氫能(néng)發展戰略“全球大調整”
如何布局好氫能(néng),關乎産(chǎn)業發展變革以及新(xīn)能(néng)源國(guó)際秩序的制定
作(zuò)為(wèi)高效低碳的二次能(néng)源、靈活智慧的能(néng)源載體(tǐ)、綠色清潔的工(gōng)業原料,氫能(néng)是全球各國(guó)新(xīn)能(néng)源發展過程中(zhōng)的一大考量。
近年主要國(guó)家和地區(qū)陸續調整氫能(néng)發展戰略,大幅提高了氫能(néng)發展目标、擴展了氫能(néng)發展路徑,同時也在抓緊搶占低碳氫認證标準、核心技(jì )術裝(zhuāng)備和國(guó)際氫能(néng)合作(zuò)的先機。
此輪氫能(néng)發展戰略“全球大調整”有(yǒu)一個根本動力的轉變,那就是氫能(néng)發展進入了與深度脫碳相融合的新(xīn)時代。主要國(guó)家和地區(qū)立足氫能(néng)與脫碳,着力強化裝(zhuāng)備制造産(chǎn)業發展、供應鏈合作(zuò)、國(guó)際規則制定等,背後是出于能(néng)源安(ān)全、技(jì )術掌控、經濟可(kě)持續發展、低碳國(guó)際秩序制定等深層次的戰略考量。
主要國(guó)家和地區(qū)陸續調整氫能(néng)發展戰略
近年主要國(guó)家和地區(qū)陸續調整氫能(néng)發展戰略,大幅提高了氫能(néng)發展目标、擴展了氫能(néng)發展路徑,同時也在抓緊搶占低碳氫認證标準、核心技(jì )術裝(zhuāng)備和國(guó)際氫能(néng)合作(zuò)的先機。
日本方面主要是提升長(cháng)期目标、強化低碳導向。日本經濟産(chǎn)業省在2017年發布了全球首個氫能(néng)國(guó)家戰略——《氫能(néng)基本戰略》,提出了建設氫能(néng)社會的宏偉目标。
然而在戰略實施過程中(zhōng),由于氫能(néng)成本高昂、基礎設施不完善,導緻戰略目标未達預期。
2023年6月,日本經濟産(chǎn)業省正式發布《氫能(néng)基本戰略》(修訂版),在維持近期氫能(néng)發展目标基礎上,大幅提高了中(zhōng)長(cháng)期目标,由之前的500萬-1000萬噸調整為(wèi)2040年的1200萬噸(含氨)和2050年的2000萬噸(含氨),并積極開拓海外市場,謀劃構建全球性氫能(néng)市場。
同時,修訂版戰略還着力強化了氫能(néng)的低碳屬性,規定清潔氫碳排放應低于3.4kg CO2/kg H2(公(gōng)斤二氧化碳每公(gōng)斤氫氣)、清潔氨碳排放應低于0.84kg CO2/kg NH3(公(gōng)斤二氧化碳每公(gōng)斤氨)。
美國(guó)方面細化發展目标、氫能(néng)路徑更為(wèi)清晰。美國(guó)早在上世紀70年代石油危機時期便将氫能(néng)作(zuò)為(wèi)替代能(néng)源之一,持續推動相關技(jì )術研發。
2020年10月,美國(guó)能(néng)源部發布《氫能(néng)源計劃》,提出本土遠(yuǎn)期氫能(néng)需求将達4100萬噸;在2021年6月發布的氫能(néng)計劃(Hydrogen Shot)中(zhōng)提出十年内将清潔氫成本降至1美元/公(gōng)斤的目标。拜登政府在2021年11月和次年8月簽署的《基礎設施就業法》和《通貨膨脹法案》中(zhōng)明确将提供财政資金支持清潔氫中(zhōng)心建設和技(jì )術研發,幫助産(chǎn)業從“灰氫”向“綠氫”過渡。
2023年6月,美國(guó)能(néng)源部正式發布《美國(guó)國(guó)家清潔氫能(néng)戰略和路線(xiàn)圖》,分(fēn)别提出了近、中(zhōng)、遠(yuǎn)期氫能(néng)發展目标,即2030年、2040年、2050年清潔氫需求将分(fēn)别達到1000萬噸、2000萬噸和5000萬噸,工(gōng)業、交通、電(diàn)力、合成燃料等具(jù)體(tǐ)領域目标也有(yǒu)所提及。同時,這份文(wén)件也明确了清潔氫碳排放認定标準為(wèi)4.0 kgCO2/kg H2以下。
德(dé)國(guó)方面從供應需求兩端提升目标。德(dé)國(guó)政府于2020年6月發布了《國(guó)家氫能(néng)戰略》,計劃投資90億歐元促進氫能(néng)生産(chǎn)應用(yòng),設定2030年國(guó)内電(diàn)解水制氫産(chǎn)能(néng)目标為(wèi)5吉瓦,氫能(néng)需求量達90-110太瓦時。
2021年,德(dé)國(guó)聯邦經濟部和交通運輸部宣布出資80億歐元,支持選定的62個大型項目,撬動超過200億歐元私人投資。
同年,德(dé)國(guó)國(guó)家氫能(néng)委員會發布《德(dé)國(guó)氫行動計劃2021-2025》,分(fēn)析到2030年全國(guó)氫經濟增長(cháng)預期,如工(gōng)業領域氫年需求總量将達到170萬噸(57太瓦時)、交通領域需求總量将達到80萬噸(25太瓦時)、能(néng)源行業需求總量将達到60萬噸(20太瓦時)等,并為(wèi)有(yǒu)效實施《國(guó)家氫能(néng)戰略》提出包括綠氫獲取在内的80項措施。
2023年7月,德(dé)國(guó)政府根據全球氫能(néng)産(chǎn)業發展情況,以及國(guó)内能(néng)源安(ān)全、低碳轉型等形勢,決議通過了更新(xīn)版的《國(guó)家氫能(néng)戰略》,該戰略大幅提高了發展目标,提出2030年國(guó)内電(diàn)解水制氫目标至少要達到10吉瓦,比之前翻了一番,氫能(néng)需求量将提高至95-130太瓦時,比之前增長(cháng)了近20%。
從上述目标也可(kě)以看出,德(dé)國(guó)在發展氫能(néng)過程中(zhōng)也注重提升氫能(néng)自給率。同時,該戰略将近期氫能(néng)發展的重點放在石化、化工(gōng)、鋼鐵等領域,這與德(dé)國(guó)的産(chǎn)業優勢以及脫碳的現實需要是相吻合的。
歐盟則強化本土制造、擴展全球供應。歐盟委員會于2020年7月發布了《歐洲氫能(néng)戰略》,謀劃了未來30年歐洲氫能(néng)的發展藍圖和分(fēn)階段發展目标。其中(zhōng)提出到2030年歐洲至少安(ān)裝(zhuāng)40吉瓦電(diàn)解槽、可(kě)再生能(néng)源制氫規模達1000萬噸。
烏克蘭危機發生後,歐盟對能(néng)源安(ān)全的重視程度明顯提升,對能(néng)源轉型的态度也更為(wèi)積極。2022年5月,歐盟委員會發布了REPowerEU計劃,提出到2030年實現可(kě)再生氫能(néng)本地生産(chǎn)1000萬噸、進口1000萬噸的目标,即2030年歐盟可(kě)再生氫能(néng)需求将達到2000萬噸,比2020年版戰略目标翻了一番。
歐盟采取内外并舉的方式來保障2030年氫能(néng)戰略目标順利達成。一方面,歐盟着力提升本土可(kě)再生氫制取能(néng)力和裝(zhuāng)備制造能(néng)力,于2023年初出台了《綠色協議工(gōng)業計劃》《淨零工(gōng)業法案》等文(wén)件,不惜使用(yòng)貿易保護手段來提升歐盟境内電(diàn)解槽生産(chǎn)能(néng)力,明确要求2030年電(diàn)解槽裝(zhuāng)備的“本土化率”達40%。
三大因素推動氫能(néng)戰略大調整
歸根結底是三大主要因素推動了此次挑戰。首先是各國(guó)重新(xīn)認識了氫能(néng)發展潛力。鋼鐵、石化化工(gōng)、航運等“難以減排領域”的深度脫碳,甚至可(kě)再生能(néng)源的大規模發展,都需要借助氫能(néng)才能(néng)實現。
氫能(néng)應用(yòng)場景正在由燃料電(diàn)池汽車(chē)向氫冶金、綠氫化工(gōng)、富氫燃料等多(duō)個領域擴展,每個領域都有(yǒu)望創造數以千萬噸甚至億噸計的氫能(néng)需求。
國(guó)際能(néng)源署預測2050年氫能(néng)将占全球終端能(néng)源需求的13%,需求規模将從目前的9500萬噸增長(cháng)至5.3億噸。
值得一提的是,為(wèi)推動航空、海運等領域碳減排,由綠氫生産(chǎn)的氨、醇燃料近幾年獲得了較多(duō)關注,成為(wèi)氫能(néng)發展又(yòu)一個新(xīn)增長(cháng)點。根據英國(guó)勞氏船級社預測,到2050年氨作(zuò)為(wèi)航運燃料占比将上升至20%以上。
第二大因素是各國(guó)欲抓緊搶占氫能(néng)産(chǎn)業發展先機。氫能(néng)相關技(jì )術逐漸成為(wèi)能(néng)源領域的關鍵變革性技(jì )術,将創造大量投資需求、就業崗位和産(chǎn)業發展機會。
但是現階段,氫能(néng)産(chǎn)業還面臨規模小(xiǎo)、成本高、不确定性大等問題,很(hěn)難由市場自發推動産(chǎn)業發展壯大。為(wèi)此,主要國(guó)家和地區(qū)強化了政府的作(zuò)用(yòng),調動資金、人力、政策等資源鼓勵産(chǎn)業的“從零到一”。
一方面各國(guó)抓緊搶占電(diàn)解水制氫、氫燃料電(diàn)池、氫内燃機/汽輪機,以及氫冶金、綠氫化工(gōng)等技(jì )術工(gōng)藝的制高點,另一方面各國(guó)積極提高氫能(néng)的發展目标、擴展應用(yòng)領域、布局示範項目,希望形成産(chǎn)品推廣與産(chǎn)業發展的正反饋回路。在拉動需求刺激産(chǎn)業發展的同時,一些國(guó)家和地區(qū)還不忘“關緊大門”,出台了保護本土氫能(néng)産(chǎn)業的政策,避免财政資金的外流。
第三大因素是各國(guó)對國(guó)際秩序規則的前瞻思考。氫能(néng)是未來能(néng)源體(tǐ)系的重要組成部分(fēn),将深刻改變能(néng)源地緣政治格局。國(guó)際可(kě)再生能(néng)源署在《能(néng)源轉型中(zhōng)的地緣政治:氫能(néng)因素》報告中(zhōng)提出,随着氫能(néng)跨區(qū)域貿易規模的不斷增長(cháng),且氫能(néng)生産(chǎn)格局與傳統油氣資源生産(chǎn)格局存在空間上的錯位,因此氫能(néng)将成為(wèi)影響和改變全球能(néng)源地緣政治的新(xīn)變量。
基于這種考慮,發達國(guó)家和地區(qū)都開始注重提升“軟實力”。
一方面提出各自的低碳氫排放标準,如歐盟将氫能(néng)列入碳邊境調節機制覆蓋範圍,并提出了碳排放的标準要求,相當于自主掌握低碳氫标準和供應鏈,并間接将俄羅斯等國(guó)家的化石能(néng)源制氫阻擋在外。
中(zhōng)國(guó)應全方位探索氫能(néng)質(zhì)量發展
在主要國(guó)家和地區(qū)陸續調整氫能(néng)發展目标路徑的背景下,中(zhōng)國(guó)應高度重視其背後的深層次考慮,總結氫能(néng)發展實踐經驗,從豐富和細化發展目标、全方位探索發展路徑、擴展國(guó)際合作(zuò)等方面入手,進一步提升氫能(néng)的發展質(zhì)量。
一是要圍繞“雙碳”目标,豐富和細化氫能(néng)應用(yòng)場景。作(zuò)為(wèi)全球最大的發展中(zhōng)國(guó)家,與發達國(guó)家和地區(qū)相比,中(zhōng)國(guó)“難以減排領域”更多(duō)、降碳規模和難度更大,氫能(néng)應該有(yǒu)更為(wèi)豐富的應用(yòng)場景。但當前國(guó)内市場關注焦點仍然集中(zhōng)在交通領域、特别是燃料電(diàn)池汽車(chē),近五年氫能(néng)領域65%的融資集中(zhōng)于燃料電(diàn)池制造。
考慮到近幾年全球在氫冶金、綠氫化工(gōng)、富氫燃料等領域都取得了較大的技(jì )術突破,發展路徑日趨明晰,再加上碳達峰碳中(zhōng)和約束日益強化,建議相關企業提高對于氫能(néng)深度脫碳價值的認識,根據氫能(néng)産(chǎn)業鏈供應鏈的堵點卡點痛點,推動多(duō)元化業務(wù)布局和資源配置。
二是要支持綜合示範,全方位探索氫能(néng)發展路徑。氫能(néng)是中(zhōng)國(guó)能(néng)源體(tǐ)系的“新(xīn)成員”,規模有(yǒu)限是制約成本下降的重要因素,須着力破解“成本過高、無法推廣、成本無法下降”的循環。
建議支持以工(gōng)業為(wèi)核心的氫能(néng)綜合示範,與燃料電(diàn)池汽車(chē)示範城市群形成互促互補。鼓勵大型能(néng)源化工(gōng)企業有(yǒu)序開展可(kě)再生能(néng)源制氫與合成氨、甲醇等産(chǎn)品生産(chǎn)的一體(tǐ)化示範,以工(gōng)業領域大規模氫能(néng)需求為(wèi)依托,構建具(jù)有(yǒu)規模效益的氫能(néng)生産(chǎn)和供應網絡,有(yǒu)效降低應用(yòng)端氫能(néng)成本,再逐步推動氫燃料電(diàn)池汽車(chē)替代廠區(qū)園區(qū)傳統燃油重載卡車(chē)、物(wù)流車(chē)輛,以規模降本進一步促進規模應用(yòng)。
三是要拓展氫能(néng)合作(zuò),提升國(guó)際話語權和影響力。建議以更為(wèi)積極的态度參與到氫能(néng)領域的國(guó)際合作(zuò),提升“軟實力”。
要加快探索制定符合中(zhōng)國(guó)國(guó)情的低碳氫标準。應加強對可(kě)再生能(néng)源制氫、工(gōng)業副産(chǎn)氫及化石能(néng)源制氫的碳排放核算,研究制定中(zhōng)國(guó)版清潔氫、低碳氫等認證标準。要加大氫能(néng)儲運技(jì )術領域的國(guó)際合作(zuò)力度,與日本、歐盟等國(guó)家和地區(qū)開展深度合作(zuò),有(yǒu)序推進有(yǒu)機儲氫、管道輸氫等領域先進技(jì )術的引進。最後要提升氫能(néng)應用(yòng)技(jì )術的國(guó)際合作(zuò)水平,建議在氫冶金、綠氫化工(gōng)、氫内燃機等領域開展廣泛交流和實踐,探索符合中(zhōng)國(guó)碳減排需要的技(jì )術路徑和商(shāng)業模式。