1、下一階段氫能發(fā)展將緊密圍繞實現(xiàn)碳中和為核心目標

從2014年全球啟動新一輪“氫能經(jīng)濟”，氫能產(chǎn)業(yè)在世界各國快速推進。

發(fā)展到2020年，全球出現(xiàn)兩個重要的標志性事項：

第一、在前期僅少數(shù)國家如日、韓等正式發(fā)布了氫能戰(zhàn)略，到今年歐、美、澳洲各國，甚至中東及拉美部分小國都先后發(fā)布各自氫能戰(zhàn)略或路線圖，對未來氫能產(chǎn)業(yè)做整體規(guī)劃與安排，并明確強調(diào)綠氫發(fā)展目標;

第二，中國對2060年實現(xiàn)碳中和做出承諾，與此前我國提出將在2030年左右二氧化碳排放達到峰值相比，這個目標進一步加大了力度，要求也更高。2020年10月份，歐盟議會進一步重申承諾碳中和目標。

在此背景下，全球氫能經(jīng)濟發(fā)展、綠氫制備逐步進入2.0階段，即推進能源領(lǐng)域深度替代，最終促進盡快實現(xiàn)碳中和。

可以預(yù)見，我國氫能發(fā)展將在會圍繞實現(xiàn)如何促進碳中和前提下，進一步明確后續(xù)發(fā)展目標與路徑。

2、碳中和背景下的氫能發(fā)展

化工領(lǐng)域綠氫替代：全球每年氫氣產(chǎn)量約6900萬噸，中國約2400萬噸，99%通過化石能源制取，作為化工原料、工業(yè)氣體應(yīng)用在工業(yè)各領(lǐng)域，總計排放CO28.3億噸，其中兩個重要領(lǐng)域如下：

全球煉鋼行業(yè)每年將大約有1.7億噸的二氧化碳排放到大氣中，占全球二氧化碳排放量的5%左右。而在我國，煉鋼行業(yè)碳排放約占15%，但是占全球的占全球鋼鐵行業(yè)碳排放量的60%以上;傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中75% 的二氧化碳(CO2)來自化肥、飼料及燃料，在其中超過一半又來自化肥生產(chǎn)(我國約為61%)。這些領(lǐng)域無疑是未來綠氫存量替代即實現(xiàn)碳中和的重要領(lǐng)域。

交通領(lǐng)域的綠氫替代：我國制定了到2030年發(fā)展100萬輛燃料電池車的目標。從碳中和角度，我國現(xiàn)有重卡約630萬輛，其四項污染物排放量，一氧化碳占汽車總排放的18.0%，碳氫化合物占22%，氮氧化物占53%萬噸，顆粒物占59%。因此，未來我國燃料電池車將更多向需要減碳的重卡、工程機械(叉車、裝載機、挖掘機等)領(lǐng)域發(fā)展，替代現(xiàn)有重卡。

從深度替代角度。隨著風(fēng)、太可再生能源的發(fā)展，汽車電動化，在交通、電力、供熱領(lǐng)域的減碳快速發(fā)展，有希望率先實現(xiàn)轉(zhuǎn)型達成目標。目前，在工業(yè)、建筑領(lǐng)域，減碳及碳中和工作進入商業(yè)示范與探索。

3、制氫的未來路徑的思考

全球已進入大量增加綠氫供應(yīng)的階段。歐洲已在推動多個G瓦級制氫項目，大量兆瓦級項目設(shè)計及建設(shè)中，我們初步統(tǒng)計約有40個綠氫制備項目。在中國已有大量制氫項目上馬，據(jù)亞化咨詢統(tǒng)計，截至2020年8月，中國共有45個風(fēng)電/光伏制氫項目處于已建成或擬在建階段。僅張家口地區(qū)，納入今年開工的計劃的項目就有三個，后續(xù)三年計劃累計形成制氫能力超過30,000kg/d。

可見，全球氫能生產(chǎn)與應(yīng)用進入到一個新的階段;整體上，這些項目(特別是在中國)主要以滿足氫能交通綠氫消耗為主要目標。

為實現(xiàn)碳中和為目標的綠氫深度替代開始向縱深發(fā)展，特別是新一代將電能轉(zhuǎn)化學(xué)能的技術(shù)將快速發(fā)展與應(yīng)用，將帶來能源架構(gòu)根本性的改革。

綠氫替代進入交通以外的化工、建筑、供熱、電力等領(lǐng)域;帶來不同的各類創(chuàng)新商業(yè)模式的發(fā)展;如燃料電池卡車商尼古拉(NKLA)宣稱成為能源供應(yīng)商，整合產(chǎn)業(yè)鏈上上游制氫，下游用氫、并進入氫儲能調(diào)峰市場;2020年8月31日，SSAB(瑞典鋼鐵公司)，Vattenfall(瑞典一家電力公司)和LKAB(瑞典一家鐵礦石生產(chǎn)商)通過HYBRIT(突破性氫能煉鐵技術(shù)，用可再生電力生產(chǎn)的氫替代傳統(tǒng)煉鐵使用的焦炭)的無化石海綿鐵生產(chǎn)工廠的正式啟動;11月，中國河鋼也宣布與外國伙伴合作采取類似技術(shù)開展氫冶煉;SUNFIRE在荷蘭建設(shè)兆瓦級電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能項目，等等。

可見，在快速嬗變中的新能源架構(gòu)下，一方面，基于可再生能源制取的綠氫被大量生產(chǎn)及消耗，同時又需要具有高度的彈性與需求平衡，會導(dǎo)致出現(xiàn)基荷制氫+調(diào)峰制氫能力的適度配置問題;二方面，未來能源架構(gòu)下電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣網(wǎng)與其它非能源架構(gòu)之間壁壘也將打通，作為最佳二次能源的氫能開始真正成為未來能源架構(gòu)的核心。

可見新一代高效制氫設(shè)備，與具有打通電能與化學(xué)能的技術(shù)及商業(yè)方案，將是未來重點發(fā)展方向;這一趨勢，將開啟“綠氫2.0時代”，也是發(fā)展所謂“氫能經(jīng)濟”真正意義之所在。

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