氫能被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源。2019年1—3月，韓國、歐盟和日本陸續發布了氫能領域的最新規劃。

一、韓國政府出臺《氫能經濟發展路線圖》

2019年1月，韓國政府發布《氫能經濟發展路線圖》，希望以氫燃料電池汽車和燃料電池為核心，把韓國打造成世界最高水平的氫能經濟領先國家，到2040年創造出43萬億韓元的年附加值和42萬個就業崗位。為實現上述目標，韓國政府將重點在氫燃料電池汽車，加氫站，氫能發電，氫氣生產、存儲和運輸，安全監管等方面采取措施。

韓國政府認為，發展氫能經濟能夠減少溫室氣體和細顆粒物排放，幫助實現能源多元化，降低海外能源依存度;能夠在交通運輸領域(汽車和船舶制造)和能源領域(氫能發電)創造新市場和新產業;氫氣生產、存儲、運輸、加氫站等基礎設施建設能夠帶動其他相關產業，培育一批中小企業和骨干企業，成為國家未來增長引擎。

因此，2018年8月韓國政府將“氫能產業”確定為三大創新增長戰略投資領域之一。9月，韓國產業通商資源部成立氫能經濟推進委員會，并著手制定《氫能經濟發展路線圖》(以下簡稱《路線圖》)。2019年1月，經過跨部門協商，文在寅總統正式發布該《路線圖》，宣布韓國將大力發展氫能產業，引領全球氫能市場發展。

《路線圖》的愿景是以氫燃料電池汽車和燃料電池為核心，將韓國打造成世界最高水平的氫能經濟領先國家。具體來說：到2040年，使韓國氫燃料電池汽車和燃料電池的國際市場占有率達到世界第一;使韓國從化石燃料資源匱乏國家轉型為清潔氫能源產出國。韓國政府提出，如果該路線圖順利落實，到2040年可創造出43萬億韓元的年附加值和42萬個就業崗位，氫能產業有望成為創新增長的重要動力。《路線圖》主要涉及氫能產業發展五大領域。

(一)氫燃料電池移動出行

目標：到2040年，累計生產620萬輛氫燃料電池汽車，建成1200座加氫站。

(1)到2040年，使氫燃料電池汽車累計產量達到620萬輛。

其中，290萬輛面向韓國國內市場，330萬輛用于出口，包括氫燃料電池轎車、氫燃料電池巴士、氫燃料電池出租車、氫燃料電池卡車。

在氫燃料電池轎車方面，目前韓國的累計產量為1800輛，政府計劃到2022年將累計產量提升至8.1萬輛，其中6.5萬輛面向韓國國內市場，1.6萬輛用于出口，并使膜電極組件、氣體擴散層等主要零部件的國產化率達到100%。到2025年，建成年產量達10萬輛的生產體系，屆時氫燃料電池轎車售價有望降至目前的一半，即3000萬韓元(約合人民幣19萬元)左右，基本與燃油車價格持平。

在氫燃料電池巴士方面，韓國計劃2019年在7個主要城市推廣35輛氫燃料電池巴士，到2022年增至2000輛，到2040年進一步增至4萬輛。在氫燃料電池出租車方面，將于2019年在首爾地區進行試運行，到2021年推廣至主要大城市，力爭到2040年達到8萬輛。

在氫燃料電池卡車方面，將于2020年啟動研發及測試，到2021年推廣至垃圾回收車、清掃車、灑水車等公共領域，其后逐步擴大至物流等商業領域，力爭到2040年達到3萬輛。

(2)到2040年，建成1200座加氫站。

目前，韓國共有14座加氫站，計劃到2022年增至310座，到2040年進一步增至1200座。為此，韓國政府將：在加氫站取得經濟效益前為其提供設備安裝補貼，并考慮新設加氫站運行補貼，為加氫站的設立和發展提供財政支持;將加強與SPC集團合作，將現有的液化石油氣(LPG)加氣站和壓縮天然氣(CNG)加氣站轉換為可加氫氣的融復合加氣站;將放寬選址、距離等方面的限制，允許在城市中心區和公共辦公區等主要城市中心地帶建設加氫站;制定司機自助加氫方案;充分利用“監管沙盒”制度，放寬管制以積極吸引民間資本參與氫能產業投資。

(二)氫能發電

目標：到2040年，普及發電用、家庭用和建筑用氫燃料電池裝置。

(1)到2040年，普及發電用氫燃料電池裝置，使其總發電量達到15吉瓦(相當于韓國2018年全年發電總量的7%～8%)。具體為：2019年上半年，根據可再生能源證書(RenewableEnergyCertificates，RECs，又稱為綠色標簽、可交易再生能源證書，是一種可以在市場上交易的能源商品，代表著使用清潔能源發電對環境的價值。它借用市場機制對使用者進行補貼，鼓勵綠色能源應用)制度中規定的標準，新設氫燃料電池發電專用補貼，確保投資的穩定性;到2022年韓國國內氫燃料電池總發電量應達到1吉瓦，實現規模經濟;到2025年氫燃料電池發電裝置安裝費用應下降65%，發電價格應下降50%，與中小型液化天然氣裝置發電價格持平。

(2)到2040年，普及家庭用及建筑用氫燃料電池發電裝置，使其總發電量達到2.1吉瓦。韓國政府還考慮，強制要求公共機構和新商業建筑安裝氫燃料電池發電裝置。

(3)開發用于大規模發電的氫燃氣輪機技術，力爭2030年后通過驗證并啟動商業化。

(三)氫氣生產

目標：到2040年，使氫氣年供應量達到526萬噸，每公斤價格降至3000韓元(約合人民幣17.7元)。

(1)氫能經濟發展早期將以“副產氫”和“氫提取”為主要方式制備氫氣。“副產氫”是指在石油化工等工業生產過程中收集并利用作為附屬產品的氫氣，其年產量可達5萬噸，相當于25萬輛氫燃料電池汽車的年度用氫量。對此，韓國要擴建相關基礎設施。“氫提取”是指在天然氣供應鏈上建設大規模的基地型氫氣生產基地，在有需求的地區建設中小規模的氫氣生產基地。對此，韓國要實現氫氣提取裝置的國產化并提高提取效率，包括采用生物質等多種氫提取方式。

(2)建立海外生產基地，穩定氫氣生產、進口和供需。

(四)氫氣存儲和運輸

目標：構建穩定且經濟可行的氫氣流通體系。

(1)通過多樣化存儲方法(如高壓氣體、液體、固體)，提高儲氫效率。

(2)放寬對高壓氣體存儲的相關規制，開發液化或液體儲氫新技術，使其具有極高的安全性且經濟可行。

(3)隨著氫氣需求的增長，加大對管式拖車及輸氫管道的利用。通過使用輕型高壓氣態氫氣管式拖車降低運輸成本，并建設連接整個國家的氫氣運輸管道。

(五)安全保障

目標：構建全流程安全管理體系，營造氫能產業發展生態系統。

(1)確保氫能經濟的穩定發展。主要措施包括：在氫能生產、存儲、運輸、使用的全過程構建切實有效的安全管理體系，提高國民信賴度;制定氫能安全管理專門法令;按照國際標準制定及修訂加氫站安全標準;設立氫能安全評估中心;設立氫能安全體驗館，向國民推廣普及氫能安全指南及正確的安全信息。

(2)提高氫能技術競爭力并培養核心人才。主要措施包括：制定相關部門共同執行的氫能發展技術路線圖;培養氫能安全管理和核心技術開發專業人才;2030—2040年間，提議15項以上氫能相關國際標準，并積極參與國際標準化活動。

(3)完善支撐氫能經濟發展的法律基礎。對此，韓國將于2019年制定《氫能經濟法》，為促進氫能經濟發展奠定法律基礎。

(4)培育氫能中小企業和中型企業。對此，政府將支持氫能技術開發，增加相關設備投資與維護費用支持。

(5)構建促進氫能經濟發展的跨部門推進體系。主要措施包括：組建國務總理主持的“氫能經濟促進委員會”;成立氫能經濟專業振興機構。

二、歐洲FCH-JU發布《歐洲氫能路線圖》

2019年2月，歐洲燃料電池和氫能聯合組織(FCH-JU)發布《歐洲氫能路線圖：歐洲能源轉型的可持續發展路徑》報告，指出歐洲已經踏上向脫碳能源系統轉型的道路，大規模發展氫能將帶來巨大的經濟社會和環境效益，是歐盟實現脫碳目標的必由之路。報告提出了歐洲發展氫能的路線圖，明確了歐洲在氫燃料電池汽車、氫能發電、家庭和建筑物用氫、工業制氫方面的具體目標，并為實現所設目標提供了8項戰略性建議。

(一)歐洲必須發展氫能的三大原因

首先，氫能是工業、交通運輸和建筑等特定行業部門大規模脫碳的最佳選擇，甚至可能是唯一選擇。

(1)目前歐洲建有龐大的天然氣網絡為工業、家庭供暖和發電提供服務，氫能將對這一網絡脫碳發揮重要作用。生產商無需進行大幅升級換代就可以將氫氣加入現有天然氣網絡進行配送，甚至可以直接輸送純氫氣，或者用氫氣和二氧化碳生產的合成天然氣替代天然氣。使用基于氫燃料電池的熱電聯產裝置(該裝置是分布式發電裝置，安裝在用戶端進行發電，在產電的同時也副產熱能，滿足家庭用熱需求)可以提高天然氣供暖系統的能效。

(2)在交通運輸領域，氫氣是卡車、公共汽車、船舶、火車、大型轎車以及商用車輛最具前景的脫碳手段。氫燃料電池比充電電池和內燃機消耗的原材料少很多;加氫基礎設施具有顯著優勢，例如在城市和公路沿途修建加氫站所需的空間僅占快速充電站的1/10;氫氣供給具有很大的靈活性，而大規模的快速充電基礎設施需要大幅改造電網。

(3)工業部門可以燃燒氫氣供熱，而且在多種工藝過程中可將氫氣當作原料使用，既可以直接使用，也可以與二氧化碳混和成為合成燃料。

其次，氫能可實現跨部門、時間和地點靈活轉移能源，在向可再生能源轉型中發揮重要作用。

氫能是實現終端用能耦合的唯一大規模技術，利用可再生能源發電制氫，可靈活存儲，并分配至終端用能部門滿足能源需求;電網融合高比例可再生能源將加大短期和長期供需不平衡，氫能發電啟動快且靈活度高，對調節用電峰荷極其有利，是確保電網彈性的關鍵技術;通過管道、船舶和卡車中長距離運輸氫氣，可將低成本可再生能源地區與需求中心連接起來，且成本遠低于輸電線路。

第三，向氫能轉型符合用戶偏好，而且具有便利性。

這一點很關鍵，因為不符合用戶偏好的其它低碳能源選項已經被證明很難被用戶接受。在交通運輸領域，氫能汽車的續航里程和燃料補給速度都與內燃機汽車相當。在電力領域，能源企業可以利用現有管道將氫氣直接或合成甲烷混合到天然氣網絡中。

(二)歐洲實現氫能潛力的路線圖

報告指出，如果歐盟從現在開始雄心勃勃地大力發展氫能，那么將帶來巨大的社會經濟和環境效益：到2050年，歐洲氫能發電總量能夠達到2250太瓦時，占歐盟能源需求總量的1/4;氫能生產及相關設備的產值將達到8200億歐元(2030年預計為1300億歐元);整個氫能行業可提供540萬個高技能就業崗位(2030年預計為100萬個);歐盟碳排放量將減少約5.6億噸，公路交通相關氮氧化物排放將減少15%。

具體指標包括：

(1)在交通運輸領域中:到2030年，氫燃料電池乘用車將達到370萬輛，占乘用車總量的1/22;氫燃料電池輕型商業運輸車將達到50萬輛，占輕型商業運輸車總量的1/12;氫燃料電池卡車和公共汽車將達到4.5萬輛;使用氫燃料電池火車可替代約570列柴油火車。

(2)在建筑物中:到2030年，氫氣可替代7%的天然氣，相當于提供30太瓦時氫電;到2040年，氫氣可替代32%的天然氣，相當于提供120太瓦時氫電;到2040年，部署250萬臺氫燃料電池熱電聯產裝置，可節省電網電量15太瓦時。屆時，除供電外，氫能還能滿足所有商用建筑以及1100萬個家庭的供暖需求。

(3)在工業部門中，到2030年，1/3的氫氣生產都可以實現超低碳，但仍需經過大規模可行性驗證。

(4)在電力系統中，到2030年，將種類繁多的可再生能源發電轉型為主要依靠氫能發電，并進行大規模氫能發電示范。

(三)政策建議

鑒于歐盟能源轉型需求和發展氫能的益處，為確保歐洲氫能發展順利推進，報告就歐洲地區氫能產業各利益相關方(政策制定者、產業界和投資者等)提出8項戰略性建議：

(1)政策制定者和產業界應聯合為所有行業和社會部門制定清晰、長期、明確和現實的整體性脫碳路徑。既包括為終端應用設定目標(例如車輛排放目標或建筑脫碳目標)，又包括能源生產和分配所必需的基礎設施。此外，還應為相關行業提供可靠的長期指導，以為產品開發和基礎設施建設相關投資指明方向。

(2)歐洲產業界應投資氫能和燃料電池技術，以保持競爭力，并抓住新機遇。首先，應從長遠角度看待氫能和脫碳問題，并建立縱向和橫向合作聯盟來克服重重障礙。其次，產業界應與政策制定者密切配合，發展歐盟強大的內部市場和價值鏈。第三，產業界應與亞洲(如中國、日本和韓國)快速發展的氫能和燃料電池市場參與者建立產業合作關系，以對沖市場風險。

(3)政策制定者和天然氣企業應著手實施天然氣網絡脫碳工作。應對天然氣網絡中的可再生能源占比設定有約束力的目標，或使用其它手段對超低碳制氫提供支持，如差價合約、上網電價、投資支持等。

(4)在電力系統中，政策制定者應鼓勵使用水電解制氫以平衡電網供需。例如，類似于在常規電力市場中使用上網電價措施，應該采用靈活的氫氣生產等手段代替碳排放平衡機制。政策制定者和產業界應開發歐洲分布式電轉氣市場，顯著降低生產成本，同時創建耦合終端用能部門穩定電價并應對季節性失衡，以讓電提高可再生能源在電力系統中的比例。此外，利益相關方應制定季節性和長期儲能框架。

(5)在交通運輸領域，政策制定者應制定明確可信的路線圖和零排放交通政策，并匹配相應資金和擔保機制促進加氫基礎設施投資。覆蓋整個歐盟的基本路線圖能夠為汽車公司及其供應商帶來信心，提高氫燃料電池汽車產量，從而顯著降低成本并擴大消費者的選擇空間。產業界應投資產品研發，并在最適合的領域進行廣泛部署，如研發氫燃料電池卡車、公共汽車、貨車。政策制定者應提供激勵措施促進氫能投資，如公共采購燃料電池公交車等。

(6)在工業部門，利益相關方應著手啟動從“灰色制氫”轉向低碳制氫，并進一步通過擴展新的氫能用途來取代化石燃料。政策制定者應確保將無碳排放制氫納入可再生能源目標，并在氫能所有主要用途中設定低碳排放目標。這一轉型能使制氫技術取得規模和成本方面的飛躍式進步，使氫能不僅對產業界，也對所有其它部門都能產生更大的吸引力。

(7)產業界應將水電解制氫技術提升至商業化水平，以實現大規模超低碳制氫，并證明碳捕獲與封存技術有助于在未來十年內大規模生產超低碳強度的氫氣。在天然氣網絡中使用無碳氫的目標或差異合同/上網電價目標能夠激勵投資者對水電解制氫行業進行投資，因此水電解制氫和為電網提供穩定的分布式解決方案應得到充分鼓勵。另外，利益相關方還應對結合碳捕集合封存技術的制氫設施進行大規模示范。

(8)產業界和政策制定者應繼續聯合制定更多更詳細的氫能和燃料電池應用發展計劃，并為經過成功驗證的技術制定規模化應用方案。例如，在近期氫能火車取得成功的基礎上，全歐洲應開始替換柴油火車。在航運方面，政策制定者應在國際海事組織規定的任務指標外，為港口、河流和湖泊設立氫能脫碳目標。

三、日本政府公布《氫能利用進度表》

日本是最重視氫能利用的國家，提出要在全球率先實現“氫社會”，以擺脫能源困境，確保能源安全。繼2017年12月出臺《氫能基本戰略》后，日本政府又于2019年3月公布《氫能利用進度表》，旨在明確至2030年日本應用氫能的關鍵目標。主要包括：到2025年，使氫燃料電池汽車價格降至與混合動力汽車持平;到2030年，建成900座加氫站，實現氫能發電商業化，并持續降低氫氣供應成本，使其不高于傳統能源。

自使用化石能源以來，能源資源幾乎為零的日本始終處于極其被動的境地，氫能產業的美好前景使日本看到了根本擺脫這一困境的曙光，甚至期待未來能占據該產業鏈頂端，成為能源出口國。2017年12月，日本發布《氫能基本戰略》，提出率先在全球實現“氫社會”。為實現這一目標，2019年3月，日本政府匯總并公布了旨在活用氫能的進度表，旨在為普及氫能應用提供助力。該進度表主要從氫能應用、氫能供應和全球化氫能社會三大維度展開。

(一)氫能應用

目標：到2025年，全面普及氫能交通，并進一步擴大氫能在發電、工業和家庭中的應用。

首先，在交通運輸領域：

(1)氫燃料電池汽車。日本交通運輸行業的二氧化碳排放量約占全國總排放量的20%，其中汽車(轎車、貨車等)占85%。因此，要降低交通運輸行業的二氧化碳排放量，就要降低從轎車到卡車、公共汽車等大型汽車的二氧化碳排放量。較之蓄電池，氫能的單位重量及單位體積的能量密度較大，因此在大型或遠距離運輸時，氫燃料電池汽車比純電動汽車更具優勢。為此，日本提出：

在氫燃料電池轎車方面，到2025年其年產量應達到20萬臺，到2030年應達到80萬臺。要縮小氫燃料電車轎車與混合動力轎車的價格差，到2025年使二者價格相當。要降低氫燃料電池轎車主要要素的成本，到2025年使氫燃料電池系統的價格由目前的2萬日元/千瓦降至0.5萬日元/千瓦(當前日元對人民幣匯率：1日元約合0.06元人民幣)，使儲氫系統的價格由目前的70萬日元降至30萬日元。

在氫燃料電池公共汽車方面，計劃2020年達到100臺，2030年達到1200臺。另外，2020—2025年間要實現氫燃料電池公交車價格減半，由目前的1.05億日元降至5250萬日元，到2030年要開發出氫燃料電池無人駕駛公交車。

在氫燃料電池卡車方面，日本廠商已著手開展小型卡車實證研究。對于大型卡車，要進行近距離(200公里左右，高壓氣罐)、遠距離(500公里左右，液氫罐)運輸相關氫燃料電池技術開發，并于2020年制定具體方案。

(2)加氫站。加氫站是普及氫燃料電池汽車的重要一環。日本自2013年起著手完善商用加氫站，并于2018年成立了日本加氫站網絡公司(JHyM)。截至2018年底，日本共設立了100座商用加氫站。到2025年，日本計劃設立320座加氫站，到2030年進一步增至900座。2025—2030年間還計劃設立無人運營加氫站。另外，到2025年，加氫站建設及運行費用應大幅下降，其中建設費應由目前的3.5億日元降至2億日元，運行費應由目前的3400萬日元/年降至1500萬日元/年;相關設備成本也應大幅下降，其中氫壓縮機應由目前的0.9億日元降至0.5億日元，蓄壓器應由目前的0.5億日元降至0.1億日元。

其次，在電力領域：

日本電力行業的二氧化碳排放量占全國總排放量的40%，未來要轉變為以可再生能源為主力電源的能源系統。除天然氣等火力發電方式外，利用氫能發電的成本較低，二氧化碳排放量較低，是一種極具潛力的清潔能源。日本計劃到2030年實現氫能發電的商業化。

其中，氫燃料電池發電技術是氫能發電領域最重要的技術之一，具有發電效率高、體積小、余熱可有效利用等優點。氫燃料電池發電是小規模分布式發電，不僅可實現與大型火力發電廠同等水平的發電效率，還不需要大規模投資。

在商業和工業用氫燃料電池發電領域，2017年日本廠商已正式將固體氧化物型氫燃料電池(SOFC)投入市場。到2025年，結合余熱利用技術，實現電網平價(是指一種電力技術使其發電成本與現有電力成本持平的能力)。其中，低壓發電的設備資本性支出應降至50萬日元/千瓦，發電成本應降至25日元/千瓦時;高壓發電的設備資本性支出應降至30萬日元/千瓦，發電成本應降至17日元/千瓦時。另外，還要提高固體燃料電池的發電效率和耐久性。到2025年，發電效率要超過55%，未來則要超過65%，耐久性則要由目前的9萬小時增至2025年的13萬小時。

在家用氫燃料電池發電領域，早在2009年日本就已將家用燃料電池裝置投入市場，領先世界。截至2019年1月底，已普及27.4萬臺。到2030年，日本則計劃達到530萬臺。同時，到2020年要將固體高分子型氫燃料電池(PEFC)價格降至80萬日元，將固體氧化物型氫燃料電池(SOFC)價格降至100萬日元。

第三，工業生產領域：

在工業生產過程中，氫氣經常作為副產物生成，這些副產物可以回收后作為原料使用，該方法有望在未來的氫能供應鏈中成為氫能供應來源。另外，在工業生產過程中利用氫能能夠減少二氧化碳排放。因此，未來日本將從供應氫能和利用氫能兩大維度出發，研究工業生產使用氫能對二氧化碳減排的重要影響，并對生產過程中不排放二氧化碳的氫能應用及供應潛力開展調查。

(二)氫能供應

目標：加快研發，以技術迎接未來氫能社會。具體為：到2030年，使氫氣價格降至30日元/標方，未來應進一步降至20日元/標方，確保其價格不高于傳統能源。

當前，氫氣制備主要通過兩種方式：一是通過煤、天然氣等化石能源制氫(如煤氣化制氫);二是通過風能、太陽能等可再生能源電力制氫(如水電解制氫)。

在化石能源制氫方面，為到2030年使氫氣供給成本降至30日元/標方，基于日本與澳大利亞合作的褐煤制氫項目，日本計劃2020—2025年間實現以下基礎技術目標：在制造環節，降低褐煤氣化的制氫成本，由數百日元/標方降至12日元/標方;在存儲和運輸環節，提高氫氣液化效率，由13.6千瓦時/千克降至6千瓦時/千克，增大液氫罐容積，由數千日元/立方米降至5萬日元/立方米;在碳捕集與封存環節，降低二氧化碳分離回收相關技術成本，由4200日元/噸降至2000日元/噸。

在可再生能源制氫方面，日本相關技術要達到世界最高水準。其中，到2030年，水電解制氫裝置成本要由目前的20萬日元/千瓦降至5萬日元/千瓦，耗能量要由目前的5千瓦時/標方降至4.3千瓦時/標方。另外，還要開發新技術，提高水電解裝置的效率及耐久性，并以福島氫能源研究站為示范區進行實證。

(三)全球化氫能社會

目標：以日本為主導開展國際合作，實現全球化氫能社會。

日本《氫能基本戰略》中就將“國際化”設為重要舉措之一，提出日本要構建從氫氣制造到存儲、運輸和利用的全供應鏈技術，并將其打包推向全世界;在國際氫能經濟和燃料電池伙伴計劃等政府層面的國際框架中，積極宣傳日本的措施;引領國際標準制定。

為此，日本于2018年10月發布《東京宣言》，提出要協調各國的氫能發展舉措及標準制定;共享有關氫能安全性及供應鏈的信息，推動國際共同研發;調查氫能應用潛力，減少二氧化碳及其他污染物質的排放;開展普及教育，推廣活動，提高公眾對氫能的接受度。后續舉措將包括：比較美國、德國、法國等國的氫能發展規劃及重點舉措;共享日本氫能供應鏈實證成果，讓澳大利亞等資源豐富的國家參與其中;利用2020年日本將舉辦奧運會、殘奧會，2025年將舉辦大阪世博會等契機，宣傳最先進的氫能技術;開展創新型技術研發。(文/吳善略 張麗娟，中國科學技術信息研究所，科技中國)