魏锁会长：双碳目标背景下的氢能产业发展

近日，由河南省工业和信息化厅、焦作市人民政府主办的“2023年新能源电池材料产业发展论坛”在焦作成功举办。中国产业发展促进会副会长、氢能分会会长魏锁受邀参会，并发表题为《双碳目标背景下的氢能产业发展》的主题演讲。

2030年实现碳达峰，2060年前实现碳中和，是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策。

我国是碳排放大国，是全球实现巴黎协定气候变化目标的关键因素。2022年，全球与能源相关的二氧化碳排放量达到368亿吨，我国排放121亿吨，占全球总排放量的 32.9%，主要是电力、工业、建筑、交通领域以及生产过程产生的碳排放。因此，能源体系的低碳化、清洁化是实现碳达峰碳中和工作的核心。

按双碳目标要求，2060年我国单位GDP二氧化碳排放强度比2005年下降65%以上，终端能源消费非化石能源占比由2020年的15%提升到2030年25%、2060年达到80%，电气化率将由2020年的26%增加到2030年的35%、2060年的70%。 

魏锁提出，实现双碳目标的关键路径是：一是持续提升能源使用效率，从源头减少能源使用数量；二是持续推进电气化及电力能源低碳化，构建新型电力系统；三是加快开发清洁能源技术和清洁燃料；四是用清洁燃料或原材料替代化石能源；五是对于因技术或经济性问题确实不能替代的化石能源用量，实施二氧化碳捕集、封存和利用。在双碳目标背景下，未来能源技术科技创新攻关的主要方向有：一是的数字化、智能化、智慧型电网、微电网技术；二是先进清洁发电技术；三是氢能技术；四是新型储能技术；五是相关领域信息化、数字化、智能化应用技术；六是CCS/CCUS技术；其他如：先进核能、生物质能、地热能等技术。  

氢能被世界公认为是二十一世纪最具发展潜力的清洁能源。

氢能具有来源丰富、清洁高效、储运方便、安全可控、用途广泛的特点。氢能，用作燃料、原料，可以对交通、建筑、石油炼化、化工、冶金等领域使用的化石能源进行替代；用于大容量长周期储能手段，可以在新型电力系统建设中发挥重要支撑作用。氢能可以独立组成生产、储运、供应网络，自成体系，为交通、工业、建筑等领域提供清洁燃料和原料；也能够与电电力系统耦合发展，互相转化，相互支撑，形成新型电氢供能体系，成为未来新型能源体系的基础。

魏锁指出，氢能是未来能源体系的重要组成部分。发展氢能产业不仅是实现能源体系转型发展和实现碳达峰碳中和目标的有效途径，也是在世界环境巨变背景下保障国家能源战略安全的重要手段，是推进未来产业转型升级的关键抓手。

魏锁表示，在碳达峰碳中和目标引领下，“碳中和1+N”政策体系正在加快建立和完善。2021年出台的《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》作为顶层设计，都明确将氢能产业作为碳达峰、碳中和的重要抓手。随后相继发布了《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》、《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》、以及新近发布的《氢能产业标准化体系建设指南》等一系列政策规划文件，明确了氢能的战略定位和发展要求。截至 2022年12月，国家各部委、21个省(自治区、直辖市)、69个地级市(县、区)出台350 余项政策文件，为氢能产业发展发挥了巨大的推动作用。

在政策的引导支持下，制氢、储运氢、加氢、燃料电池等技术创新不断取得突破，形成了较为完整的氢能产业链，已具基本备规模化发展能力。

制氢方面：碱性电解水制氢技术具有国际先进水平且成本优势明显，质子交换膜电解水制氢技术跟跑国际先进水平，具备催化剂、膜电极等关键材料部件研发制造能力，PEM兆瓦级制氢设备下线应用；

储运方面：以高压储运为主，35M Pa车载III型瓶及45MPa站用储氢容器已量产，70MPa车载III瓶已有示范应用，VI瓶已完成研制。储氢瓶关键材料大丝束碳纤维的实现了国产化突破，固定储氢瓶组性能指标基本达到国际先进水平，氢气运输长管拖车正在从20MPa等级向30MPa及以上压力等级发展，低温储氢技术已有1.5吨/天液氢装备示范应用，多种技术路线的固态和液体储运技术正在研发攻关之中。

加氢环节：45MPa隔膜式和液驱氢气压缩机已具备产业化能力、90MPa氢气压缩机核心技术自主可控、加氢机整机研发制造实现国产化。

燃料电池方面：关键材料质子交换膜、气体扩散层等技术水平逐步提升、催化剂技术跟跑国际先进水平，已实现小批量生产。膜电极、双极板、空气压缩机、氢气循环泵等核心部件国产化进程加快，正快速缩小与国际先进水平的差距。电堆与系统集成水平大幅提升，并向大功率、长寿命、低成本方向发展，动力堆、发电堆、空冷堆已有批量化制造能力。

氢能基础设施建设步伐加快，已建成加氢站超过350座，居世界第一。氢燃料电池汽车保有量接近13000辆。我国氢能应用从交通领域起步，在向工业领域快速扩展。已有超过100个规划、在建和运营的电解水制氢项目，制氢总规模达12.1GW；一批氢能示范项目建成投运，去年7月，国内首座兆瓦级氢能综合利用示范站在徽六安正式投运；今年8月，中国石化新疆库车绿氢示范项目顺利投运产氢；今年9月，河钢120万吨氢冶金示范工程建投运，指标达到世界领先水平等，均取得良好的示范效果。今年4月，中石化提出的“西氢东送”管道被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》。北京、天津等地出相继台相关专项政策，支持热电联供研究及示范应用，建筑氢能示范应用正在稳步铺开。

在业/存续氢能相关企业已达8000余家，近半数央企、一批新能源头部企业进入氢能产业，林德、西门子、康明斯等一批知名的跨国公司已在布局内国氢能市场。国内形成京津冀、长三角、珠三角、山东、湖北、河南、内蒙古、川渝为代表的氢能产业集群。

魏锁表示，氢能产业尚处于规模化发展初期，氢能产业蓬勃发展的同时，也面临很多难题有待突破。政策法规标准体系配套尚不到位，审批监督缺少依据；设备产品性能指标与国际先进水平有差距，关键材料部件研发能力和生产制造规模不足；示范场景、规模和项目数量偏少，市场规模尚未形成，产业各环节发展不协调，设备及运营成本高；检测鉴定评价等第三方服务体系尚未建立，缺少统一的鉴定和评价标准等。这些问题都在影响着氢能产业发展进程。但是，这些都是新产业发展初期的问题，也将在发展中逐步得到解决。

魏锁表示，预计到2025年，氢能产业发展将出现拐点，自主技术趋于成熟，成本大幅下降，开始规模化推广，燃料电池系统成本将降至1000元/kw。2025年以后氢能产业进入较快发展时期，自主技术成熟，成本进一步下降，到2030年前燃料电池系统成本将降至500元/千瓦以内，氢能制储输用成本同步下降，可平价替代化石能源。氢能在交通、工业、建筑以及储能应用等各领域有序推进发展，将会出现行业领军企业。

有关机构预测，我国能源消费总量2060年将达到67.3亿吨标准煤。在碳中和情景下，终端用能将主要由电力、氢能以及生物质能和地热能等构成，非化石能源占比达80%以上，氢能预计将会占到终端能源消费量的20%，成为碳中和和未来能源体系的重要组成部分。