2022年3月23日，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，这是顺应我国“十四五”发展规划所制定的《纲要》，这将促进我国氢能产业的高质量发展，有助于我国构建清洁低碳、安全高效的能源体系，为助力实现“双碳”目标作出规划设计。
为什么说氢能源是化石燃料的理想替代品呢？
首先，氢资源比较丰富，且比较容易获取，具有较高的可持续发展性。氢是宇宙中含量最多的元素，而且在地球所有元素储量中名列前茅，充足的氢资源使它具有能源供给的可行性。与此同时，在自然界中，大部分氢元素以水的形式存在，相对于其他元素，氢的原料容易获取。氢气通常产自于水，并通过和氧气反应生成水，从而释放化学能，而且使用之后的产物仍为水，整个循环过程无其他中间产物，可以实现无浪费、零污染的目标，因此可形成一个可循环的闭环系统。在我国“碳中和，碳达峰”的大背景下，氢能的商业化利用已经逐渐成为投资市场所关注的重要议题之一。此外，相对于化石燃料，氢气热值较高，是现有化石燃料较为理想的替代品，热值高的特点将使得氢气助力交通工具实现轻量化发展。
中国氢气产业链一览
资料来源：沙利文公司
那我国目前氢能产业链的发展情况是怎样的呢？
目前我国氢气产业链主要分为三个环节，包括上游制氢、中游储氢运输和下游氢气应用。在上游制氢与氢气提纯方面，中国拥有较为成熟的规模化生产技术。中国氢气生产主要以化石原料氢和工业副产氢为主。从长远来看，利用可再生能源电解水制氢将是主要发展的技术目标。对于中游储氢运输而言，大规模安全储运氢气是现阶段氢能商业化应用的“瓶颈”。高压气态储氢是主要技术方向，液氢罐车和管道仍在大规模研发中。如果按制氢来源，我们可将氢气进一步分为三种不同的产品：蓝氢、绿氢和灰氢，蓝氢是指利用碳捕集利用与封存技术(CCUS)从化石燃料中制取的氢气，降低了生产过程中的碳排放量，但是无法消除所有碳排，是一种相对适中的制氢方式；绿氢是指利用风能、水力、太阳能、核能等绿色能源制取的氢气，核心特点为生产过程可以做到零碳排放；灰氢是指通过甲烷蒸气重整或自热重整等方法制造的氢气，虽然成本较低，但是碳强度较高。目前中国的氢能消耗大部分集中在石化工业、钢铁冶金等工业原料领域。作为能源的氢消费市场规模尚小，但氢燃料电池有望成为未来氢能源的增长点。
因此，从宏观角度而言，我国氢能产业链相对比较庞杂，理论上的经济价值含量大。而目前我国氢能的产业链正处于行业的导入期，政策扶持对行业的良性发展显得至关重要。只有在政策扶持下，氢能产业能够进入“规模化-降本-开拓市场”的量价循环发展。与此同时，持续革新的制氢技术也将反哺产业链各环节，解决各环节在核心技术方面成本制约的问题，进一步提升氢能的商业化竞争力。
那我国目前和未来氢气的市场规模是怎样的呢？
预计未来几十年，氢能将在我国实现“碳中和”“碳达峰”的过程中发挥重要作用，氢经济可能成为能源领域最大的投资主题之一。而中国对氢能的需求一直在快速增长，预计中国氢能的市场规模将从2021约1,000亿元增长到2030年约2,000亿元人民币，年复合增长率约7%。氢也一直被视为一种清洁、用途广泛的能源载体。随着制氢技术的不断进步和广泛应用，中国的氢气产量预计将从2021约2,600万吨增加到2030年约4,200万吨。
氢气产量，中国，2021&2030
资料来源：沙利文公司
氢气生产市场规模，中国，2021&2030
资料来源：沙利文公司
除了下游应用之外，氢的储存和分配生态系统也可能经历进一步的发展或创新。为了促进氢能的高质量发展，2022年3月，国家发改委和国家能源局联合发布了《氢能产业中长期发展规划（2021-2035年）》。在未来，随着氢能，特别是氢燃料电池汽车的广泛应用，氢能行业将成为氢气市场的重要突破点，中国将成为最大的氢消费市场之一。目前，中国已经形成了包括北京、天津、河北在内的多个氢能产业集群，涵盖了新燃料电池、新燃料汽车等一系列下游产业，预计未来氢能将成为未来氢消费的主要部分。
中国氢气供应商的主要参与者可分为三类：能源、化工和工业气体公司。大多数能源企业是国有企业，而化工公司非常分散，它们正在加快氢气生产能力的布局。目前有若干工业气体公司开始进入中国氢气市场，并倾向于与当地氢能企业合作。
目前我国针对氢能的发展已经颁布了哪些支持的政策或法律？
从2021年以来，我国针对氢能的发展已经颁布了一系列的支持政策或法律。具体如下：
氢能发展的关键政策，中国，2021-2022
资料来源：沙利文公司
那我国目前氢能的发展有哪些增长的驱动因素？
我国氢能行业的发展受到几大因素驱动：
首先，国家对碳减排的深度关注。氢被视为一种清洁且用途广泛的能源载体。如果用初级可再生能源生产，它可以实现100%无碳燃料。随着可再生能源电力成本的快速下降，绿色氢气有望变得更具成本效益，这将使其在中国强大的脱碳雄心和举措中发挥重要作用。这对绿色氢气的工业和制造业带来了重大影响和机遇。虽然中国已经是世界上最大的氢消费市场，2021年约占世界消费量的30%以上，但预计在不久的将来，氢应用的重点和需求仍将继续加强。为了实现2030年达到碳达峰和2060年达到碳中和的目标，绿氢将在我们我国的工业部门脱碳计划中发挥关键作用，发挥巨大的增长潜力。例如，在钢铁生产中，绿氢可用于替代天然气作为还原铁（“DRI”）工艺中的还原剂。对于化工和制造业，绿氢可以进一步加工成绿氨和甲醇，作为易于运输的替代燃料和原料。此外，由于氢能够为燃料电池电动汽车（FCEV）提供动力，因此在交通领域，氢的巨大潜力也能得到发挥。除了下游应用之外，氢的储存和分配生态系统也可能经历进一步的发展和创新。
其次，产业能源结构升级。目前中国的氢气消耗主要集中在石化和冶金行业，主要作为工业原料投入生产。然而，鉴于有利的监管环境以及中国各地加氢站的加速布局，目前氢作为氢动力汽车和直接燃烧能源的消耗量仍然相对较小，燃料电池中氢的有效利用将有望推动未来氢能的增长。因此，氢气市场的工业气体生产商将有更多的发展机会。为了提高能源利用效率，实现可持续发展，中国的能源结构正在从传统的化石能源向包括氢气在内的可再生能源转变。由于氢具有广泛的原料来源、优异的能量密度和无碳排放的环保燃烧过程，它将在工业能源结构升级和国家可持续发展中发挥不可替代的战略作用。
还有，绿氢的技术进展。从短期来看，利用石化能源生产氢气是必不可少的，但从长远来看，绿氢将是主要的发展趋势。尽管目前制氢成本较高，随着可再生能源发电技术进步和成本降低，绿氢将成为制氢市场的主力军。
最后一点，中国不断出台的氢能产业优惠政策。为了促进氢能产业的发展，2021年中国将氢能技术列为“十四五”能源技术的主要方向和重点任务。中国在2020年宣布了推出氢能产业发展国家战略规划，以促进氢能的高质量发展。2022年3月，国家发改委和国家能源局联合发布了《氢能产业中长期发展规划（2021-2035年）》，提出了氢能产业发展的各个阶段目标。未来中国还将实施多项传导政策，以促进氢的下游应用，为氢的生产和应用提供坚实的保障环境。
目前和未来我国氢能的发展会遇到哪些挑战？
制运氢成本高企仍是我国氢能普及所面临的最主要的挑战。
氢气的大规模和低成本生产是降低氢气价格的需要解决的首要难题。运氢成本是中国加氢站成本的重要一环，也是降低加氢价格的关键。站内制氢的加氢站与外供高压氢气的加氢站相比，加氢的成本更低，主要原因是运送到加氢站的“原料”工业氢卡车的成本相对较高。由于中国大部分加氢站没有站内制氢的能力，因此充分利用长管拖车的运输能力变得十分重要。降低运氢成本可以弥补与发达国家的成本差距，使加氢的价格降低。
总结一下，氢能源是化石燃料的理想替代品。受国家对碳减排的深度关注，产业能源结构升级，绿氢的技术进展，氢能产业优惠政策等多种因素驱动，未来氢能将在我国实现“碳中和”“碳达峰”的过程中发挥重要作用，氢经济可能成为能源领域最大的投资主题之一。同时，制运氢成本高企仍是我国氢能普及所面临的最主要的挑战。
