全球各国氢能战略与发展模式的「双向奔赴」

2588 阅读 0 点赞

在全球能源向清洁化、低碳化、智能化发展趋势下，为顺应行业脱碳和能源安全需求，日本、韩国、德国、英国、美国等超过20个国家和地区都已加入到发展氢能的行列当中，并陆续发布国家级氢能规划。截至2022年底，全球公布氢能战略的国家和地区达到41个，已经发布国家氢能战略的国家覆盖全球GDP超80%的主要经济体。各个国家综合考虑自身发展氢能的战略定位、现实诉求以及经济效益等，在战略实施过程中逐渐形成了绿色转型驱动、能源安全驱动、全方位战略驱动和能源贸易驱动四种典型发展模式。

图表 | 重点国家和地区氢能产业主要企业分布（资料来源：中国氢能联盟研究院根据公开信息整理）

“绿色转型驱动”模式

应对气候变化为主的“绿色转型驱动”模式，以德国、英国、法国为代表，将发展氢能视为促进能源转型、实现深度脱碳目标的重要手段，在全场景开展氢能示范应用。

近年来，欧洲各国逐步建立以氢能为中心的清洁能源战略规划布局。德国是全球工业强国、制造强国与科技强国之一,发展氢能将进一步增强德国在工业领域的竞争力。根据中国氢能联盟研究院统计，在国家脱碳化计划的框架下，预计2030年，德国氢能消费量将达到97太瓦时，主要应用于工业脱碳的氢能消费量达到70太瓦时，占比超过70%，其他应用包括掺入燃气管网（10太瓦时）、交通（10太瓦时）以及供热（6太瓦时）等。

英国制定了2050年100%的“净零”碳排放目标，政府发布的《绿色工业革命十点计划：更好地重建、支持绿色工业并加速实现净零排放》将低碳氢作为英国工业脱碳的重要抓手。氢能也是英国结合天然气实现大规模家庭供暖的重要能源，并在英国经济发展起到至关重要的作用。

法国为实现至2050年实现碳中和的目标，锚定“无碳化工业”，力争成为氢能与核能的全球领军者，并致力于推行“绿色外交”和推动全球环境保护，丰富的核能与可再生能源为法国的无碳制氢提供强大动力，可再生氢成为法国能源转型的重点领域。

“能源安全驱动”模式

能源安全与培育经济增长点双诉求的“能源安全驱动”模式，以日本、韩国为代表，目标是提升能源安全水平，打造氢燃料电池产业集群。

2011年，东日本大地震使得日本能源自给率水平降低至5%，处于主要发达国家最低线。其中，化石能源能源自给率在2020年仅为0.7%，能源稳定供应以及能源成本给日本发展带来极大压力，能源安全风险进一步扩大。日本氢能研发超半个世纪，氢能技术领先全球。日本政府将氢能列为与电力和热能并列的核心二次能源，提出在中长期构建“氢能社会”，希望通过氢燃料电池实现氢能在家庭、工业、交通甚至全社会领域的应用，以构建国际氢能供应链等方式解决资源禀赋约束等问题，从而实现真正的能源安全以及能源独立。

图｜日本氢能社会建设的“现在与未来”

韩国与日本类似，发展氢经济能使得韩国减少温室气体和细颗粒物排放、实现能源消费多元化、降低对外能源依存度。韩国致力于打造成氢能经济领先国家，交通与燃料电池发电领域成为重要突破口。2006年现代汽车推出自主研发的第一代氢燃料电池电动汽车，截至2022年6月底，现代NEXO已成为全球燃料电池汽车销量最高的车型。固定式燃料电池发电是韩国重要氢能应用领域，已有全球最大副产氢50兆瓦发电厂建成投运。

“全方位战略驱动”模式

全方位能源战略下有序发展的“全方位战略驱动”模式，以中国、美国为代表，拥有大批核心技术和明星企业，以点带面稳步在全国示范推广。

美国是全球最早启动氢能研究和应用的国家之一，推动多个国际氢能合作组织建设，以推动能源相对独立和促进经济增长构建氢能产业链供应链，同时通过一系列项目布局和持续投资，在全产业链的各个环节关键技术具有全球优势地位。美国氢能技术产业链完善，从氢气的生产、储运、加注到终端应用都有技术研发和企业布局，当前，年产氢1,000万吨，主要用于石油炼化、合成氨与化工。此外，氢气也被用于其他终端，包括超过50,000台燃料电池叉车、近50个开放的加氢站、约70辆燃料电池巴士、超过13,000辆燃料电池汽车及超过500兆瓦的燃料电池固定电站和备用电源。

图表 | 2022-2026年区域氢能中心建设规范

中国已将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，将氢能纳入能源体系进行管理，是世界上最大的制氢国，年制氢产量约3300万吨，已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺，在部分区域实现燃料电池汽车小规模示范应用，在终端应用领域逐步展开全面布局。目前北京、上海、广东、河北、河南五个燃料电池汽车示范应用城市群已经获得批复，涵盖产业规划、应用示范、科技支撑的“1+N”政策体系初步搭建。

图表 | 主要国家级氢能政策与重要事件（数据来源：中国氢能联盟研究院整理）

““能源贸易驱动”模式

传统能源出口国清洁化转型的“能源贸易驱动”模式，以澳大利亚、俄罗斯、加拿大、沙特为代表，以本国资源为依托，专注氢气生产，打造全球氢能供应基地。

澳大利亚凭借优异的资源禀赋及产业基础，大力进军氢能产业。澳大利亚目标是成为亚洲前三的氢能供应国和全球领先的可再生氢供应国。国家级氢能发展战略连续发布，聚焦氢能国际贸易，提出力争到2030年成为全球氢能产业主要参与者。澳大利亚《国家氢能战略》关键要素之一是创建氢能枢纽，确定了30多个潜在的氢气出口枢纽。国际企业将具有优质能源资源禀赋的澳大利亚视为氢能产业发展热土。

图表 | 澳大利亚清洁氢供应潜力

加拿大将氢能视为保障2050年实现碳中和目标的重要助力。同时，发展氢能产业还可帮助加拿大保持在全球能源生产领域的地位，应对能源领域风险和挑战，为加拿大经济带来新的增长动力。加拿大是全球低碳氢与清洁氢生产成本最低的国家之一，天然气制氢低至每公斤1.5—2.0美元，可再生氢生产成本仅2.5—5.0美元/公斤。

图表 | 加拿大低碳氢生产和使用的起点

作为以能源产业为经济命脉和财政收入主要来源的国家，俄罗斯在全球能源转型的趋势下将发展氢能产业视为一种用来应对能源转型多重挑战，期望通过发展氢能，保障以往的油气出口收入，并抓住新一轮能源产业变革的先机，力争在油气市场不景气的情况下，捍卫其全球主要能源出口国的地位。俄罗斯在天然气制氢领域的产业基础具有优势，并积极布局核能制氢。《联邦氢能发展构想》中明确前期建成集生产、出口为一体的氢能源项目产业集群，后期以出口氢能为主要导向。与此同时，俄罗斯还将创建三个氢能集群，其中，西北集群拟向欧洲出口氢气，并制定减少出口型企业碳足迹的措施；东部集群拟专注于对亚太地区的出口以及运输和能源部门的基础设施发展；北极集群拟寻求为俄罗斯在北方领土提供低碳电力。

图｜俄罗斯氢能源公交车

为减少对石油的依赖，沙特于2016年发布“2030愿景”，提出要大力发展天然气和包括太阳能、核能、氢能等在内的新能源，借助自身能源生产供应优势，致力于成为全球最大氢能出口国，目标是到2030年生产400万吨氢气。作为亚欧非三大洲的链接国家和能源资源优势国家，沙特具备国际氢能贸易的成本优势和地域优势，是沙特的重要发展机遇。规模化制氢技术与CCUS技术是沙特氢能产业发展的重点领域。目前正利用现有的基础设施推动蓝氢生产，建成了全球最大的制氢厂，沙特北部新未来城正在建设全球首个规模化绿氢工厂，建立15亿美元的可持续发展基金投资氢能、新能源领域。