近日，世界知名會計師事務所普華永道旗下全球戰(zhàn)略咨詢公司發(fā)布了《氫能源行業(yè)前景分析與洞察》報告。
　　
　　報告內(nèi)容顯示，2050年，隨著可再生能源發(fā)電成本不斷降低，綠氫生產(chǎn)的成本將進一步下降，根據(jù)測算質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)電解水制氫的成本將降至0.7—0.9美元/公斤，堿性電解水制氫的成本也會降至0.8—1.3美元/公斤。綠氫成本全線降低，灰氫和藍氫因為需要承擔制氫過程中脫碳的成本，所以在制氫成本上不占優(yōu)勢。
　　
　　氫能在很長的一段時間里發(fā)展并沒有多少起色，直到《巴黎協(xié)定》提出要將地球的升溫目標控制在2攝氏度之內(nèi)，世界各國開始不斷審視各自的能源結(jié)構(gòu)，尋求本國低碳轉(zhuǎn)型的方法。對氫能的利用才重新回到大眾視野，成為各國破解能源低碳轉(zhuǎn)型的一種方式。根據(jù)國際能源署可持續(xù)發(fā)展情景預測，到2070年，全球?qū)錃獾男枨箢A計將在2019年7,000萬噸的基礎(chǔ)上增長7倍，達到5.2億噸，市場規(guī)模約為千億美元。
　　
　　根據(jù)報告內(nèi)容顯示：氫能市場占比高的是亞洲，占比高達48%，其次是美洲和歐洲，兩者分別占比22%和18%。

　　一、氫市場的現(xiàn)狀與潛力

　　低碳氫被廣泛認為是一種蘊藏豐富、用途廣泛、清潔方便的能源載體，已被視為能源行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)。數(shù)十年來，人類一直在考慮將氫氣作為燃料源的可能性，但仍然開發(fā)有限。近年來，各國政府和國際組織對減排和實現(xiàn)凈零排放的承諾、可再生能源裝機容量的不斷增長、可再生能源成本的不斷下降，為大規(guī)模應用帶來了可能性。對于可代替天然氣的低碳氫而言，情況尤為如此。

　　根據(jù)國際能源署可持續(xù)發(fā)展情景預測，到2070年，全球?qū)錃獾男枨箢A計將在2019年7,000萬噸的基礎(chǔ)上增長7倍，達到5.2億噸。如果化石燃料相應減少，疊加氫氣的低碳化生產(chǎn)因素，全球能源行業(yè)和工業(yè)加工領(lǐng)域有望在2070年時實現(xiàn)碳中和。

　　雖然氫能市場發(fā)展非常巨大，但卻不得不重視氫能的制備產(chǎn)生的溫室氣體的問題。報告分析顯示：“如今消耗的氫氣幾乎95%均來自于化石燃料，通過兩種最常見的方法——煤炭氣化和蒸汽甲烷重整進行生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中，化石燃料（即煤或天然氣）進料與蒸汽反應，生成一氧化碳、二氧化碳和氫氣。每生產(chǎn)1 公斤氫氣將釋放約10公斤二氧化碳，如果不能及時捕獲、利用或封存生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳，此類傳統(tǒng)的制氫方法將對環(huán)境造成巨大影響?！?br/>　　
　　只有利用風能、太陽能、水能等可再生能源以及沼氣和核能等清潔能源電力制氫，才能從根本上解決制氫過程中產(chǎn)生大量溫室氣體的問題。
　　
　　發(fā)展低碳氫能需多重刺激。
　　
　　生產(chǎn)和利用低碳氫才是實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》規(guī)劃的控制升溫目標的癥結(jié)，但從目前氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀看，低碳氫的生產(chǎn)和利用還需要各國通過不同的手段加以刺激。報告指出，各國政府在發(fā)展低碳氫經(jīng)濟的過程中，需要集中精力、遵循主體原則，而不是試圖覆蓋眾多行業(yè)。
　　
　　據(jù)了解，電力成本占綠氫可變成本的60%-70%，因此，獲得成本低廉、供應充足的可再生能源為電解槽提供電力顯得至關(guān)重要。報告預測：綠氫需求的激增將有力推動可再生能源裝機容量的增長。到2030年時，以電解方式生產(chǎn)1000萬噸氫氣將消耗約550太瓦時的可再生能源。

　　二、發(fā)展氫經(jīng)濟的要素

　　1.刺激低碳氫需求
　　
　　各國政府在發(fā)展低碳氫經(jīng)濟的過程中，需要集中精力、遵循主體原則，而不是試圖覆蓋眾多行業(yè)：
　　
　　聚焦脫碳難、有規(guī)模效應（規(guī)模大的多元化企業(yè)）、可利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施（例如管網(wǎng)）的產(chǎn)業(yè)集群；
　　
　　產(chǎn)業(yè)集群如果位于港口和海岸線附近，則能更好地對接不斷增長的國際氫氣物流終端；
　　
　　希望建立氫能力、共同承擔投資成本和風險的企業(yè)，可建立合作伙伴關(guān)系；為推動氫解決方案賦能，地方政府也可以發(fā)揮作用。
　　
　　許多行業(yè)都可以暢想低碳氫的未來。個別行業(yè)的應用可能發(fā)展得更為迅猛，尤其是那些目前尚未有可行替代技術(shù)加速脫碳的行業(yè)。鑒于此，行業(yè)的優(yōu)先次序可能如下：
　　
　　煉化行業(yè)：以低碳氫代替通過煤炭和天然氣生產(chǎn)的常規(guī)氫為切入，隨后探索用低碳氫和捕獲的碳來生產(chǎn)合成燃料等不同的應用方式；現(xiàn)行可再生能源法規(guī)（歐盟第II可再生能源指令）的要求和經(jīng)濟激勵措施可加速這一轉(zhuǎn)變。
　　
　　鋼鐵行業(yè)：據(jù)世界鋼鐵協(xié)會數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)的高爐煉鋼方式下，每生產(chǎn)1噸鋼鐵會產(chǎn)生1.85噸二氧化碳。利用氫氣直接從固態(tài)鐵礦石中除掉氧氣，是鋼鐵行業(yè)前景有利的脫碳途徑。鋼鐵制造商已通過示范項目測試了該技術(shù)，并有望在2025年左右發(fā)展成熟，然后得到推廣。

　　發(fā)電行業(yè)：純凈氫氣或氫氣與天然氣的混合氣可為燃氣輪機提供動力，從而實現(xiàn)發(fā)電行業(yè)的脫碳。燃氣輪機制造商目前正在解決因氫燃燒而帶來的火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?、二氧化氮排放量高等技術(shù)難題，爭取在2030年前能夠開發(fā)出與氫完全兼容的輪機。此舉將為發(fā)電企業(yè)開辟新的脫碳途徑，加快脫碳步伐，并規(guī)避由于排放法規(guī)趨緊而導致的設(shè)備擱置、無法使用等風險。

　　水泥行業(yè)：該行業(yè)三分之一的二氧化碳排放來自于加熱過程和觸發(fā)煅燒反應所需的燃料源，在這種情況下，氫氣可用作主要的燃料源；其余三分之二的二氧化碳排放來自于煅燒過程本身。水泥行業(yè)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種碳減排的手段，包括提高能效、降低熟料混合比、使用添加結(jié)合材料、捕獲生產(chǎn)過程中排放的碳，長期封存或利用。最后一點對于水泥行業(yè)而言機會規(guī)模尤其巨大：綠氫加上水泥生產(chǎn)商捕獲的碳，可用于生產(chǎn)氨或甲醇等化合物，這也凸顯了低碳氫市場中跨行業(yè)合作的潛力。
　　
　　交通運輸行業(yè)：貨運等重型交通運輸提供了大量使用氫燃料的市場機會，其消費量足以產(chǎn)生規(guī)模效應。大型車隊和固定規(guī)劃的運輸路線有助于避免在短時間內(nèi)大規(guī)模建設(shè)加氫站網(wǎng)絡。盡管部分汽車制造商對輕型汽車進行了大量投資，但仍然面臨巨大挑戰(zhàn)，例如在私家車領(lǐng)域，更便宜的低碳電動車已經(jīng)面市。由于汽柴油成本通常高于其他行業(yè)中使用的天然氣成本，因此氫氣有望在交通運輸領(lǐng)域率先獲得成本優(yōu)勢。隨著氫和合成燃料逐步成為車用燃料，各國政府可能改變現(xiàn)行的從汽柴油銷售環(huán)節(jié)中征稅的方式，轉(zhuǎn)而對氫征稅，從而減弱氫的成本優(yōu)勢。但思略特認為，政府無意延緩交通運輸業(yè)脫碳的步伐，只有當氫氣確立其燃料源的地位后，這種情況才會發(fā)生。
　　
　　2.刺激低碳氫供應
　　
　　部分可再生能源潛力巨大的國家既可以提供綠色能源為電解槽供電，也可以生產(chǎn)綠氫并出口到其他國家（未來全球氫氣貿(mào)易市場的主要潛在出口國和進口國）。

　　3. 拉通供需：輸配和儲存

　　4.監(jiān)管框架為市場提供支撐
　　
　　歐洲各地也有類似的氫經(jīng)濟發(fā)展舉措。歐盟的氫發(fā)展路線圖和部分國家最近制定的國家級氫戰(zhàn)略是確保充分發(fā)揮綠氫市場潛力的重要一環(huán)，為市場提供了長期的可預見性，使得供需兩側(cè)的利益相關(guān)方都能開展必要的投資。各國之間的合作與協(xié)調(diào)對于確保公平競爭至關(guān)重要。

　　不僅如此，在氫能的儲運環(huán)節(jié)，利用現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施輸配氫氣，可以節(jié)約大量在氫能領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施投資。歐洲11家天然氣輸配系統(tǒng)運營商聯(lián)合發(fā)布了一篇歐洲氫氣主干網(wǎng)絡研究，展望了氫氣輸配基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展：在氫樞紐周邊區(qū)域管網(wǎng)的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展到2040年總長度2.3萬公里的泛歐洲管網(wǎng)，其中約75%由現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施改造而成。
　　
　　對于支持綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，報告建議：政府需要為處于起步階段的綠氫市場提供財政支持，為生產(chǎn)商和用戶提供適當?shù)募睿膭钇滢D(zhuǎn)為使用低碳氫技術(shù)。激勵可采取多種形式，或是對資本性支出或運營性支出提供直接財政補貼，或是采取補償機制。
　　
　　除了上述措施，監(jiān)管也是推動向綠氫轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。增加碳稅、設(shè)定工業(yè)過程中使用氫的約束性目標或強制性配額，都將有助于實現(xiàn)創(chuàng)造大量氫需求并支撐市場高速發(fā)展的目標。

三、各國氫戰(zhàn)略解析

1. 法國

　　2. 德國

　　四、四大建議為中國氫能發(fā)展鋪路
　　
　　2021年，“碳達峰”和“碳中和”在兩會上作為中國的戰(zhàn)略目標，首次被寫入政府工作報告，彰顯了中國堅持走低碳發(fā)展道路的決心。氫能作為一種綠色環(huán)保能源也遇到了發(fā)展機遇。中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2018年中國氫氣產(chǎn)量約為2,100萬噸，占終端能源總量的2.7%；預計到2030年和2050年，需求量分別將達到3,500萬噸和6,000萬噸，終端能源占比分別達5%和10%以上。
　　
　　盡管發(fā)展前景光明，但氫能的技術(shù)路線仍不夠成熟，許多技術(shù)難題有待解決，離大規(guī)模市場化還有很長一段路。為了促進市場在未來十年真正起飛，中國需要借鑒歐洲市場的經(jīng)驗，在以下多個方面采取行動：
　　
　　1. 戰(zhàn)略引導：盡快推出國家層面的氫戰(zhàn)略和路線圖，以實現(xiàn)碳中和、碳達峰為原則，確立氫能在長期能源戰(zhàn)略中所應發(fā)揮的作用，設(shè)定明確的階段性目標，引導和鼓勵氫能源的廣泛應用和可持續(xù)發(fā)展，加快中國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐，實現(xiàn)市場起飛。
　　
　　2. 降本增效：提高低碳氫的成本競爭力，一方面鼓勵和推進光電風儲示范項目建設(shè)，加大可再生能源在氫氣生產(chǎn)中的比重，從而實現(xiàn)制氫的規(guī)模效益，降低低碳氫的生產(chǎn)成本；另一方面，加大公共資金對氫能技術(shù)研發(fā)的投入，同時鼓勵和吸引企業(yè)積極開展創(chuàng)新，實現(xiàn)燃料電池、氫燃料、電解槽和配套設(shè)備等的降本增效。
　　
　　3. 需求挖掘：積極探索煉化、鋼鐵、交通運輸?shù)戎攸c行業(yè)內(nèi)的脫碳機會，并通過創(chuàng)新刺激需求；同時鼓勵在能源生產(chǎn)和工藝流程轉(zhuǎn)型過程中逐步加大以藍氫或低碳氫作為燃料和原料的占比，為實現(xiàn)低碳氫的廣泛應用奠定基礎(chǔ)。
　　
　　4. 協(xié)作共贏：推進跨行業(yè)協(xié)作和國際合作，尤其是在標準體系建設(shè)、先進技術(shù)和實踐分享、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域，實現(xiàn)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的不斷發(fā)展和完善；同時通過融資模式創(chuàng)新，以風險共擔、利益共享的形式，打消先行者的顧慮，鼓勵私營領(lǐng)域加大對氫能源領(lǐng)域的投資。
　　
　　報告指出：在正確的引導和政策扶持下，剛起步的低碳氫市場有望在2030年迎來爆發(fā)和騰飛， 并在十年內(nèi)變得具有成本競爭力。全球許多國家都制定了雄心勃勃的綠氫計劃，而中國憑借豐富的可再生能源、水資源等獨特優(yōu)勢，具備引導低碳氫經(jīng)濟的機會。通過抓住綠氫產(chǎn)業(yè)機遇，中國政府和企業(yè)能夠在脫碳大趨勢下奠定經(jīng)濟增長的基礎(chǔ)，并在低碳發(fā)展領(lǐng)域內(nèi)建立起持續(xù)的影響力。