氫能是未來能源革命的突破口之一，其發展和利用必將帶來能源結構的重大改變。但氫能發展中尚存在諸多技術瓶頸與現實挑戰。對此，我應結合實際，適度審慎佈局，有序向前推進。
隨著中國經濟社會的快速發展，能源消費需求總量不斷上升，石油、天然氣等一次能源的進口依存度持續走高。能源進口依存度高，已成為中國能源安全的巨大隱患，能源結構轉型勢在必行。
氫能作為一種來源廣泛、綠色、高效的二次能源，未來必將成為中國能源系統的重要組成部分，改善中國能源安全現狀。同時，制氫、儲氫、用氫的各個環節均可產生巨大的商業與社會價值，對中國產業升級、經濟可持續發展具有重要意義。
但與日、美、歐、韓等國相比，中國氫能技術發展相對滯後，政策扶持力度不足，氫能產業發展存在巨大挑戰。對此，中國應從戰略、產業結構、財政支持等方面進行統籌佈局，加快推進中國氫能產業發展。
一、發展氫能有利於保障能源安全，推進產業升級
當前，中國能源發展主要面臨以下挑戰：一是我國石油對外依存度接近70%，能源安全存在系統性風險；二是傳統粗放式能源開發利用帶來的環境問題亟待解決；三是能源系統效率總體偏低；四是我國碳排放量約佔全球總量的1/4，連續多年世界第一。
在此背景下，面臨能源消費革命和產業結構調整的艱鉅任務，加快發展氫能產業具有重要意義。一方面，推廣應用電解水制氫來消納結構性過剩的水電、風電及光伏發電等可再生能源，既是中國能源安全戰略的重要組成部分，也是中國優化能源消費結構的重要途徑；另一方面，氫能產業鏈包括氫能基礎設施、燃料電池系統、燃料電池車輛及其他氫能應用領域等，發展氫能產業能夠有效帶動新材料、新能源、新能源汽車及氫儲存與運輸等高端裝備製造業快速發展，有助於加快推動中國產業結構調整。
二、氫能產業迎來重大利好，發展勢頭迅猛
（一）多國積極部署氫能政策，推進“氫經濟”發展
2003年11月，由美國主導的《氫經濟國際夥伴計劃》在華盛頓宣告成立，標誌著國際社會在發展氫經濟上初步達成共識。近年來，隨著傳統能源引發的氣候變暖、汙染及地緣政治危機，世界科技強國紛紛加強“氫經濟”建設，旨在搶奪新能源發展的先機。
2017年7月，歐洲研究機構N.ERGHY協會正式更名為歐洲氫能研究所，加強與歐洲氫能組織的合作，以促進氫能和燃料電池的發展。2017年12月，日本政府正式發佈“氫能源基本戰略”，主要目標包括到2030年左右實現氫能源發電商用化，以削減碳排放並提高能源自給率。2018年2月，受韓國政府大力支持的公私協商組織H2KOREA，發表了關於韓國建立氫能經濟社會的方案，計劃到2030年以後進入氫能社會。
（二）關鍵技術不斷實現突破，氫能利用成本逐漸減低
一是新型氫氣催化劑相繼誕生，制氫成本有望大幅下降。如2017年12月，美國桑迪亞國家實驗室和加州大學的研究人員利用仿生學原理，開發出有效催化氫氣的聚合物。
二是儲氫材料研發加速，儲氫、運氫成本將顯著降低。如2018年3月，美國萊斯大學研究人員通過超級計算機研究發現，二維氮化硼材料儲氫能力優異，能夠快速吸收或釋放氫氣。
三是新型燃料電池催化劑實現突破，為燃料電池商業化發展提供可能。如2017年12月，中國科學技術大學與西安交通大學研究人員將鐵、鈷雙原子材料應用於氫燃料電池，並將電池活性提高至20%。
（三）氫能產業化步伐加快，基礎設施建設提速
隨著關鍵技術的突破與各國政策的強力支持，氫燃料電池商業化進程不斷加速。2014年12月，豐田FCV燃料電池汽車在日本上市，2015年產700輛，2016年產2000輛，預計2020年產達3萬輛。FCV燃料電池汽車最初售價為5.75萬美元，豐田計劃2025年前讓燃料電池汽車售價降至2萬美元。
此外，日、美、歐、韓等國均大力發展加氫站並做出長遠規劃。截至2017年8月，全球共有286座加氫站，其中日本86座、美國60座、德國31座。根據發展規劃，英國將於2025年建成300座加氫站，德國將於2025年建成400座加氫站，日本將於2030年建成320座加氫站。
三、中國氫能產業發展尚存在諸多瓶頸
（一）氫能大規模商業化應用仍存在諸多挑戰
從制氫環節上看，現有制氫技術大多依賴煤炭、天然氣等一次能源，經濟、環保性問題依然突出。利用核能、生物質氣化制氫尚不成熟，利用太陽能或風能等可再生能源則存在效率低、綜合成本高等問題。
從儲氫環節上看，雖然加壓壓縮儲氫技術、液化儲氫技術、金屬氫化物儲氫技術和有機化合物儲氫技術均取得了較大進步，但儲氫密度、儲氫安全性和儲氫成本之間的平衡關係尚未解決，離大規模商業化應用還有一定差距。
從用氫環節上看，氫燃料電池汽車規模不足，導致加氫站建造成本居高不下、難以大規模鋪設，加氫站數量不足反過來又導致用戶難以選用氫燃料電池汽車。總體來看，用氫環節的便利性和成本控制難以兼顧。
（二）基礎研究能力不足，知識產權保護力度弱
從全球範圍的氫能專利佈局看，大量核心專利掌握在美國、日本等國的大型企業手中，我國尚未成為主導國際氫能發展的技術來源方。國外專利申請者多為實力雄厚的跨國企業，在行業內具有絕對領先的技術優勢和資本優勢，而國內專利申請者多為高校和科研院所，應用技術基礎研究能力薄弱，產品轉化速率較低。
此外，以豐田、本田為首的國外跨國企業，具有很強的專利保護意識和清晰的國際專利佈局戰略意圖，在很多國家都申請了相當數量的PCT專利。相比之下，
中國研發機構對專利保護意識不足，在國外申請數量較少，不利於未來市場競爭與拓展。（三）標準化建設不足制約氫能產業發展
在氫能產業發展的過程中，目前依然面臨著“談氫色變”的問題。全球學術界和產業界已形成共識，只要按照標準來發展氫能產業，安全程度是可保障的。目前氫能方面的標準已經超過21項，但遠遠不能滿足產業發展的需求，而沒有相應基礎標準的支撐，新產品推廣就會受限。
四、對策建議
氫能是未來能源革命的突破口之一，其發展和利用必將帶來能源結構的重大改變。氫能與燃料電池涵蓋了龐大的技術體系，對科學技術發展具有重要的輻射作用。但氫能發展中尚存在諸多技術瓶頸與現實挑戰，短期內高強度投資佈局或不利於行業可持續發展。
對此，我應正確認識氫能在能源結構中的地位，適度審慎佈局，鼓勵企業為主的應用技術創新，建立健全氫能利用標準，推動氫能產業健康發展。
（一）適度審慎佈局氫能產業發展
氫能利用仍面臨諸多障礙，在技術實現重大突破、成本顯著下降之前，投入過多政治意願、資金支持反而不利於氫能產業的發展。我國的社會經濟發展現狀在一段時期內還無法承受向前景不夠明朗的氫能經濟轉型的巨大代價。
針對國內現狀，我應適度審慎佈局氫能產業發展，釐清發展思路和定位，優先在軍事用途、空間開發、偏遠地區供能、與可再生能源結合、小規模商用熱電聯供等方面發展氫能產業。
（二）依靠市場主導，合理制定補貼政策
目前，國內氫能產業存在一哄而上的現象，缺乏統籌規劃，群龍無首、各自為戰的現象十分突出。國家對於氫能的高額補貼，或將導致資本蜂擁而至，一些不具備“氫經濟”天然稟賦的地方也爭相發展氫能產業。對此，我應鼓勵發展市場主導的氫能產業，合理制定補貼政策，積極培養市場基礎，推動制氫、儲氫、用氫的高效發展。
（三）加大力度打通科研成果轉化效率
一是加強企業、高效的專利保護意識，提升參與國際市場競爭的強度，做好國際專利申請和佈局，積極搶佔科技創新的制高點；二是加強高校與傳統技術優勢企業的合作，結合各方優勢，促進核心技術的研發與應用，通過專利許可、專利轉讓等形式，實現技術創新成果的市場價值最大化。
（四）推動氫能產業標準化建設
一是規範加氫站申請、批准程序，促進氫能基礎設施建設，規範加氫站對公眾開放的標準；二是取消對氫能國際標準建設的限制，需要多少就立項多少；三是設立第三方論證，進一步保障氫能安全生產與使用；四是鼓勵國內、國際合作，借鑑其他產業行之有效的經驗。
作者丨宮學源
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