2023年7月26日，德國政府通過新版《國家氫能戰略》。該戰略稱
，到2030年德國在氫能技術的領先地位將進一步提升
，產品供應將覆蓋從生產（如電解槽）到各類應用（如燃料電池技術）的氫能技術全價值鏈。

　　德國副總理兼經濟和氣候保護部部長哈貝克在聲明中指出：“投資氫能就是投資我們的未來
，這是對氣候保護
、就業
、能源供應安全的投資。”德國經濟合作與發展部部長舒爾策也表示
，通過更新《國家氫能戰略》，德國希望向夥伴國家傳遞信號，德國不僅希望可靠地進口氫能
，還希望助力新的氫能供應鏈可持續發展。

　　今年8月份，國家標準委等六部門也聯合印發國家層麵首個氫能全產業鏈標準體係建設指南——《氫能產業標準體係建設指南（2023版）》（下稱《指南》）

，提出“到2025年，支撐氫能製、儲、輸、用全鏈條發展的標準體係基本建立，製定

、修訂30項以上氫能國家標準和行業標準”的發展目標。

　　近年來，全球氫能產業發展十分迅猛。國際氫能委員會數據顯示，截至2022年底，全球氫能領域的直接投資額近2500億美元。該委員會預測，到2030年該投資總額將升至5000億美元；到2050年
，全球範圍內氫能占全部能源消費的比重將提高到18%
，氫能孕育的經濟市場規模將飆升至2.5萬億美元。

　　那麼，氫能發展的影響因素有哪些？德國氫能戰略與我國有何異同

？氫能發展麵臨哪些待解難題？本文將著重討論這些問題。

　　氫能，特別是用成本已經實現大幅下降的風電、光伏發電進行電解製備的綠氫
，從2020年(nian)就(jiu)開(kai)始(shi)了(le)快(kuai)速(su)的(de)發(fa)展(zhan)進(jin)化(hua)。除(chu)了(le)新(xin)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)電(dian)力(li)電(dian)解(jie)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)展(zhan)示(shi)的(de)未(wei)來(lai)潛(qian)力(li)之(zhi)外(wai)
，氫(qing)能(neng)的(de)發(fa)展(zhan)還(hai)受(shou)到(dao)了(le)其(qi)他(ta)一(yi)些(xie)結(jie)構(gou)性(xing)與(yu)短(duan)中(zhong)期(qi)因(yin)素(su)的(de)“催化”，主要包括：

　　第一
，傳統能源價格上漲預期。2021年—2022年，世界化石能源價格暴漲，價格風險與進口可靠性（尤其是天然氣）問題凸顯。在這樣的背景下，電解製氫各種技術路線的經濟性得到了進一步凸顯
，工業示範項目的審批
、融資與建設也呈現出快速發展的態勢。

　　第二，綠氫有望解決減碳難題。通過可再生能源製備的綠氫成為解決部分碳減排困難領域問題的關鍵，特別是在重工業
、重載運輸、航空等領域。在這些領域，廣泛利用傳統電力並不經濟或者存在可靠性不高、技術不可行等問題。例如，在需要大量儲存的場景中，電池存儲成本仍然昂貴，而液體與氣體的運輸方式則更加容易且成本較低。8個300萬千瓦架空線的傳輸能量跟1個1.2米直徑的天然氣管道相當。

　　第(di)三(san)，政(zheng)策(ce)推(tui)動(dong)新(xin)型(xing)製(zhi)造(zao)業(ye)發(fa)展(zhan)。世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)紛(fen)紛(fen)強(qiang)調(tiao)新(xin)型(xing)製(zhi)造(zao)業(ye)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)，通(tong)過(guo)製(zhi)定(ding)產(chan)業(ye)政(zheng)策(ce)促(cu)進(jin)氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)鏈(lian)發(fa)展(zhan)。例(li)如(ru)
，美(mei)國(guo)通(tong)過(guo)通(tong)貨(huo)膨(peng)脹(zhang)調(tiao)整(zheng)法(fa)案(an)（IRA）為本地製造業提供大量補貼
；歐洲也相繼推出一係列本地製造激勵與補貼政策
，支持風機、光伏、電解槽、電池等製造業發展

，以防範產業的空心化。

　　第四，傳統能源巨頭的積極參與。從社會經濟視角來看，當前能源市場的主要參與者（如各大石油公司巨頭）對氫能的熱情高於風電與光伏發電初入市場時。他們往往更看重間接電氣化，認為其優於“電是一切”的直接電氣化。

　　氫能的快速發展體現在製氫、輸氫
、儲氫與用氫等產業鏈環節
，有望實現供需互相促進，逐步形成生態係統。

　　歐盟、英國、美國、韓國、日本

、中國等世界主要經濟體在2020年前後陸續發布關於氫能發展的國家戰略。即使是沒有專門發布氫能戰略的國家，也將氫能利用作為其碳減排實現的支撐性技術之一。2023年上半年
，德國又更新了其氫能戰略版本
，提高了其中期（2030年）發展目標。

　　政府的支持對啟動這個新型市場是重要的。按照目前的計劃，到2030年，歐盟要實現40吉瓦以上的電解能力，產出百萬噸級的氫能，主要利用北海（North Sea）地區的海上風電資源。其中，荷蘭與德國進展較快。2022年，英國在2021年製定的國家氫能戰略基礎上
，發布低碳氫經濟商業模式與支持方式

，包含一項2.4億英鎊的基金，錨定到2030年實現5吉瓦左右的綠氫生產能力。

　　zaixiaofeice，yizhicunzaiyipishengengqingranliaodianchiyuqingfadongjideqichechangshang，zhuyaoshiribenyuhanguochangshang，danyudangqianshichangduidiandongqichedegaoguanzhuduxiangbi
，xiandeyouxiejinzhanhuanman。zaiqingnengyunshufangmian，diyichuanyeqingzai2021年12月26ricongribenyunwangaodaliya，tongguoyeqingbianyunshubianqudongchuanzhishixiayibudeshexiang。deguoyujianadaqiandinglelvqinghezuoxieyi，tuidongguojichanyelianjianshe，juxi，jianadatongguofengdianzhibeidediyipiqingzuizaojihuayu2025年開始賣到德國。

　　相較而言，我國目前的試點項目規模更大
、成本更低，特別是在河北、山西、內蒙古等能源富集地區的風儲氫綜合能源項目，單位投資成本隻有發達國家顯示成本的1/2甚至更低。相關研究顯示：基於德國和美國得克薩斯州的當前環境，盡管還不能在工業上實現規模供應，但可再生氫氣在小市場（niche market）應用中已經具有成本競爭力（3.2歐元/公斤）。如果最近的市場趨勢延續下去，10年內可再生氫氣價格可以下降到2.50歐元/公斤。2022年3月，我國光伏製造商——隆基股份提出“一塊五一方氫”的綠氫發展理念。如果光伏發電成本下降到0.1元/千瓦時
，那麼對應的製氫成本可以降到5元/公斤。今年8月30日有關消息顯示，我國光伏發電製氫規模化應用在新疆實現零的突破。

　　為wei綠lv氫qing創chuang造zao下xia遊you市shi場chang是shi可ke以yi進jin一yi步bu發fa力li的de地di方fang。這zhe方fang麵mian不bu僅jin要yao有you目mu標biao，還hai需xu要yao有you初chu期qi的de集ji體ti性xing政zheng策ce工gong具ju，解jie決jue增zeng量liang成cheng本ben如ru何he消xiao化hua的de超chao越yue企qi業ye層ceng麵mian的de問wen題ti。這zhe些xie安an排pai需xu要yao財cai政zheng的de積ji極ji介jie入ru。德de國guo宣xuan布bu擬ni通tong過guo財cai政zheng補bu貼tie來lai彌mi補bu綠lv氫qing相xiang較jiao於yu傳chuan統tong氫qing能neng增zeng加jia的de成cheng本ben
，即ji設she計ji“碳差價合約”（CCfD）jihua，weinengyuanmijixingchanyetigongzizhu

，zhichijianshaoeryanghuatanpaifangbingjiangqizhuanbianweiqihouyouhaoxinggongsi。zheleigongsiyouwanghuodeyuqishengchanguimowuguandebuzhujin。

　　製氫端研究開發：競爭還是合作？

　　當前，各種電解槽/電池的研究開發正處於不斷進步的階段。學術界/研發實驗室密集探索著通過改進轉化效率

、電解海水等方式緩解耗水擔憂，並積極探索新的技術路線。

　　在電解海水方麵，大連
、武漢等地研究機構的科技工作者最近在《自然》期刊上發文
，內容是不斷提升電解效率並解決腐蝕問題。與此同時
，歐美研究人員2023年6月公布了一項突破性發現
，通過鹵化物鈣鈦礦電池使水解製氫效率超過20%。而在應用端的研發示範項目中
，天然氣電廠摻氫燃燒，奧地利電力部門正在測試30%比例的可行性。

　　過去，人們往往認為研究開發基礎科學（know-how）會帶來典型的正外部溢出效應——一旦某個知識點或技術實現突破，就會變得容易理解與掌握，人人都能從中受益。

　　盡管這個觀點在某種程度上依然成立
，現實中的暢通交流/合作研發卻日益受到泛安全關切的幹擾。以中美科技合作協定（STA）為例
，自1979年簽署以來
，STA每隔5年就會續簽一次。然而，在2023年8月，美方僅尋求將其策略性延長6個月。鑒於這一現狀
，我們應區別於國際社會的封閉做法
，主動開放合作。

　　2023年5月份

，信息與情報谘詢機構麥肯錫組織的氫能委員會發布了最新的全球氫能項目；9月份，國際能源署（IEA）也發表類似的綜述；歐洲氫能項目的跟蹤與分析工具（hydrogen project tracker）時刻更新；北美大陸的項目也在不斷彙總中。

　　據筆者統計，這些項目涵蓋整個產業鏈，總數已經超過1000個
，處於計劃、可行性研究、投資準備、在建以及投運的不同階段。盡管所有項目都有望在2030年前建成，但是最終能夠投產運行的隻有小部分。可行性方麵需要不斷試錯，重大戰略性技術路線的選擇、資金與管理方麵的問題與挑戰等必然伴隨整個項目周期。

　　以儲運環節為例。基於目前存在的基礎設施現狀
，氫能的運輸起碼有3種選擇：與天然氣混合運輸（存在比例限製）
、改造天然氣管道、建設新的氫能傳輸網絡。這三者並非互斥，但是不同空間
、時間下，理想的選擇會有所不同。其中，誰來承擔儲運基礎設施的成本，特別是高昂的前期投資成本，是一個尚待明確的問題；相關的操作性問題，比如商業交易、調度
、結算等也需要假以時日才能發展起來。目前
，將氫能轉化為更接近目前油氣產品的能源（高能量密度
、可儲存、可運輸），特別是利用目前的LNG（液化天然氣）船與接收站基礎設施，是值得深入探索的方向。

　　是否有足夠的電力用於製氫？氫能的規模一旦上去，就類似於今天的IT與(yu)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)，會(hui)迅(xun)速(su)成(cheng)為(wei)耗(hao)電(dian)大(da)戶(hu)。同(tong)時(shi)
，巨(ju)大(da)的(de)投(tou)資(zi)成(cheng)本(ben)要(yao)有(you)效(xiao)攤(tan)銷(xiao)，連(lian)續(xu)長(chang)時(shi)間(jian)運(yun)行(xing)也(ye)要(yao)考(kao)量(liang)經(jing)濟(ji)與(yu)可(ke)靠(kao)性(xing)。如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)新(xin)增(zeng)的(de)大(da)量(liang)廉(lian)價(jia)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)
，則(ze)有(you)可(ke)能(neng)引(yin)發(fa)電(dian)價(jia)上(shang)漲(zhang)，或(huo)者(zhe)傳(chuan)統(tong)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)的(de)更(geng)進(jin)一(yi)步(bu)使(shi)用(yong)（這是氣候變化的壞消息），乃至產生供應緊張甚至中斷問題。

　　這zhe方fang麵mian，歐ou盟meng出chu台tai的de綠lv氫qing法fa案an具ju有you非fei常chang縝zhen密mi的de額e外wai性xing要yao求qiu

，可ke供gong我wo們men借jie鑒jian。它ta規gui定ding了le一yi套tao複fu雜za的de程cheng序xu來lai確que保bao生sheng產chan燃ran料liao的de電dian力li是shi可ke再zai生sheng能neng源yuan，包bao括kuo發fa電dian設she施shi與yu電dian解jie槽cao在zai地di理li上shang相xiang距ju不bu遠yuan


，在zai時shi間jian上shang同tong時shi開kai動dong等deng。有you專zhuan業ye學xue者zhe根gen據ju這zhe個ge程cheng序xu
，畫hua了le一yi大da張zhang紙zhi的de判pan斷duan流liu程cheng圖tu。在zai最zui多duo的de情qing況kuang下xia，足zu足zu需xu要yao13個步驟才能判斷是否符合綠氫的標準。

　　我國中西部有廣泛的綠色產業園，可有效緩解這方麵的擔憂。綠色產業園將電源、耗能工業
、產品深加工、生產生活集合在一起，構成一個微網係統。根據相關行業協會最新的項目技術經濟分析
，陸地風電已經普遍實現低於0.3元/千瓦時的長期度電成本
，而在一些光照良好的沙漠地區，光伏滿負荷等價發電小時數在1500小時以上，度電成本可以低至0.1元/千瓦時~0.2元/千瓦時。利用好這些廉價的電力資源，是鋼鐵等終端能源需求部門的一個戰略性課題。

　　從現在到2030年，我國大量的鋼鐵產能將麵臨退役重建。未來，采用何種技術、在哪裏布局、是否開展氫冶金以實現噸鋼低碳排放甚至零碳排放
，是不可回避的重大戰略抉擇問題。

　　在宏觀約束上
，碳邊境調節機製正日益成為實際政策。推行碳邊境調節機製的一個最有說服力的理由是：如ru果guo不bu對dui進jin口kou高gao耗hao能neng產chan品pin征zheng收shou額e外wai稅shui，那na麼me本ben地di的de高gao耗hao能neng企qi業ye就jiu麵mian臨lin不bu公gong平ping的de國guo際ji競jing爭zheng，長chang期qi來lai看kan
，它ta們men就jiu有you可ke能neng永yong久jiu轉zhuan移yi到dao其qi他ta地di方fang，造zao成cheng本ben地di產chan業ye與yu就jiu業ye流liu失shi。鋼gang鐵tie是shi第di一yi批pi需xu要yao繳jiao納na碳tan稅shui調tiao整zheng的de產chan品pin之zhi一yi。

　　從cong鋼gang鐵tie生sheng產chan的de投tou入ru要yao素su，特te別bie是shi鐵tie礦kuang石shi與yu電dian力li來lai看kan，市shi場chang環huan境jing的de變bian化hua也ye可ke能neng引yin發fa新xin的de行xing業ye空kong間jian配pei置zhi轉zhuan移yi。最zui近jin的de一yi篇pian論lun文wen論lun述shu，鋼gang鐵tie工gong業ye的de未wei來lai在zai陽yang光guang充chong足zu
、風力強勁

、靠kao近jin鐵tie礦kuang石shi礦kuang床chuang的de熱re帶dai地di區qu國guo家jia。這zhe是shi純chun基ji於yu技ji術shu經jing濟ji競jing爭zheng力li比bi較jiao的de結jie果guo，它ta必bi須xu加jia上shang足zu夠gou的de經jing濟ji安an全quan與yu國guo家jia安an全quan考kao量liang才cai能neng更geng加jia靠kao近jin這zhe個ge世shi界jie的de現xian實shi。保bao留liu鋼gang鐵tie等deng先xian進jin製zhi造zao業ye
，成cheng為wei各ge國guo“重商主義”的(de)共(gong)同(tong)選(xuan)擇(ze)。當(dang)然(ran)，在(zai)明(ming)顯(xian)具(ju)有(you)界(jie)限(xian)國(guo)家(jia)的(de)內(nei)部(bu)，鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)布(bu)局(ju)往(wang)往(wang)出(chu)於(yu)經(jing)濟(ji)效(xiao)率(lv)考(kao)量(liang)。過(guo)去(qu)
，我(wo)國(guo)的(de)鋼(gang)鐵(tie)產(chan)能(neng)主(zhu)要(yao)布(bu)置(zhi)在(zai)交(jiao)通(tong)便(bian)利(li)的(de)東(dong)部(bu)沿(yan)海(hai)地(di)區(qu)，而(er)現(xian)在(zai)，隨(sui)著(zhe)西(xi)部(bu)豐(feng)富(fu)廉(lian)價(jia)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)增(zeng)多(duo)
，產(chan)業(ye)逐(zhu)步(bu)從(cong)東(dong)向(xiang)西(xi)轉(zhuan)移(yi)也(ye)是(shi)自(zi)然(ran)趨(qu)勢(shi)。

　　未wei來lai，鋼gang鐵tie產chan品pin的de出chu口kou無wu疑yi會hui受shou到dao碳tan邊bian境jing調tiao節jie機ji製zhi的de約yue束shu。是shi否fou有you一yi種zhong可ke能neng，與yu其qi讓rang歐ou盟meng收shou碳tan稅shui，我wo們men還hai不bu如ru自zi己ji收shou了le，乃nai至zhi對dui鋼gang鐵tie行xing業ye定ding向xiang征zheng收shou？這zhe種zhong定ding向xiang方fang式shi在zai歐ou盟meng看kan來lai是shi一yi種zhong“繞過規則”dezuofa，shibunenghuomiande。congqiyecengmian，shifoukeyiconggaibianchanpinleibiedejiaoduguibizhengshui
？biruyuanlaidegangtiechanpin，shaoweigaizaobaozhuang
，yongqitachanpinbaoguan？zhezhongkenengxingoumengyeyijingkaolvdaole——專門有個27條款控製這種“規則規避”。美國方麵，甚至可能在本國不存在碳定價的情況下，以碳排放為由進一步征收鋼鐵關稅。盡管2022年12月(yue)份(fen)
，世(shi)界(jie)貿(mao)易(yi)組(zu)織(zhi)已(yi)經(jing)裁(cai)定(ding)這(zhe)些(xie)關(guan)稅(shui)不(bu)符(fu)合(he)貿(mao)易(yi)規(gui)則(ze)
，但(dan)美(mei)國(guo)貿(mao)易(yi)代(dai)表(biao)一(yi)再(zai)重(zhong)申(shen)，世(shi)界(jie)貿(mao)易(yi)組(zu)織(zhi)不(bu)應(ying)幹(gan)預(yu)美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)安(an)全(quan)利(li)益(yi)。從(cong)這(zhe)一(yi)現(xian)狀(zhuang)及(ji)趨(qu)勢(shi)出(chu)發(fa)，我(wo)國(guo)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)或(huo)者(zhe)交(jiao)稅(shui)，或(huo)者(zhe)不(bu)再(zai)貿(mao)易(yi)出(chu)口(kou)，或(huo)者(zhe)從(cong)長(chang)計(ji)議(yi)開(kai)始(shi)調(tiao)整(zheng)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)（比如結合氫能利用）
，這是一個戰略選擇的重點問題。