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“在實(shí)現(xiàn)‘碳達(dá)峰、碳中和’目標(biāo)的過程中，氫能將在我國重工業(yè)、中重型運(yùn)輸、建筑供暖等難以脫碳的行業(yè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。”據(jù)同濟(jì)大學(xué)教授余卓平，2060年，氫氣年需求量將從目前的3342萬噸增加至1.3億噸，在終端能源消費(fèi)中占比20%。

據(jù)記者不完全統(tǒng)計(jì)，僅今年4月，河南、山西、湖北等7省出臺(tái)的“十四五”規(guī)劃中，均對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出明確部署。熱潮之下，氫能大發(fā)展是否還有難題？又該如何破解？

非交通領(lǐng)域探索力度不足
產(chǎn)業(yè)發(fā)展呼喚路線圖

在英美資源亞太區(qū)貴金屬市場拓展總經(jīng)理陳衛(wèi)看來，氫能是電能中唯一可移動(dòng)、可管理的能源，可成為人工可控的儲(chǔ)能介質(zhì)。他認(rèn)為，基于這一優(yōu)勢，氫能可實(shí)現(xiàn)能源體系多品種大范圍互聯(lián)互補(bǔ)，或成為未來的終極能源。

據(jù)了解，占全球GDP 52%份額的27個(gè)國家中，有16個(gè)制定了國家氫能戰(zhàn)略。“當(dāng)前氫能在工業(yè)、建筑領(lǐng)域受到重視。”余卓平稱，全球有40多個(gè)示范項(xiàng)目在推進(jìn)天然氣網(wǎng)絡(luò)的氫混合，美國和韓國是大型分布式燃料電池部署的最主要國家。相比而言，我國氫能利用在非交通領(lǐng)域的探索力度尚顯不足。

業(yè)內(nèi)人士坦言，我國國家層面的氫能戰(zhàn)略尚未出臺(tái)，氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)缺乏專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，上下游產(chǎn)業(yè)不協(xié)調(diào)問題較為突出，應(yīng)盡快明確氫能產(chǎn)業(yè)主管部門，制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和路線圖。

余卓平分析，在2030年“碳達(dá)峰”情境下，我國氫氣的年需求量將達(dá)到3715萬噸，在終端能源消費(fèi)中占比約為5%；在2060年“碳中和”情景下，我國氫氣的年需求將增至1.3億噸左右，在終端能源消費(fèi)中占比約為20%。其中，工業(yè)領(lǐng)域用氫占比仍然最大，約7794萬噸，占?xì)錃饪傂枨罅康?0%，交通運(yùn)輸領(lǐng)域用氫4051萬噸，建筑領(lǐng)域用氫585萬噸，發(fā)電與電網(wǎng)平衡用氫600萬噸。

氫來源亟待“綠”化

未來綠氫供應(yīng)占比達(dá)80%

氫從何處來？回答好這一問題尤為重要。根據(jù)不同的制取方式，氫能分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫。其中，灰氫通過化石能源制取，藍(lán)氫在灰氫的基礎(chǔ)上，通過碳捕捉、碳封存技術(shù)制取，綠氫則是通過可再生能源電解水制氫。數(shù)據(jù)顯示，2019年，我國氫氣產(chǎn)量為3342萬噸。其中，煤制氫2124萬噸，天然氣制氫460萬噸，工業(yè)副產(chǎn)氫708萬噸，電解水制氫僅為50萬噸，氫氣亟待“綠”化。

隨著技術(shù)進(jìn)步和成本降低，綠氫有能力滿足市場需求。余卓平指出，2020年，全國可再生能源發(fā)電量22148億千瓦時(shí)，如果按照電解水制氫1%的比例配置，制氫效率5.5千瓦時(shí)/標(biāo)方測算，年制取氫氣量約4萬噸，可基本滿足存量燃料電池汽車使用。2030年，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)量將達(dá)到12—16億千瓦時(shí)，按照可再生能源電解水制氫5%比例配置，裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到70GW，氫氣年產(chǎn)量可達(dá)500萬噸，占?xì)錃饽甓瓤傂枨蟮?3%；2035年，我國綠氫年產(chǎn)量有望進(jìn)一步達(dá)到1500萬噸。

與此同時(shí)，化石能源制氫將逐步配套碳捕捉和封存技術(shù)，與綠氫共同構(gòu)成我國氫源供應(yīng)主體。預(yù)計(jì)到2060年，我國電解槽裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到400GW，綠氫年產(chǎn)量提升至1億噸，占年度總需求的80%。

經(jīng)濟(jì)性方面，余卓平分析，2035年，光伏與風(fēng)電新增裝機(jī)發(fā)電成本預(yù)計(jì)達(dá)到0.2元/千瓦時(shí)，可再生能源電解水制氫成本將降至15元/千克，具備與配套碳捕捉、碳封存的煤制氫進(jìn)行競爭的條件。

加氫站推廣是難題

2060年汽柴油消費(fèi)量趨近于零

交通行業(yè)是當(dāng)前我國氫能應(yīng)用的主要領(lǐng)域。中國石化副總經(jīng)理凌逸群坦言，“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)下，交通能源低碳轉(zhuǎn)型步伐加快，我國成品油需求峰值或提前至2025年左右，峰值汽油、柴油消費(fèi)量分別約1.55—1.65億噸，1.5—1.6億噸，成品油市場將持續(xù)縮小。在他看來，氫能在交通運(yùn)輸領(lǐng)域有較大替代空間。隨著燃料電池、儲(chǔ)氫等環(huán)節(jié)技術(shù)進(jìn)步，到2060年，交通領(lǐng)域用氫氣需求將達(dá)千萬噸，汽柴油消費(fèi)量趨近于零。

中國工程院院士衣寶廉認(rèn)為，燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化將助力“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在他看來，我國已基本掌握了氫氣儲(chǔ)運(yùn)關(guān)鍵技術(shù)，但仍存在技術(shù)難點(diǎn)，需要企業(yè)加大創(chuàng)新投入，突破“卡脖子”技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵材料與部件的批量生產(chǎn)，以大幅度降低燃料電池汽車和氫氣成本。

目前，我國多個(gè)城市開展了燃料電池汽車的商業(yè)化示范運(yùn)行。余卓平預(yù)測，2035年燃料電池商用車保有量將達(dá)120萬輛，加氫站規(guī)模近萬座；2060年中重型燃料電池商用車占全部中重型商用車占比接近65%。道路交通有望在2050年前實(shí)現(xiàn)“凈零排放”。

車輛推廣，基礎(chǔ)設(shè)施是基本保障。凌逸群介紹，依托全國3萬多座加油站的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，目前中國石化在9個(gè)省市建成加氫站14座，“十四五”時(shí)期，中國石化還將打通交通用氫制備、儲(chǔ)運(yùn)、加注三大環(huán)節(jié)，建設(shè)供氫中心并探索就地“綠電制氫”的運(yùn)營模式，使2050年交通氫氣100%來自于非化石能源，并以京津冀、長三角、珠三角為重點(diǎn)，布局1000座加氫（油氫合建）站。

原標(biāo)題：“碳中和”目標(biāo)能否催熟氫能？