（1.佛山環境與能源研究院；2.佛山科學技術學院；3.中國國際經濟交流中心）

近年來，我國氫能產業受到國家相關部門及地方政府的高度重視，產業政策及標準、法規體系逐步完善，技術創新成效顯著，基礎設施建設以及車輛推廣初具規模，但仍存在產業布局趨同、核心技術水平有待提升、產業鏈成本偏高、應用場景單一等問題，亟待"十四五"突破和解決。我國提出實現碳中和目標，對綠色低碳發展提出了更高要求，也為氫能產業的快速發展提供廣闊空間。本文概述了我國氫能產業發展現狀，分析了當前存在的主要問題，對"十四五"氫能產業發展前景進行了展望。

01產業發展現狀

（一）政策驅動產業快速發展

"十三五"以來，國家層面相繼出臺了《國家創新驅動發展戰略綱要》《"十三五"國家科技創新規劃》《"十三五"國家戰略性新興產業發展規劃》《能源技術革命創新行動計劃（2016-2030年）》等多項政策，推動了氫能產業快速發展。

2017年以來，我國已形成氫能"制-儲-運-加-用"完整產業鏈，初步具備規模化發展的基礎。京津冀、長三角、珠三角、成渝、山東及環武漢等地區先發優勢明顯，輻射帶動作用和對優勢企業的吸引力逐步凸顯，集聚效應初步顯現。我國能源央企紛紛布局氫能業務，依托自身技術基礎和資源優勢，積極創新發展模式，推動與地方政府以及企業間在氫能領域的戰略合作，迅速成為加快推進我國氫能產業發展的重要力量。

2020年，《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》《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》白皮書等相繼發布，產業政策導向更加明確，又恰逢"國家燃料電池汽車示范城市群"項目即將啟動，必將推動我國氫能產業全面提速。

（二）技術自主創新成效顯著

近年來，我國高度重視氫能技術自主創新與產業化，關鍵技術取得較大突破，技術成果轉化成效顯著。

氫氣制儲運加環節：制氫方面，我國大型煤制氫、天然氣制氫技術及裝備世界領先；堿性電解槽技術并跑國際先進水平；質子交換膜電解槽（PEM）技術進步顯著但仍跟跑國際先進水平；固體氧化物電解池（SOEC）技術處于實驗驗證階段。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。儲運方面，我國仍以20MPa壓縮氫氣運輸為主，液氫、固態儲氫、50MPa壓縮氣體運輸技術及裝備取得顯著進步，但與國際一流水平差距明顯；98MPa全國產化固定儲氫容器和45MPa（含以上）固定儲氫瓶組性能指標基本達到國際先進水平。加氫站技術及裝備方面，45MPa隔膜式和液驅氫氣壓縮機已具備產業化能力；90MPa氫氣壓縮機核心技術取得突破；加氫機整機開發實現國產化，但閥門、流量計等關鍵部件仍依賴進口。

燃料電池及零部件環節：關鍵材料方面，近幾年技術有所突破，但整體水平對比世界先進仍有較大差距，產品對外依賴度較大。質子交換膜和氣體擴散層（碳紙）技術水平顯著提升，但產業化仍有待突破；催化劑已實現量產，但仍跟跑國際先進水平。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；電堆與系統集成技術水平與國際并跑，并向高功率、高集成、低成本方向發展。氫氣循環泵總體處于跟跑狀態，但國內企業積極推動技術攻關，已取得一定進展。

終端應用環節：城市公交和物流車仍是目前最主要的燃料電池終端產品，續航一般300～500公里。乘用車、重型卡車、備用電源等終端應用發展迅速，已有企業陸續推出燃料電池乘用車、重卡、應急電源車等。燃料電池船舶方面，我國已推出擁有自主知識產權的船用燃料電池系統。固體氧化物燃料電池（SOFC）方面，我國擁有全球最大的陶瓷電解質膜片供應商，5kW級SOFC電堆及系統已開發成功。

（三）車輛示范推廣初具規模

依托北京奧運會、上海世博會等重大國際活動，我國積累了較為豐富的燃料電池汽車示范經驗，逐漸探索出一條以商用車為主的中國特色燃料電池汽車推廣路徑。

2016～2019年，我國燃料電池汽車產銷量穩步上升；2020年受疫情影響產銷量同比有所下降，前11個月產銷量分別為935輛和948輛。截至目前，我國燃料電池汽車保有量約7200輛，以中型貨車和大中型客車為主，累計運營里程接近1億公里；上海、深圳和佛山投放車輛均超過千輛。

隨著汽車示范應用規模不斷擴大，技術成熟度和可靠性逐步得到驗證，推廣應用開始向重卡、特種車、叉車、船舶等其他交通領域以及備用電源、應急電源、儲能、無人機等領域拓展。

（四）基礎設施建設穩步推進

截至2020年11月底，國內建成超過80座加氫站，在建約50座，備案及規劃數量超過百座。其中，佛山建成16座，12座投入運營；上海建成9座，6座投入運營；北京建成4座；廣州、成都、武漢三地分別建成3座。建站模式呈現多元化，同濟-新源大連加氫站是我國第一座風光互補發電耦合制氫的70MPa加氫站；上海驛藍加氫充電合建站是我國首個通過管道輸送氫氣供氫的加氫站；佛山樟杭油氫合建站是我國首座油、氫、電綜合能源補給站。隨著儲氫容器、壓縮機、加氫機、安全系統等關鍵設備的國產化率提高，加氫站建設成本呈現逐年降低趨勢。

（五）標準法規體系逐步完善

2020年4月，工信部發布的《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，發揮標準對技術創新和產業升級的引領作用。

我國在氫能安全領域現行國標12項，行標2項；在氣體品質檢測領域現行國家標準4項，行業標準3項，地方標準1項；在氣體純化領域現行國標2項，行標3項；在儲氫容器領域現行國標33項；在運輸領域現行國標19項；在加氫站領域現行國標8項；在燃料電池系統領域現行國標8項。

我國正加快完善氫能利用標準和法規體系。2020年9月，廣東省發布了全國首個氫能產業標準體系規劃的路線圖。2020年12月，國家技術標準創新基地（氫能）順利通過國家市場監督管理局驗收評審，對我國氫能技術標準體系建設具有重要意義。

02 主要問題與建議

（一）產業布局協同仍有待強化

當前，我國氫能產業同質化問題較為突出，制約產業高質量、可持續發展。主要體現在以下兩方面：一是頂層設計缺位，產業發展缺乏統籌布局，導致地方政府規劃趨同，資金、技術創新等資源配置囿于地方，重復建設現象已經凸顯。二是推廣應用主要集中在交通領域（尤其是汽車），進一步加重布局同質化，膜電極、電堆及系統等產能過剩，不利于氫能全產業鏈技術創新與突破。

對此，建議盡快出臺國家頂層設計，引導各個地區因地制宜、協同布局。同時，要統籌建立氫能管理機制：一是明確將氫能納入到能源管理范疇，前期可以參照天然氣管理，后期逐步探索氫能管理機制；二是從國家到省市統一明確行業主管部門，理順管理工作流程，提升管理效率。

（二）核心技術水平仍有待提高

我國氫能產業部分核心關鍵技術與世界先進水平仍有較大差距，對外依存度較大。催化劑和質子交換膜仍未實現規模化生產，核心技術指標相對落后，氣體擴散層（碳紙）基本全部依賴進口。空壓機、氫氣循環泵、金屬雙極板等核心零部件處于跟跑水平。液氫、管道等高效低成本儲運技術，液驅和離子氫氣壓縮機、加氫槍等處于跟跑階段。燃料電池乘用車正向開發水平落后于豐田、現代等國際一流企業。

對此，建議推動建設國家級氫能研發平臺，推動氫能核心關鍵技術自主可控。基礎材料方面，攻關突破質子交換膜、催化劑和碳紙并促進自主技術產業化。核心部件方面，提高金屬雙極板、空壓機、氫氣循環系統等關鍵性能指標。裝備方面，重點研究PEM和SOEC電解槽和離子壓縮機，加快突破液氫、深冷高壓及管道等儲運技術。

（三）全產業鏈成本有待降低

隨著技術進步，部分廠家的燃料電池電堆價格突破2000元/千瓦，但縱觀全產業鏈，成本仍有待降低。一是部分關鍵材料、核心零部件和氫能裝備依賴進口，技術自主化率低，同時推廣應用規模化程度低，導致成本降低緩慢。二是電價優惠力度小、儲運效率低等原因，導致氫氣到站價格居高不下，同時建站成本仍然偏高，使得氫氣零售價格高昂。

對此，建議加快降低全產業鏈成本。一要加快突破燃料電池及氫氣制儲運加環節"卡脖子"技術，擴大推廣規模。二要鼓勵因地制宜探索多元化制氫技術路線，出臺24小時制氫優惠電價，創新機制，突破可再生能源"隔墻售電"等限制。三是加快新型儲運技術開發；四是創新建站模式，推廣油氫合建、站內制氫-加氫母站等。

（四）示范應用場景仍有待拓展

目前，我國氫能示范應用主要集中在交通領域，公交車為主要應用場景，這種模式不可持續。一是在經濟增長壓力遞增的情況下，以高成本采購與運營氫燃料電池汽車加大地方財政壓力。二是車輛售價與電堆及系統成本脫鉤現象越來越突出。三是單一應用場景也不利于技術進步及驗證，以及降低全產業鏈成本。

對此，建議擴大氫能應用場景。一是建設氫能產業示范區，創新體制機制、探索新商業模式、先行先試前沿技術及裝備。二是支持國家燃料電池汽車示范城市群項目，挖掘應用場景，拓展氫能在交通、儲能、工業和建筑等領域的應用，探索在重型工程機械、軌道交通、船舶、無人機等領域示范應用。

03 "十四五"展望

（一）核心技術逐步實現自主可控

經過多年探索與研究，我國氫能產業核心關鍵技術路線圖已趨于清晰。即將啟動的國家燃料電池汽車示范項目，明確提出通過"以獎代補"的方式支持電堆、膜電極、雙極板、質子交換膜、催化劑、碳紙、空壓機、氫氣循環系統等八大部件技術自主創新及產業化。"十四五"期間，有望實現整車與系統、八大部件產品關鍵核心技術自主可控。其中，整車與系統、電堆、膜電極、雙極板、空壓機等產品性能參數與國際先進水平并跑，質子交換膜、催化劑、碳紙、氫氣循環系統等產品接近國際先進水平。同時，氫能領域關鍵核心裝備精密度、生產工藝流程、原材料性能、國產化率等技術產業化水平將得到進一步提升，基本實現自主可控。

（二）產業市場規模突破萬億元水平

在全球積極應對氣候變化大背景下，發展氫能已成為國際社會的基本共識，全球氫能產業發展迎來了重大機遇。我國氫能與燃料電池產業國產化已進入快速通道，產業鏈各環節成本大幅下降，預計2021年燃料電池電堆及系統平均成本較2018年降幅超過50%。未來我國將加速發展綠氫制取、儲運和應用等氫能產業鏈技術裝備，氫能供應保障網絡逐步構建完善，促進氫能燃料電池技術鏈、氫燃料電池汽車產業鏈發展。此外，氫能可與電能互變、互通，可有效耦合傳統化石能源和可再生能源系統，在工業、交通、建筑、能源等各個領域可實現產業規模化應用，提高氫能產業鏈配套能力，氫能產業發展水平將邁上新臺階。到"十四五"末，全國燃料電池汽車保有量達到10萬輛，氫能產業市場達到萬億元規模。

（三）終端產品應用場景愈加豐富

通過燃料電池汽車示范，我國氫能終端推廣應用及運營成本將逐步下降至傳統能源產品水平，到"十四五"末，氫氣終端售價不高于35元/千克，與燃油經濟性持平，推動中重型商用車實現多場景、大規模推廣應用。隨著技術進步和產業基礎夯實，預計到"十四五"末，氫能應用場景將愈加豐富。一是備用電源、船舶、有軌電車及SOFC分布式發電等將初具規模效應；二是氫能在鋼鐵、化工、煉油等傳統工業領域實現綠色替代，構建"大氫能"終端應用場景；三是加快發展液氫、管道輸氫等氫能供應技術及裝備，推動實現氫能與可再生能源融合發展，解決我國可再生能源大規模消納和儲運問題，加快構建以氫+可再生能源為軸心的能源新體系。

（四）產業政策體系建設穩步推進

深入實施能源革命，大力發展可再生能源將推動我國能源發展政策進入新階段。近年來，我國氫能行業發展政策體系創新驅動力正從"自下而上"到"上下協同"發生改變，有利于加快氫能制儲運加用各環節政策法規完善。"十四五"期間，"碳達峰"和"碳中和"將催生氫能行業發展需求，有助于推動建成符合國情的氫能標準法規和產業政策體系。

原文首發于《電力決策與輿情參考》2021年1月1日第1、2期