本文來自：能源雜誌 作者：張燦 張明震 陳凡

氫能作為一種清潔、高效的能源，既可從煤氣油等傳統化石燃料高温裂解或工業副產獲取，還可利用光解電解、甲醇重整、生物質等先進科技製取，資源豐富、來源廣泛，是構建未來可持續發展能源體系的重要載體之一。

世界各國在構建綠色低碳發展圖景的過程中，國際氫能迎來飛速發展期，麥肯錫公司發佈的《Hydrogen Insights Report 2021》顯示，在2021年初已有三十多個國家發佈了氫能戰略規劃或路線圖，世界各國宣佈投資的氫能項目已超700億美元。本文對世界主要國家和地區的氫能政策趨勢與應用場景進行梳理分析，並分析與討論對我國氫能產業的相關啟示。

歐洲地區的氫能政策與應用場景

歐洲發展氫能主要是為促進其能源體系向低碳、脱碳轉型，根據歐盟《2020氣候和能源一攬子計劃》《2030氣候和能源框架》《2050低碳經濟》（簡稱“20-20-20目標”）以及《歐洲氫能路線圖：歐洲能源轉型的可持續發展路徑》等一系列政策，強調了氫能在改善歐洲能源體系，推動氣候與能源政策改革，實現2050年實現碳中和目標的重要性，申明氫能是影響歐洲和世界未來能源系統的變革技術。

以英國為例，在氫能發展領域，英國採取廣泛利用可再生能源電解水制氫、碳捕集利用與封存（CCUS）技術以及聯合產業界擬定英國低碳氫能標準等多種措施，並行打造“Power-to-X”的未來能源結構。

再以德國為例，德國擁有完整發達的工業門類和體系，在歐洲能源低碳、脱碳轉型過程中起着領先的示範作用，根據德國聯邦運輸和數字基礎設施部制定的《氫能和燃料電池技術國家創新計劃NIP（2006-2016）》，德國將在氫能長期創新計劃中陸續投資14億歐元支持240家工業公司、50家研究機構開展氫能及燃料電池技術的研究。德國依託雄厚的汽車工業實力，還對氫能發展戰略和氫能源交通戰略進行修訂，在2016年專門成立氫能交通公司，支持大眾、寶馬、奔馳等汽車企業大力發展氫燃料電池汽車，計劃分階段建設氫能交通基礎設施網絡。另外，除了2020年受新冠疫情影響，德國在2018年、2019年均是全球投入運營加氫站最多的國家。

回顧歐洲在氫能領域的發展歷程，以2010年為時間界限，在2010年之前，歐洲氫能主要是以概念性框架為主。2003年，歐洲開展了一項名為《歐洲研究區》（European Research Area，ERA）的聯合研究，該研究項目主要宗旨是加強歐洲各國科研合作，以保持歐洲科技在全球的領先地位，並構建燃料電池和氫能聯合組織開展歐洲氫能利用領域的合作研究，保障歐洲能源體系多元化和高效化；2009年，歐洲開展天然氣管道輸氫的研究，向現有天然氣管網注入氫氣的相關研究和實踐，目前以歐洲地區最為成熟和豐富，而法國液化空氣集團、法國道達爾、德國林德集團、荷蘭殼牌等歐洲能源領先企業在德國政府的牽頭下籤署了《H2 Mobility項目合作備忘錄（2009年）》，擬在德國境內開展大規模加氫站建設，為歐洲氫能合作起示範和引導作用。

在2010年之後，歐洲於2015年和2016年先後啟動了《歐洲氫能交通工具計劃》（Hydrogen Mobility Europe H2ME 1、H2ME 2），兩項計劃擬投資1.7億歐元建設49座加氫站，運營1400輛氫燃料電池汽車。隨着《歐洲氫能路線圖：歐洲能源轉型的可持續發展路徑》於2019年發佈並於2020年7月正式實施，氫能成為歐洲實現2050年實現碳中和目標的重要途徑，該路線圖闡明氫能為歐洲能源轉型提供了一個可用於跨部門、跨區域的能量載體，讓清潔靈活的可再生能源大規模利用成為可能，是歐洲能源轉型過程中的不可或缺的重要工具和槓桿。另外，該路線圖還預測2030年的歐洲氫能產值將達1300億歐元（約合近萬億人民幣），在本世紀中葉，歐洲地區的氫能將逐漸形成一個近萬億歐元的龐大市場。

作為推動低碳綠色發展最積極的地區，歐盟已具備氫製取、存儲輸運、終端設備製造的技術實力，但規模化的氫能供給成為歐盟能源安全保障的又一難題，基於可再生能源的制氫及其應用場景構建正在加速發展。

北美地區的氫能政策與應用場景

北美地區的氫能利用與發展主要以美國為主，美國早在上世紀七十年代便開展氫能相關研究，美國通用汽車公司技術中心是最先提出“氫經濟”概念的企業，石油危機之後開始實施政府級別的新能源政策，氫能便是其中之一。另外，美國還頒佈《電動和混合動力汽車的研究、開發和示範法》授權美國國家基金委對氫能相關研究項目進行管理。

上世紀九十年代，美國先後頒佈了一系列氫能產業政策，《氫能研究、開發及示範法案（1990）》從“發現、目的、定義”三個角度闡述氫能將為美國降低對傳統能源依賴作出巨大貢獻，並制定了較為詳細的五年研究計劃以突破制氫、儲氫輸運和氫能利用環節中的關鍵技術，《美國氫能前景法案（1996）》的目標則是開展氫能用於工業、住宅、運輸的可行性技術研究。

2000年之後，美國布什政府在2001年5月發佈《為美國未來提供可靠、可負擔、環境友好型能源》，該報吿稱氫能為“未來能源”，是美國解決長期能源以及應對環境變化的重要方案。同年，美國能源部召開國家氫能展望會議確定美國關於氫能經濟的共同願景，併發布《美國向氫經濟過渡的2030年遠景展望》，該報吿對促進美國氫能發展與利用的各種關鍵要素進行了詳細分析。

在美國氫能計劃的框架下，美國還陸續發佈了《美國國家氫能發展路線圖》（2002年）、《美國氫能立場計劃》（2004年）、《美國氫能經濟路線圖》（2019年）等氫能規劃或政策，並初步擬定“技術研發、市場應用、基礎設施建設、氫能社會”的四階段氫能發展計劃，標誌着美國氫能開始從設想轉為大規模應用場景構建。

在《美國全方位的能源戰略——通向可持續經濟發展之路》中，美國明確指出將繼續增強能源安全建設，發展低碳能源技術，為氫能等清潔能源發展奠定基礎，同時強調美國在世界能源的國際領導力和頂層設計地位。

近幾年，美國氫能政策更加明確，氫能產業也更加細化，並開始大量落地試驗性氫能項目。例如，2016年，美國氫能與燃料電池項目計劃獲得1.49億美元國會撥款用於美國加州GFO-15-605項目，支持加州地區加氫站等基礎設施建設；2017年，美國能源部投入1580萬美元繼續支持包括制氫和儲氫技術、新型低成本氫燃料電池材料在內的30多個氫能項目科技攻關；2019年，美國已建成70多座加氫站，廣泛服務於貨運叉車、物流車等氫燃料電池汽車。

另外，在全方位能源戰略的發展過程中，美國還逐漸形成了條理清晰、分工明確的氫能領域科研體系，主要包括2003年成立的美國氫能和燃料電池跨部門合作小組（IWG），2005年成立的美國氫能和燃料電池技術諮詢委員會（HTAC），2006年成立的美國跨部門氫能和燃料電池技術小組（ITF），2011年成立的美國氫能及燃料電池協同小組（HFCG）和美國能源部國家氫能協會（NHA）、美國清潔能源團體（CEG）等科研成員。

為提高公眾對氫能與燃料電池的瞭解，同時也彰顯美國對發展氫能的重視和信心，從2015年開始，美國政府參照氫原子的原子量（1.008），把每年10月8日定為美國氫能與燃料電池日。每年美國氫能與燃料電池日來臨之際，各州和聯邦政府、美國燃料電池和氫能源協會(FCHEA)及其成員、行業組織等在全國各地舉行各種各樣的活動來慶祝這個特殊的節日。在新的一輪氫能發展大潮中，美國已具備成熟的研發體系和示範經驗，但更低的成本和盈利的商業模式才是氫燃料電池車從加州走向全美的關鍵。

日本的氫能政策與應用場景

氫能在日本能源戰略規劃中佔有極其重要地位，自第二次世界大戰以來，日本能源體系發展自大致經歷了六個階段，日本近十年陸續制定《日本再復興戰略》《氫能與燃料電池戰略發展路線圖》《日本能源戰略規劃》等一系列政策，發展氫能已提升為日本國策，日本將建設全球第一個全面利用氫能的國家。

日本氫能在國家能源體系中的發展軌跡

以2000年為界限，早在上世紀七十年代，為應對席捲全球的石油危機，日本成立“日本氫能源協會”，在東京大學等高校開展氫能源技術研究課題；1974年，日本製定名為“月光計劃”的能源戰略規劃；1980年，日本新能源及產業技術綜合開發機構（NEDO）成立，以開發新能源和環境技術為宗旨，同時啟動了燃料電池研究計劃；1993年，日本新能源及產業技術綜合開發機構聯合其他科研機構和會社，設立為期十年的“日本氫能系統技術研究開發”綜合項目，涉及制氫、儲氫輸運和氫能終端利用的全過程。

在2000年之後，日本於2009年開始推廣“家用燃料電池熱電聯供系統Ene-farm”，並提供50%左右的政府補貼以促進消費級燃料電池應用；2013年，安倍晉三在《日本再復興戰略》中明確了日本復興戰略三項基本行動，氫能成為日本解決“經濟與能源協調問題”的國家戰略；2014年，日本相繼修改併發布《第四次能源基本計劃》《第五次能源基本計劃》《日本氫能和燃料電池戰略路線圖》等，氫能在日本能源體系中的角色定位越來越清晰，日本開始全面實施氫能基本戰略，大力推動氫能社會建設，並確定了在2025年、2030年、2040年分別達到氫燃料電池大規模使用、氫供應系統大規模建立、高效零碳制氫的日本氫能發展目標；2015年，日本新能源及產業技術綜合開發機構獲得530億日元的政府財政支持用於氫能領域的研究；2016年，日本豐田汽車推出世界首款新型氫燃料電池汽車Mirai。

2003年-2018年的日本五次《能源戰略規劃》中氫能相關內容

日本氫能與日本能源體系轉型息息相關，配合日本大力推行“氫能社會”的能源轉型相關的政策實施，日本單位GDP的二氧化碳排放量長期低於世界水平。從2003年到2018年，日本一共發佈了五次《日本能源戰略規劃》，不斷強調氫能是日本能源戰略及能源轉型的重要基礎。以制氫環節為例，2016年，日本東北電力公司和東芝公司等多家單位合作開展太陽能電解水制氫的試驗；2018年，日本開始建設福島氫能源研究項目（FH2R），該項目計劃運營一個10兆瓦級的太陽能電解水制氫工廠，是當時世界上最大的可再生能源制氫項目，所產氫氣將用於工業領域和氫燃料電池車，與此配套的是日本政府成立“下一代汽車振興中心”，為氫加註基礎設施提供補貼。

整體而言，一方面，日本氫能技術處於國際領先地位，日本製氫技術高效成熟，加氫站等基礎設施逐漸遍佈日本，而且日本已實現相對成熟的氫燃料電池、氫燃料電池車領域的商業應用，以豐田Mirai為代表的日本氫燃料電池車幾乎成為國際氫燃料電池車的標杆，全世界範圍內關於氫氣製備、儲存輸運、加氫站基礎設施、氫能終端利用的主要技術和關鍵零部件均與日本企業有關。另一方面，受限於資源匱乏和島國的地理環境，氫能穩定供給成為日本參與全球氫能貿易合作的動力，同時，日本氫燃料電池車推廣規模不及預期也受限於加氫站等基礎設施的不完善，車與站的矛盾制約了燃料電池車的市場規模，也影響了相關企業的戰略佈局。

韓國的氫能政策與應用場景

韓國2019年最新制定的《韓國氫能經濟發展路線圖》目標是2040年生產620萬輛氫燃料電池車，在全國建造超過1200個加氫站，樹立全球氫能技術先鋒模範，並確保韓國保持能源獨立。根據SNE Research等第三方市場調查機構數據，氫燃料電池乘用車在2019年的全球銷量創下歷史新高，超過7500輛，比2018年同期增長90%。而在2020年，全球共銷售氫燃料電池汽車9006台，同比下滑9.1％。在氫燃料電池汽車增速放緩的大背景下，截至2020年末，韓國氫車保有量已超越萬台，超越中美成為氫燃料電池乘用車保有量世界第一。

數據顯示，目前氫燃料電池乘用車大部分為韓國現代NEXO，其次為日本豐田Mirai、本田Clarity。韓國氫燃料電池汽車銷量在2019年躍居全球第一，累計出口同比幾近翻番，同時，韓國國內氫燃料電池車普及率也同比增加6倍，首次突破5000輛關口。

在氫能加註等基礎設施方面，韓國政府至今已投入運營64座加氫站，總規模少於日德中美；在氫能終端利用方面，以2019年年底為基準，韓國氫燃料電池佔全球燃料電池出貨量的40%，氫燃料電池發電量為408兆瓦，超過美國(382兆瓦)和日本(245兆瓦)。

中國是世界上未來氫燃料汽車最大的市場之一，以現代汽車為代表的韓國車企正在加大對中國氫燃料電池車佈局，韓國現代汽車集團在廣州建立了氫燃料電池系統工廠，並已成為四川現代的全資股東，藉此加速進軍中國，搶佔中國氫能源汽車市場。

綜合而言，韓國欲藉助氫能產業化浪潮實現在新領域的技術領先，雖然現代汽車的燃料電池技術處於領先水平，但氫能產業鏈較長，單一領域領先目前尚無法實現氫能應用的經濟性。

其他主要國家和地區

俄羅斯是全球石油、天然氣等傳統化石燃料儲量和產量最大的國家之一，其能源體系以油氣為主，雖然俄羅斯主張其國家新能源的前景是核能，但氫能相關研發也列入國家級大科學計劃。追溯歷史，俄羅斯高温電化學所早在上世紀便已成功建造了使用甲烷、天然氣的高温燃料電池，俄羅斯科學家還研製了世界上第一架氫能動力飛機。2003年，俄羅斯科學院與諾里爾斯克礦山冶金公司簽署了共同研發氫能和燃料電池的合作協議，俄羅斯科學院下屬約20家研究院將參與俄羅斯氫能開發與利用的工作，在全球能源結構低碳轉型、應對氣候變化等國際背景下，俄羅斯氫能政策和產業也進入新一輪的調整階段。

澳大利亞國家科學機構在《氫能研究進展和示範》中勾勒出澳大利亞包括氫能在內的能源體系圖譜，指出澳大利亞將爭取在2050年之前創造近萬個與氫能相關的新興產業工作崗位，完成每年新增110億澳元的經濟目標。該報吿還指出，對氫能儘早開展研究可解決澳大利亞的能源挑戰，創造包括氫氣出口、氫能與現有天然氣管網整合、氫氣儲存輸運、氫能與電力、氫能與工業等五個領域的的新興機遇。

另外，巴西在2018年舉辦了第22屆世界氫能大會，將氫氣納入國家可再生能源、生物質燃料的科技創新計劃；印度是《巴黎協定》中世界第三大碳減排承諾國，承諾到2030年將其碳排放量較2005年減少約35%，但因國內產業配套、法規、技術等原因，氫能發展各環節成本高企；沙特阿拉伯的第一座加氫站由阿美航空公司建造，卡塔爾、迪拜等中東地區也在不斷加大對氫能的關注和投入。隨着世界主要國家和地區均將氫能作為未來發展的重要戰略，氫能在改善能源結構、應對氣候變化中扮演的角色也勢必更加重要。

啟示與結語

《巴黎協定》自2015年12月通過並於2016年正式生效，為改善能源結構，應對氣候變化，世界各國都在不斷調整和完善關於氫能相關的政策和戰略。例如，2017年，日本首相宣佈日本將建成世界首個氫能社會國家；2018年，氫氣被列入全球第八次任務創新挑戰，歐洲各國部長關於氫問題發表了《林茨宣言》，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）在其特別報吿中指出年內全球升温1.5℃並專門召開氫能問題研討會，首次國際氫能部長級會議同年也在日本召開，併發布了《東京聲明》；2019年，大阪舉辦20國集團會議，併發布《20國集團氫能研究報吿》，《歐洲氫能路線圖》也於同年發佈，並已於2020年7月正式通過並實施。

自2018年開始，國際氫能發展勢頭急劇加快，氫能相關行業和產業在全球各地加速擴大，僅2018年期間便有超過380個氫燃料站已向專用車隊或公眾開放，氫燃料電池車技術不斷進步，產銷市場逐年擴大。同時，得益於低成本可再生電力能源逐年增加，一些地區利用光伏、風能等低成本可再生能源能夠以有競爭力的成本生產氫氣，適應不同場景的兆瓦級制氫電解槽、超級功率氫燃料電池等工業級氫能應用大規模增加，國際對氫能的研究討論空前熱烈，氫能與傳統系統的整合已被公認為具有巨大的發展前景。

國際氫能政策及未來願景是讓氫能協助改善全球能源系統，應對氣候變化，保障世界經濟的可持續發展，國際氫能政策和應用在未來仍會延續既有趨勢，繼續加強制氫、儲氫輸運、氫加註、氫能終端利用等環節的研究與發展。世界各國的氫能研究者和參與者也在不斷加強氫能技術研究交流、廣泛實施氫能應用的開發示範項目，並嘗試進行氫能應用場景的構建，雖然氫能應用場景目前尚處在早期，但已大致可分為乘用車專用車隊、商用巴士、重型貨車、物流車輛、軌道列車、飛機（無人機）、海運行業、便攜移動設備等幾大類。

國際氫能應用場景的部分案例

綜合來看，氫能應用綜合成本過高是影響國家氫能產業規劃以及企業產業佈局的重要因素，世界主要國家和地區針對氫能產業的支持已從早期的單純的技術支持，轉向全方位降低氫能綜合應用成本，相關的氫能戰略定位、氫能政策、氫能應用場景也正在深度調整。中國氫能在未來幾年將逐步進入產業導入期，當前我國氫能存在核心技術和關鍵設備攻關、標準化體系尚不完善、產品差異化不明顯、主管部門職責不明晰等諸多問題，從國際氫能的發展過程中汲取經驗，可讓氫能為我國多領域的能源體系低碳化的未來圖景增添更多想象力。

2020年的《能源法》（徵求意見稿）首次將氫列為能源，2022年發佈了《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)》，在“全面建成小康社會、實現第一個百年奮鬥目標、乘勢而上開啟全面建設社會主義現代化國家新徵程、向第二個百年奮鬥目標進軍”的之際，我們正在不斷探索“2030年實現碳達峯、2060年實現碳中和”的路線，雙碳目標與黨的十九大明確的“2035年基本實現社會主義現代化、本世紀中葉全面建成社會主義現代化強國”的戰略目標節點基本一致，中國氫能產業正立足新發展階段、貫徹新發展理念、構建新發展格局、推動高質量發展的新時代，對國際氫能的政策趨勢與應用場景進行瞭望並發現其中的可借鑑之處，為我國氫能產業更好的發展提供更多思考。