為只要正確使用，氫能能和其他能源一樣發(fā)揮作用，有超過20%的人認(rèn)為氫能比汽油等能源危險，有約30%的人對自己住宅以及工作場所附近建加氫站持反對意見。由此可見日本國內(nèi)對于氫能的接受程度比較高。德國也曾在2009年—2013年做過類似的調(diào)查，結(jié)果顯示大部分受訪者支持氫燃料電池汽車的發(fā)展并對其安全性抱有信心，對建加氫站的支持者也超過反對者。國內(nèi)也有學(xué)者對氫燃料電池汽車與內(nèi)燃機汽車的安全性進行過對比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，按照相關(guān)規(guī)范生產(chǎn)的燃料電池汽車的安全性完全可以與內(nèi)燃機汽車相媲美。因此，安全性并不是阻礙氫能利用和發(fā)展的根本問題。
目前，氫能的推廣利用需要解決的根本問題在于成本。因為氫能屬于二次能源，其制備過程的總體成本高于其它一次能源和鋰電池。而且氫的運輸、儲存和分銷環(huán)節(jié)的安全要求較特殊，也導(dǎo)致其中間環(huán)節(jié)的成本較高，如僅將氫氣壓縮至70Mpa所需成本便是其制造成本的10~15%。以電動汽車領(lǐng)域為例，雖然根據(jù)豐田公司的數(shù)據(jù)，其燃料電池組的成本在2015年已經(jīng)降至2008年時的1/20，電池也實現(xiàn)了小型化和輕量化，重量從100多公斤降至約50公斤，能量密度也提高了將近一倍，但其生產(chǎn)的氫燃料電池汽車的整車成本仍然是同級別鋰電池汽車的兩倍左右。氫能的其它應(yīng)用領(lǐng)域也面臨類似的成本問題，因此要推動氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展急需解決成本問題，當(dāng)然還要在安全的前提下實現(xiàn)。
國際油公司進軍氫能業(yè)務(wù)
由于近年來油價一直維持在相對較低的水平，而且《巴黎協(xié)定》簽署之后，人們和各國政府對于環(huán)保的訴求也更加強烈，石油公司再次開始向多元化能源公司轉(zhuǎn)型，進軍可再生能源和氫能領(lǐng)域便是其實現(xiàn)業(yè)務(wù)多元化的途徑之一。2017年1月，道達(dá)爾和殼牌與法國液空集團、阿爾斯通、英美資源公司、寶馬集團、戴姆勒集團、ENGIE、本田汽車、現(xiàn)代汽車、川崎重工、林德集團和豐田汽車等公司倡議成立了國際氫能委員會，計劃未來每年投資14億歐元發(fā)展氫能業(yè)務(wù)，以推動氫能源的使用，促進全球能源轉(zhuǎn)型。截至2017年底，道達(dá)爾在德國已經(jīng)建成了20座加氫站，計劃到2020年將其在歐洲的加氫站數(shù)量增至100座;同時海域?qū)汃R公司等在加氫技術(shù)方面開展合作。殼牌在氫能方面的布局比道達(dá)爾更全面和超前一些，其2016年便與川崎重工簽署聯(lián)合研發(fā)液氫運輸船的協(xié)議，2017年初與豐田合作，計劃在美國加利福尼亞州建7座加氫站，并在2024年增至100座。BP則在全球范圍內(nèi)參與了多個氫能示范項目，包括與戴姆勒和福特公司聯(lián)合研發(fā)更先進的燃料電池技術(shù)，投資350萬美元在北京中關(guān)村建成了中國第一座加氫站，與通用公司聯(lián)合開發(fā)和建設(shè)氫電廠。目前來看，石油公司在發(fā)展氫能業(yè)務(wù)時有兩大特點，即注重在終端消費市場的布局和注重聯(lián)合研發(fā)，這是我國公司在開展相關(guān)業(yè)務(wù)時可以借鑒的。
石油公司發(fā)展氫能有資源優(yōu)勢
我國是工業(yè)用氫的生產(chǎn)與消費大國，2016年的氫消費量超過2000萬噸，其中一半用做化工原料，另外40%用于生產(chǎn)化肥，在燃料氫領(lǐng)域的應(yīng)用還很少，而后者，尤其是其中的氫燃料電池恰恰是推動未來氫能利用的主要領(lǐng)域。而我國的石油公司在發(fā)展氫能業(yè)務(wù)上具有資源和成本方面的優(yōu)勢，但在具體終端應(yīng)用技術(shù)上需要加強與相關(guān)企業(yè)的合作。一方面，目前制備氫氣的方法包括電解水、煤制氫、天然氣制氫、石油制氫、液氨裂解和甲醇裂解等幾種，其中利用油氣制氫的成本僅略高于煤，是電解水制氫成本的1/3到1/4。石油企業(yè)是油氣資源的上游生產(chǎn)者，本身擁有資源，具備以相對較低成本生產(chǎn)氫氣的資源。另一方面我國的資源生產(chǎn)與消費區(qū)分離，受人口和地表環(huán)境影響，油氣管道網(wǎng)絡(luò)難以達(dá)到美國那樣的覆蓋程度，相對于LNG設(shè)備，油氣制氫設(shè)備要靈活得多，而且運輸和再利用也比LNG方便，同時氫氣與油氣一樣，同樣可以燃燒功能供熱，油公司可以嘗試在特別偏遠(yuǎn)的油氣區(qū)就地開展制氫業(yè)務(wù)，以二次能源的形式輸出。
在氫能消費的終端領(lǐng)域，車用燃料氫是未來氫能消費增長的重要領(lǐng)域，而我國石油公司大多有自己的加油站，可以嘗試通過加氫加油合建來實現(xiàn)現(xiàn)有加油站的最大化利用。目前，中國石化和中國石油已經(jīng)在開展這方面的嘗試，分別在廣東佛山和云浮市試點加油站增設(shè)加氫和充電業(yè)務(wù)，但這種模式短期內(nèi)在全國大范圍推廣可能性不大。加氫加油合建確實有利于氫能源的推廣，但對現(xiàn)有加油站的改造雖然看上去只需要拆除部分加油設(shè)備增加加氫設(shè)備而已，但汽油和氫都屬于易燃易爆品，而且氫比汽油的泄漏和燃爆更容易，二者合建需要長時間的嘗試和探索，以確定最可靠的方案。因此對于目前我國的石油公司而言，介入氫氣的制備和儲運以及基于氫燃料電池的分布式能源領(lǐng)域比加氫站更實際可行。
（中國化工報）
背景資料
國家能源集團牽頭成立氫能聯(lián)盟
11日，由國家能源集團牽頭，國家電網(wǎng)公司等多家央企參與的跨學(xué)科、跨行業(yè)、跨部門的國家級產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟——中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(簡稱中國氫能聯(lián)盟)在北京宣告成立。國務(wù)院國資委主任肖亞慶表示，有多家中央企業(yè)帶頭參與，標(biāo)志著“我國氫能大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用正在開啟”。
“氫能是高效清潔能源載體，具有許多無可比擬的特點。”科技部部長萬鋼發(fā)表主旨演講稱，一是清潔燃料，氫燃料使用中沒有廢氣也沒有碳排放，是零排放能源;二是來源廣泛，可來自水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)等可再生能源，也可來自石化、鋼鐵、冶金等工業(yè)流程中的副產(chǎn)品;三是儲運便捷，適合大規(guī)模穩(wěn)定儲存、持續(xù)供應(yīng)、遠(yuǎn)距離運輸、快速補充;四是應(yīng)用廣泛，氫能燃料電池發(fā)電效率高、啟動快，除車用外還可作為分布式發(fā)電、備用應(yīng)急電源等，氫氧燃料電池還可以作為深海載運工具動力源，有著廣闊應(yīng)用領(lǐng)域。另外還有熱值高、安全性好等諸多優(yōu)點。
萬鋼說，盡管我國政府自2011年以來相繼發(fā)布一系列政策，引導(dǎo)并鼓勵氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國家相比，我國在燃料電池技術(shù)發(fā)展、氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造等方面相對滯后。主要原因是我國產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研發(fā)與核心技術(shù)上投入不足，應(yīng)用領(lǐng)域政策支持不足，產(chǎn)業(yè)集中度不夠等。特別是與國外產(chǎn)業(yè)巨頭積極介入氫能與燃料電池領(lǐng)域不同，我國至今產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍以中小企業(yè)、民營企業(yè)為主，能源與制造業(yè)大型骨干企業(yè)的介入程度有限。
“上述問題隨著此次中國氫能聯(lián)盟的成立有望得到改變。”國家能源集團新聞發(fā)言人孟堅在接受《經(jīng)濟參考報》記者采訪時表示，中國氫能聯(lián)盟由國家能源集團牽頭，國家電網(wǎng)、東方電氣、航天科技、中船重工、寶武鋼鐵、中國中車、三峽集團、中國一汽、東風(fēng)汽車、中國鋼研等多家央企參與。目前，申請加入聯(lián)盟的單位已多達(dá)50多家，主要是能源生產(chǎn)、裝備制造、交通運輸、冶金材料等行業(yè)的大型企業(yè)、科研機構(gòu)、高等院校和投資機構(gòu)，陣容強大、實力雄厚。
肖亞慶說，氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，事關(guān)我國能源發(fā)展戰(zhàn)略，事關(guān)我國生態(tài)文明建設(shè)，事關(guān)我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)布局。從聯(lián)盟成員單位的構(gòu)成上看，中央企業(yè)占了很大比重，國家能源集團是首屆理事長單位，十幾家參與其中的中央企業(yè)也都在相關(guān)領(lǐng)域有著舉足輕重的地位和影響力。中央企業(yè)要充分認(rèn)識自身責(zé)任使命，努力發(fā)揮骨干帶頭作用，積極落實國家戰(zhàn)略部署，加快推動氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。要堅持市場化原則，合理統(tǒng)籌各單位優(yōu)勢資源，妥善處理聯(lián)盟成員之間的分工、協(xié)作關(guān)系，統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的接口和標(biāo)準(zhǔn)，避免重復(fù)建設(shè)，共同促進氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)加快走向成熟。同時，還要堅持創(chuàng)新驅(qū)動，不斷增強產(chǎn)業(yè)核心競爭力，盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，國資委也將持續(xù)關(guān)注和支持聯(lián)盟的發(fā)展，共同促進我國早日躋身氫能源開發(fā)利用先進國家行列。
國家能源集團總經(jīng)理、中國工程院院士凌文說，中國氫能聯(lián)盟成立后，將一方面通過集聚相關(guān)產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)、學(xué)、研各方面的技術(shù)資源，加強協(xié)同創(chuàng)新，統(tǒng)籌推動包括制氫、儲運氫、加氫基礎(chǔ)設(shè)施、燃料電池應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)突破，加快掌握更多關(guān)鍵核心技術(shù);另一方面，加強產(chǎn)業(yè)及市場協(xié)同，統(tǒng)籌指導(dǎo)聯(lián)盟成員凝練自身研發(fā)與產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，在氫能利用技術(shù)、安全技術(shù)、氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上開展深度合作，推動氫能和燃料電池在國防、分布式能源、汽車動力、儲能裝備等方向的跨領(lǐng)域應(yīng)用，建立融投資機制以吸引風(fēng)險投資和發(fā)起基金，加速推廣中國的氫能產(chǎn)業(yè)布局，共同推進中國氫能社會的構(gòu)建。
據(jù)了解，國家能源集團目前煤化工板塊年產(chǎn)超過400萬噸氫氣，已具備能供應(yīng)4000萬輛燃料電池乘用車的制氫能力，世界排名第一。目前國家能源集團正在加快布局從制氫到加氫站的氫能利用全產(chǎn)業(yè)鏈，并參與氫燃料電池的研制與開發(fā)，正計劃在江蘇如皋、陜西咸陽、內(nèi)蒙古包頭等地投資建設(shè)氫能項目。
記者注意到，中國氫能聯(lián)盟的成立得到國家相關(guān)部門的全力支持和推動。除科技部部長萬鋼和國資委主任肖亞慶以外，國家工業(yè)與信息化部部長苗圩，中國工程院院士李曉紅，國家能源局局長努爾·白克力等多個部委的領(lǐng)導(dǎo)出席聯(lián)盟成立大會并發(fā)表演講，而且均擔(dān)任聯(lián)盟顧問。
【 來源： 經(jīng)濟參考報】
