国际氢能技术与产业发展研究报告(2023)
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概述

作为应对气候变化、实现低碳经济、保障能源安全的关键因素,氢能在各国能源转型中的地位越来越重要。世界主要经济体均高度重视氢能技术和产业的发展,并纷纷发布氢能发展专项战略。以美欧日韩为主的氢能先发地区已形成较为完备的政策体系、技术研发体系和标准体系,具有成熟的示范模式、商业模式和国际合作模式,并在氢能细分领域的设备和技术等方面具备一定优势:美国液氢、燃料电池、重卡和叉车应用等领域的技术和装备处于世界领先水平;欧洲国际氢能标准和技术体系建设、绿氢示范居于世界前列;日本、韩国燃料电池汽车全产业链技术和氢能远洋运输装备制造能力处于优势地位。作为全球最大的潜在氢能消费市场,我国正沿着国际氢能产业发展趋势与本国优势和需求相结合的路线,开展全产业链技术突破与产业示范,随着氢能基础研发体系逐步完善,我国氢能产业和技术正在稳步提升国际竞争力。中国产业发展促进会氢能分会根据各国战略规划,按照发展趋势预测,到2030年,全球对氢的需求预计超过1.5亿t。

从氢能产业战略来看,美欧日韩等氢能产业先发国家和地区通过不断修订目标,保证了政策延续性。通过竞争性项目选择和严格的内部控制来选择资助对象,以保证最优秀的科研团队来承担相关课题,并依据国家氢能计划整体目标对各个项目的进程进行系统的跟踪,保证国家氢能计划的高效性。中国于2022年3月出台的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》系统谋划了我国氢能产业发展方向并提出具体目标和要求,具体的支持性产业政策处于逐步完善阶段。国家氢能战略的制定可依托国内巨大的市场规模优势,优先推动全产业链自主技术发展,加强先进技术和优势资本的引入,并合理规划布局氢能产业。

从研发体系来看,美欧日韩的氢能技术研发由统一的主导部门负责,并形成了多部门协作机制,发布由本国优势企业参与为主的课题,推动政、产、学、研、用的研发模式,同时强调技术要素的优先性、技术路径与市场路径的合理结合,保证在获得技术优势的前提下取得商业应用层面的成功,并提供专项资金作为引导,带动社会资本投入;我国氢能技术研发课题以“揭榜挂帅”和“赛马”等方式发布,征集和选拔课题最佳实施者,提升创新能力并激发创新热情,通过有效市场和有为政府结合的模式促进各类创新主体融合,采用问题导向和目标导向,整合优化科技创新资源配置,广泛聚集优势科研力量,构建高水平自立自强的科技创新研发体系。

从示范项目布局来看,美日韩等国以燃料电池汽车示范为主,依托燃料电池汽车带动技术研发和产业链建设,同时也开展了大量燃料电池发电实证项目;欧洲则广泛开展可再生能源与氢能的耦合系统应用示范和氢在建筑、交通和工业等领域的综合项目示范;我国氢能示范项目主要以燃料电池汽车示范城市群和“氢进万家”为主,并推动可再生能源制绿氢项目在沿海及三北地区进行示范,同步开展氢能在电力、工业和建筑等领域试点示范。

从商业模式来看,各国依托自身战略,形成了产品、技术、应用模式输出和能源输出的本国优势资源出口模式。技术、产品和应用模式方面以美国、欧洲、日本和韩国对外输出为主,通过加大国家资金支持、开展国际合作的形式,提升产品及技术的全球占有率,加快专利布局和抢占国际标准,以此挖深氢能产业护城河,占据氢能贸易主动权,为未来持续的获利奠定基础;能源方面以中东、非洲和大洋洲对外输出为主,通过与欧洲、日本和韩国等建立合作关系,引入相关技术和产品,实现本国氢能出口,并通过氢能生产项目带动可再生能源等产业链配套产业发展,增加就业,实现经济增长。我国大力推动构建国内国际双循环模式带动氢能产业发展,一方面促进国际氢能贸易体系建立,推动国内绿氢及装备出口并加强国际先进技术引进;另一方面通过政策引导,促进企业和社会资本加大氢能基础设施建设投入及燃料电池等技术在交通、工业、能源等领域商业运营模式探索,实现传统产业升级,建立内生循环经济体系。

从标准体系建设来看,美国、欧盟、日本、韩国积极推动氢能相关领域的标准化,建立了较为完善的标准体系。截至2022年12月,全球主要国家和国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)已发布逾700项氢能及燃料电池标准,涵盖范围基本全面。我国氢能产业高速发展推动氢能标准体系快速建设,颁布出台的各类标准已基本覆盖氢能全产业链并不断向细分领域延伸,但在标准制定过程中仍然大量参考和引用国外标准,且参与制定的国际标准数量较少,国际话语权较弱。

从国际交流合作来看,美国、欧盟和日本等国家和地区正在充分利用国际协调机制,发挥在ISO、IEC(International Electrotechnical Commission,国际电工委员会)和IMO(International Maritime Organization,国际海事组织)等组织中的主导作用,参与制定国际标准,加速抢占氢能及燃料电池在交通领域、建筑领域的标准和专利高地,构建符合自身利益的氢能全球合作机制和贸易链。当前我国主要在技术和产品引进方面开展国际合作,未来可积极发挥在“一带一路”合作、《区域全面经济伙伴关系协定》(Regional Comprehensive Economic Partnership,RCEP)、“17+1”合作、亚太经合组织和上合组织中的主导作用,拓宽氢能产业贸易市场,推进国际合作,全力打造我国氢能外循环价值链。

总结:针对我国氢能产业发展情况,未来可充分发挥产业基础雄厚和应用场景丰富的优势,促进氢能产业链整体技术水平提升。在传统能源企业带动下,加快清洁能源制氢布局,推动氢能产业发展,扩大绿氢应用领域,助力传统产业深度脱碳,通过示范加快实现技术创新,通过以奖代补推动自主技术应用,在产业不断发展的情况下,形成稳定的市场需求,加速推动标准创新和标准输出,增加我国氢能领域国际话语权,通过不断突破核心技术并在市场应用中迭代升级,实现对氢能先发国家的赶超。