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全球能源系統(tǒng)正在加速低碳化轉(zhuǎn)型，氫能作為一種清潔能源受到高度關(guān)注。歐盟、美國、德國、日本和韓國都發(fā)布了其氫能產(chǎn)業(yè)的中長期發(fā)展戰(zhàn)略。在應(yīng)對全球氣候變化的背景下，對世界主要國家（地區(qū)）氫能戰(zhàn)略的分析可以為中國氫能戰(zhàn)略的制定和實施提供參考。
氫能產(chǎn)業(yè)是能源轉(zhuǎn)型的重要基石
許多國家（地區(qū)）將氫能產(chǎn)業(yè)定位為能源轉(zhuǎn)型的重要基石。氫能具有獨特的行業(yè)耦合屬性。首先，作為一種廣泛使用的能源形式，它可以直接為交通和工業(yè)提供能源動力。其次，作為一種能源存儲器，它可以實現(xiàn)與多種能源（可再生能源、化石能源、核能）的整合，根據(jù)供需關(guān)系實現(xiàn)靈活的能源存儲，解決能源供需的時空平衡問題。第三，作為工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)脫碳的重要基本原料，可用于產(chǎn)品制備，也可與工業(yè)生產(chǎn)收集的二氧化碳結(jié)合，轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品。
國際氫能委員會預(yù)測，2050年氫能將占全球能源消費總量的18%-24%，創(chuàng)造3000萬個工作崗位和2.5萬億美元產(chǎn)值，減少CO2排放60億噸。目前，歐盟、德國和韓國正在積極推動氫能在重載運輸行業(yè)的應(yīng)用，美國和日本正在增加氫能在工業(yè)和能源系統(tǒng)中的應(yīng)用。
在發(fā)展方向上，不同國家的氫能戰(zhàn)略目標存在差異，但主線是通過提高制氫能力來擴大市場需求。歐盟、德國和日本瞄準綠氫制備，美國關(guān)注多資源制氫，包括化石燃料、生物質(zhì)/廢物資源、可再生資源和核能。
在發(fā)展路徑方面，世界氫能戰(zhàn)略的實施路徑可以概括為市場創(chuàng)造、技術(shù)示范和規(guī)模應(yīng)用三個階段。市場創(chuàng)造階段旨在擴大制氫能力和氫能市場份額，大力發(fā)展大型電解槽裝置的研發(fā)和應(yīng)用，同時促進風能和太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為綠氫制備奠定技術(shù)和資源基礎(chǔ)。技術(shù)示范階段旨在實現(xiàn)大規(guī)模可再生能源制氫，在保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性方面發(fā)揮重要作用。大規(guī)模應(yīng)用階段旨在實現(xiàn)大規(guī)模綠氫應(yīng)用，涵蓋航空、航運、工業(yè)、建筑等難脫碳、碳密集型部門。
在科技創(chuàng)新方面，各國布局氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，涵蓋氫制備、氫儲運和氫利用。
首先，在氫制備領(lǐng)域，可再生能源氫制造已成為主流發(fā)展方向。歐盟明確表示，其首要任務(wù)是擴大綠氫產(chǎn)能，以大型電解槽為研發(fā)重點。此外，歐盟和德國高度重視海上風電與氫能產(chǎn)業(yè)的融合，認為海上風電的跨越式發(fā)展將解決綠氫制備的能源需求和價格成本問題。
第二，在氫儲運領(lǐng)域，日本專注于氫運輸船舶領(lǐng)域，計劃率先實現(xiàn)全球商業(yè)化，出口相關(guān)設(shè)備和關(guān)鍵技術(shù)。德國和韓國推進供電、供熱和天然氣基礎(chǔ)設(shè)施交叉整合，開展氫氣專用輸送管網(wǎng)建設(shè)和天然氣－氫氣混合輸送管網(wǎng)改造。此外，美國還專注于化學氫載體儲運模式的技術(shù)研發(fā)，可實現(xiàn)低壓、常溫下的大規(guī)模氫氣運輸。
第三，未來氫利用將集中在運輸、工業(yè)和能源系統(tǒng)三個領(lǐng)域。在運輸領(lǐng)域，美國、歐盟和德國專注于重載運輸業(yè)，積極推動氫燃料電池和氫能衍生合成燃料在航空、航海領(lǐng)域的應(yīng)用，日本和韓國重視氫燃料汽車的市場推廣。在工業(yè)領(lǐng)域，使用綠氫來減少和替代煉油、制氨、生產(chǎn)甲醇、鋼鐵和水泥所需的灰氫或煤。在能源供應(yīng)領(lǐng)域，基于氫能的混合能源系統(tǒng)將成為未來重要的能源供應(yīng)方式之一。美國提出了三種基于氫能的混合能源系統(tǒng)，即電網(wǎng)－可再生能源混合系統(tǒng)、化石－能源混合系統(tǒng)和核混合系統(tǒng)，以在中長期/季節(jié)性儲能、電網(wǎng)平穩(wěn)服務(wù)、建筑/工業(yè)能源和化工制備方面發(fā)揮獨特優(yōu)勢。
在政策措施方面，各國強調(diào)政策、技術(shù)和管理的系統(tǒng)合作，注重制定統(tǒng)一的標準和規(guī)范，確保產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)的一致性和交流，支持氫技術(shù)在多部門、多領(lǐng)域、多場景中的推廣應(yīng)用。
在國際合作方面，各國高度重視氫能產(chǎn)業(yè)鏈的國際布局，積極推進合作伙伴級能源社區(qū)的建設(shè)。歐盟加強與鄰國和非洲聯(lián)盟的綠氫制備合作，實現(xiàn)穩(wěn)定、可持續(xù)的綠氫和可再生電力進口。隨著全球氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，氫及其衍生品的國際貿(mào)易將成為具有重大戰(zhàn)略意義的地緣政治因素。
采取多種措施加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展
中國對氫能發(fā)展持積極態(tài)度，“十四五”國家重點研發(fā)計劃啟動了“氫能技術(shù)”重點專項。但與世界氫能先驅(qū)國家相比，中國仍需要在以下四個方面完善政策。
一是加快制定國家氫能發(fā)展戰(zhàn)略。建立國家指導機構(gòu)，明確氫能在我國能源體系中的定位，確定氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標、思路、重點和政策措施。
二是系統(tǒng)部署氫能整個產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)研究和示范應(yīng)用。中國氫能產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新不僅要全面部署，關(guān)注整個產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵技術(shù)，還要關(guān)注中國優(yōu)勢領(lǐng)域的深入研發(fā)，確保核心技術(shù)的國際領(lǐng)先地位。
第三，重點研究和判斷氫產(chǎn)業(yè)的金融貿(mào)易和地緣政治屬性。加強對氫潛力分布圖的評價分析，識別國際氫供需潛力，明確國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢，為國內(nèi)水平完善氫產(chǎn)業(yè)鏈區(qū)域布局、國際關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合研究和國際貿(mào)易合作提供支持。通過擴大氫能國際市場份額、掌握核心關(guān)鍵技術(shù)、制定國際標準和規(guī)則、建設(shè)亞洲氫能市場，促進我國氫能產(chǎn)業(yè)的國際發(fā)展。
四是系統(tǒng)推進以氫能為基礎(chǔ)的能源系統(tǒng)整合戰(zhàn)略。注意氫能產(chǎn)業(yè)與其他能源產(chǎn)業(yè)的耦合關(guān)系和聯(lián)動屬性。以氫能為能源轉(zhuǎn)型催化劑，加快清潔能源與可再生能源、核能的協(xié)調(diào)發(fā)展，系統(tǒng)規(guī)劃氫能產(chǎn)業(yè)布局和能源系統(tǒng)整合戰(zhàn)略。
往期精選回顧：
2022中國（西部）氫能產(chǎn)業(yè)大會暨氫能產(chǎn)業(yè)展覽會
