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2020年，盡管新冠疫情重創全球經濟，但氫能發展勢頭不減。在我國，碳中和目標的提出以及相關規劃政策的出臺，助推氫能產業快速發展。雖然氫燃料電池汽車市場表現欠佳，但頂層設計不斷完善、應用領域不斷擴展、技術水平不斷提升、產業格局不斷優化。本文從政策、市場、產業等角度，全面回顧了2020年國內外氫能發展形勢，并對2021年氫能發展進行展望和建議。
2020年是氫能發展的“曲折前行”之年。新冠疫情雖然重創全球經濟，但氫能被視為經濟復蘇和綠色轉型的重要路徑，發展勢頭絲毫不減；我國氫燃料電池汽車產銷量雖然都有下降，但工業、能源等領域明星工程不斷涌現；核心技術和裝備制造能力雖然與國際先進水平存在差距，但政策法規標準體系不斷健全，再加上央企的入局，發展動力不斷釋放。更為重要的是，“碳中和”宏偉戰略目標的提出，為氫能發展創造更多空間和可能，全社會發展氫能的共識不斷增強。
一、積極應對氣候變化背景下，氫能發展熱度不降反升
2020年綠色轉型步伐加快，氫能備受青睞。新冠疫情使得全球經濟經歷二戰以來最為嚴重的衰退，但綠色轉型的步伐并未因此停止，中國、歐盟、日本、加拿大、南非等國家和地區相繼提出了“碳中和”目標，美國總統拜登也宣布重返《巴黎協定》，并多次提出不遲于2050年達成碳凈零排放。綠氫具有的低碳、清潔、靈活等特點，有望成為實現“碳中和”戰略的重要組成部分，備受全球主要國家和地區青睞。截至2020年底，G20國家中已有九個國家和地區發布了氫能發展戰略，還有七個國家和地區已開展氫能應用試點示范，并正在推進氫能戰略前期研究工作。例如，德國在《國家氫能戰略》中指出，氫能對德國實現“碳中和”目標的作用不可替代，應大力發展可再生能源電解水制氫，并將綠色氫氣用于工業、交通等“難以減排領域”。為此，德國將投入90億歐元打造氫能供應鏈及應用示范，力爭成為全球綠氫技術領導者。政府層面的高度關注，也催生出一批“明星項目”。例如瑞典鋼鐵集團于2020年8月投產的HYBRIT氫能煉鋼項目、英國啟動的“HyDeploy”天然氣摻氫項目、沙特與美國空氣集團建設的“綠氫合成氨”項目等。
我國氫能發展也保持迅猛發展勢頭，規劃政策利好不斷。2020年，全國共有超過30個地方政府發布了氫能發展相關規劃，涉及加氫站數量超過1000座、燃料電池車數量超過25萬輛，不論是規劃數量還是發展目標，均比2019年有大幅提升。特別是2020年9月，北京市發布了《氫燃料電池汽車產業發展規劃（2020-2025年）》，提出了到2025年推廣1萬輛氫燃料電池汽車的目標，并補齊了京津冀氫能產業集群的“最后一塊拼圖”。據高工氫電分析，2020年，中國氫能產業投融資規模為712億元，在氫燃料電池產業鏈的投融資金額達515億元，部分先發地區產業集聚效應初步形成，匯聚產值規模突破千億元。2020年9月21日，財政部、工業和信息化部、科技部、國家發展和改革委員會、國家能源局發文“開展燃料電池汽車示范應用工作”，聚焦商用車和綠氫兩大場景，采取“以獎代補”方式，對開展燃料電池汽車關鍵技術產業化和示范應用的城市群給予獎勵，力爭形成布局合理、各有側重、協同推進的燃料電池汽車發展新模式。該政策毫無疑問為氫燃料電池汽車發展打了一劑“強心針”，更是在全國各地掀起了申報熱潮，甚至還出現了多個跨省級行政區域聯手申報城市群的案例。
二、氫燃料電池汽車遭遇市場寒流，氫能多元化應用取得積極進展
2020年，氫燃料電池汽車遭遇市場寒流，產銷量雙雙下降。據中國汽車工業協會發布的信息顯示，2020年，燃料電池汽車產銷分別完成1199輛和1177輛，同比分別下降57.5%和56.8%，其中一些月份還出現了“個位數”產銷量。誠然，受到疫情影響，燃料電池汽車供應鏈受到沖擊，但整個新能源汽車產業卻并未受到明顯影響，全年表現搶眼，呈現出“逆勢上揚、走出低谷”的跡象。據統計，2020年，全國新能源汽車保有量接近500萬輛，同比增長近30%。燃料電池汽車發展陷入困局，本質上是“扎堆造車”的發展模式與氫能供應鏈、產業鏈不健全之間矛盾的集中體現，也是氫能相關技術儲備、企業實力和財政支撐能力不足的現實縮影。
2020年，氫能在我國多元化應用示范取得積極進展。在工業領域，全球最大規模的太陽能電解水制氫儲能及綜合應用示范項目在寧夏寧東能源化工基地開工，該項目是我國煤制烯烴行業首個引入綠氫的項目；由中國科學院大連化學物理研究所研發的千噸級液態太陽燃料合成示范項目，于2020年10月在甘肅蘭州通過中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定，該項目利用可再生能源制氫制取合成燃料，為解決可再生能源消納和二氧化碳利用問題提供了新的解決方案；同年11月，特諾恩與河鋼集團簽訂合同，開工建設綠氫直接還原鐵工廠。在能源領域，2020年9月，江蘇鏵德氫能獲得我國首張燃料電池熱電聯產系統認證，并于當年10月產品出口到了歐洲市場；同月，弗爾賽燃料電池發電系統亮相西安交大信息物理融合能源系統聯合實驗室平臺。
三、政策法規逐漸完善，引領氫能產業有序發展
2020年，我國對氫能的發展共識逐步增強，產業政策法規不斷取得創新突破。2020年，國家各相關部委發布了《2020年國家標準立項指南》《國家重點研發計劃“制造基礎技術與關鍵部件”等重點專項2020年度項目申報指南》《關于加快建立綠色生產和消費法規政策體系的意見》《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》《新時代的中國能源發展白皮書》等文件，分別從標準法規、技術攻關、產業發展政策等層面，進一步明確了國家對發展氫能產業的支持。
與此同時，各部委積極推進氫能技術標準化工作，強化標準對技術創新和產業發展的引領作用。2020年4月，工信部發布《2020年新能源汽車標準化工作要點》，明確提出要推動研制燃料電池等重點標準，引領技術創新和產業升級。2020年6月2日，國家市場監督管理總局正式發布GB/T 38914-2020《車用質子交換膜燃料電池堆使用壽命測試評價方法》、GB/T 28816-2020《燃料電池術語》和GB/T 38954-2020《無人機用氫燃料電池發電系統》三項燃料電池國家標準。2020年6月12日，住房和城鄉建設部發布了關于國家標準《加氫站技術規范（局部修訂條文征求意見稿）》和《汽車加油加氣加氫站技術標準（征求意見稿）》公開征求意見的通知，并于2020年年底完成了報批評審工作。此外，中國氫能聯盟還發布了全球首個“綠氫”團體標準，采用生命周期評價方法建立了低碳氫、清潔氫和可再生氫的量化標準及評價體系。
四、技術進步成效顯著，核心產品成本下降超預期
制儲運等環節技術進步顯著，共同構建安全、高效、經濟氫能供應鏈。制氫方面，我國堿性電解槽技術領跑國際先進水平，電解槽成本已下降至7000元/kW左右，僅為發達國家的一半甚至更低；質子交換膜電解槽技術實現了“從無到有”，單槽功率達到兆瓦級，但催化劑、質子交換膜等技術比較落后、成本較高。車載儲氫容器方面，我國三型瓶技術成熟已實現全國產化，四型瓶初步具備量產水平，但由于碳纖維等關鍵材料大部分依賴進口，儲氫瓶成本高于國外同類產品。儲運方面，我國仍以20MPa壓縮氫氣運輸為主，45MPa（含以上）固定儲氫瓶組性能有待實踐驗證；液氫項目加速落地，中石化巴陵石油化工有限公司和湖南核電有限公司共同投資11億元建設國內首座液氫工廠，鴻達興業生產的液氫已完成首次國內長距離運輸，中科富海實現了我國大型氫液化設備的首次出口等。
雖然燃料電池成本下降超預期，“千元千瓦”目標指日可待，但“卡脖子”問題仍然存在。2020年，我國燃料電池電堆與系統集成水平大幅提升，并向高功率、高集成、低成本方向發展。多家燃料電池生產企業推出了100kW及以上的電堆與系統，有力回應了“功率低、適用場景有限”等質疑。同時，燃料電池成本也在快速下降，廣東國鴻等燃料電池電堆企業相繼發布新產品，電堆價格最低下探至2000元/kW以內，“千元千瓦”目標指日可待。在核心零部件方面，膜電極、空壓機、雙極板等國產化進展迅速，正快速縮小與國際先進水平的差距，2020年成本同比降幅達30%以上。據統計，與2015年相比，2020年燃料電池電堆性能大幅提升，其中，電堆功率提升37%，石墨板及金屬板電堆功率密度分別提升47%、50%，石墨板及金屬板電堆壽命分別增長300%、67%，系統集成能力大幅增強。但值得注意的是，關鍵材料技術對外依存度仍然較大，質子交換膜和氣體擴散層產業化仍未取得實質性突破，催化劑、氫氣循環泵雖然已實現量產，但性能指標及穩定性仍不及進口產品。
五、央企入局并持續發力，鞏固和引領氫能產業發展
2020年，央企加速入局氫能產業并持續發力，成為推動產業發展的重要力量。在我國提出“2030碳達峰”及“2060碳中和”目標的背景下，大型央企，尤其是能源企業面臨著低碳轉型的迫切需求，氫能則是其轉型的重要方向之一。當前，我國涉足氫能的央企主要有能源企業、能源裝備制造企業、鋼鐵企業、汽車企業等。2020年，企業加速推進其氫能業務布局，主要表現在以下幾個方面。
一是加大與產業先發地區的氫能戰略合作。2020年，國家及各地方政府涉氫產業支持政策頻出，我國氫能產業進入規模化發展前夜，央企加快氫能產業鏈業務布局，積極與珠三角、長三角、京津冀等產業先發地區展開戰略合作，搶占產業發展高地。例如國電投與北京市簽署協議，圍繞氫能應用、綠電進京、能源創新等展開戰略合作；中石化廣東與廣州黃埔區、廣州開發區簽訂戰略合作協議，規劃新建20座以上的加氫、加油、充電、非油、光伏發電等“五位一體”綜合能源銷售站；一汽解放與佛山合作，在佛山高明區建設一汽解放南方新能源基地，主要聚焦燃料電池商用車的研發生產。
二是強化與氫能產業鏈頭部企業的戰略合作。近年來，央企依托其自身技術及資源優勢，積極布局氫能產業，已形成了技術積累及產業規模。2020年，央企氫能產業發展呈現出與國內外氫能產業鏈頭部企業合作的發展態勢，提升研發創新能力，拓寬業務范圍，全力營造產業生態，向產業落地和市場開拓。以寶武集團為例，2020年，寶武集團積極推進氫能產業發展，與重塑科技等民營企業開展氫能戰略合作，并已成功運營10輛氫燃料電池半掛牽引車。
三是推進氫能基礎設施建設，拓寬氫能終端應用領域。2020年，央企加快布局氫能基礎設施。例如中石化具備豐富的副產氫資源、齊全的終端能源供應網絡，在加氫站等基礎設施建設領域優勢明顯。據報道，截至2020年底，中石化已經在北京、廣東、上海等地建成9000kg/d的高純氫供應能力，正在布局可再生能源制氫項目；已建成10座油氫混合加氫站，其中9座已正式運營。與此同時，央企還積極拓寬氫能應用領域，其中，國家能源集團自主研發的首套20kW固體氧化物燃料電池（SOFC）發電系統試車成功；寶武集團打造氫能供應鏈的同時，將探索發展氫冶金。
六、2021 年我國氫能發展展望及建議
2021年，我國氫能產業發展或將按下“快進鍵”。隨著國家重點研發計劃“氫能技術”重點專項的實施，氫能綠色制取、安全致密儲輸和高效利用等關鍵技術將取得突破，產業自主可控程度有望提升；在應用方面，隨著氫燃料電池汽車示范城市建設工作的啟動，將有望帶動燃料電池汽車推廣走出頹勢，同時，氫能在化工、鋼鐵等“難以減排領域”的應用，也有望得到更多重視和發展。為更好地推動氫能產業發展，提出以下四方面建議：
首先，圍繞“碳中和”目標制定出臺氫能發展戰略規劃。2020年我國已向全球做出2030年前“碳達峰”和2060年前“碳中和”莊嚴承諾，彰顯了構建“人類命運共同體”的大國擔當。作為全球最大的發展中國家和工業化國家，我國實現“碳中和”目標難度更大、時間更短、挑戰更多。氫能具有的清潔、低碳、靈活等特點，能夠成為“難以減排領域”深度脫碳的重要解決方案，建議在“碳中和”戰略的制定過程中予以高度重視。同時，氫能發展戰略也應緊緊圍繞“碳中和”目標來制定，確保氫能與現有能源體系更好融合、相互促進、共同發展。
第二，加強國企與民企合作，共同打通氫能供應鏈。我國氫能產業已呈現出國企和民企共同參與的局面。由于氫能產業尚處于發展初期，存在技術不確定性較大、基礎設施建設滯后、社會認知不充分等問題，需要國企和民企各盡所長，共同打通氫能供應鏈。建議國企側重氫能供應鏈中上游，即氫能資源開發、基礎設施建設等環節，為氫能“降成本”、提供基礎性公共服務等；民企側重氫能供應鏈下游，即技術研發、關鍵材料設備制造等，特別是及時響應國內外市場變化，與時俱進調整產品結構和技術路線。
第三，因地制宜、分型分策推進氫能綜合示范區建設。近幾年，盡管全球很多國家對此都開展了積極探索，但尚未形成“放之四海而皆準”的發展模式。建議各地區、行業立足于氫能產業格局和當地實際情況，綜合考慮資源稟賦、產業基礎、現實訴求等因素，選擇有代表性的地區、有所側重進行示范，加快技術攻關、提升制造水平、創新體制機制，與燃料電池汽車示范政策形成互補、互促，共同探索氫能在我國的發展路徑、技術路線和商業模式，為氫能大規模融入能源生產和消費體系，提供經驗借鑒。
第四，積極開展國際合作交流，樹立氫能發展“中國模式”。在積極應對氣候變化、加快推進能源轉型的背景下，我國已成為全球最活躍的新能源市場，氫能產業更是已開始吸引全球頭部企業和高端人才團隊集聚。未來，應以可再生能源資源優勢、巨大的終端應用市場空間為依托，更加積極地開展國際技術、產業和貿易合作，帶動我國氫能技術快速提升，提高在國際氫能產業圈的影響力，保持在全球氫能產業的“第一梯隊”。
原標題:2020國內外氫能發展形勢回顧與2021展望
