川觀智庫研究員 燕巧
氫能作為清潔高效的能源載體,已成為推動(dòng)全球能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵方向。我國(guó)“十五五”規(guī)劃綱要明確將其列為重點(diǎn)培育的新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。然而,氫能產(chǎn)業(yè)化落地仍面臨多重現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn):如何突破“成本高、儲(chǔ)運(yùn)難”的瓶頸?商業(yè)化拐點(diǎn)還有多遠(yuǎn)?而四川,又該如何探索差異化發(fā)展?
帶著這些問題,川觀智庫專訪德國(guó)國(guó)家工程院院士、西南石油大學(xué)碳中和首席科學(xué)家、天府永興實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家雷憲章,從產(chǎn)業(yè)化邏輯與區(qū)域?qū)嵺`兩個(gè)維度,探尋氫能商業(yè)化的破局路徑。
院士名片
雷憲章
德國(guó)國(guó)家工程院院士,現(xiàn)任天府永興實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家,天府新能源研究院院長(zhǎng),西南石油大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,碳中和首席科學(xué)家。承擔(dān)“863”計(jì)劃等國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目及歐盟“地平線”等歐洲多個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目,獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利60余項(xiàng)。
離網(wǎng)制氫 打破成本瓶頸的關(guān)鍵
●由于制氫成本高、儲(chǔ)運(yùn)難,當(dāng)前氫能缺乏經(jīng)濟(jì)性
●15元/千克是氫能規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵價(jià)格拐點(diǎn)
●電網(wǎng)電價(jià)推高制氫成本,離網(wǎng)制氫能打破電價(jià)制約
川觀智庫:如何認(rèn)識(shí)當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)化所處階段?
雷憲章:當(dāng)前氫能的戰(zhàn)略定位與發(fā)展意義,較此前已有本質(zhì)區(qū)別。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)“富煤、貧油、少氣”特征,過去氫能主要作為節(jié)能、降碳的新能源,如今已上升為保障國(guó)家能源安全、支撐“雙碳”目標(biāo)落地的戰(zhàn)略性能源,是未來能源的重要組成部分,有望成為未來的“綠色石油”。
從氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段來看,當(dāng)前行業(yè)整體處于“雷聲大、雨點(diǎn)小”狀態(tài),市場(chǎng)資本規(guī)模化投入意愿不足,原因在于當(dāng)前氫能缺乏經(jīng)濟(jì)性,主要有兩大堵點(diǎn):制氫成本高和儲(chǔ)運(yùn)難,所以尚未邁入規(guī)模化商用階段。
川觀智庫:制氫成本高一直是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點(diǎn),現(xiàn)在制氫成本有多高,堵點(diǎn)在哪?
雷憲章:首先需要明確,我們所說的制氫成本高,主要說的是綠氫。綠氫是利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電,通過電解水技術(shù)制取的氫氣。另外還有灰氫和藍(lán)氫,灰氫以煤、天然氣等化石燃料為原料,制取成本雖然低,但碳排放強(qiáng)度高;藍(lán)氫同樣以天然氣為原料,通過重整工藝制取,但配套技術(shù)復(fù)雜,雖然可以降低碳排放強(qiáng)度,但成本高于灰氫。只有綠氫全程零碳排放,是符合“雙碳”目標(biāo)的清潔能源。
過去多年,國(guó)內(nèi)終端綠氫價(jià)格長(zhǎng)期在35元—60元/千克區(qū)間。今年3月,工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、國(guó)家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于開展氫能綜合應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》,明確到2030年終端用氫平均價(jià)格降至25元/千克以下、部分優(yōu)勢(shì)地區(qū)力爭(zhēng)降至15元/千克左右。15元/千克是什么概念呢?這一目標(biāo)價(jià)格一旦達(dá)成,意味著氫能汽車加氫成本與電動(dòng)汽車充電成本基本持平,氫能規(guī)模化應(yīng)用的價(jià)格瓶頸被打破。所以,15元/千克是氫能規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵價(jià)格拐點(diǎn)。
但從當(dāng)前實(shí)際看,我們的制氫成本還遠(yuǎn)高于這一價(jià)格。中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2025年6月底,全國(guó)生產(chǎn)側(cè)氫價(jià)指數(shù)約27.5元/千克,消費(fèi)側(cè)則高達(dá)45元/千克。
川觀智庫:造成綠氫成本居高不下的核心原因是什么?
雷憲章:綠氫的制氫成本主要是電力成本,占比達(dá)60%—70%。行業(yè)測(cè)算顯示:只有電價(jià)在0.15元/度以下,綠氫才有經(jīng)濟(jì)性。以四川為例,全域最便宜工業(yè)用電電價(jià)約0.3元/度,加氫站專用制氫電價(jià)更高,高電價(jià)直接導(dǎo)致綠氫成本居高不下。所以沒有經(jīng)濟(jì)性,難以形成市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
破解成本高痛點(diǎn)的核心思路,就是離網(wǎng)制氫(不用電網(wǎng)的電來制氫)。我前段時(shí)間去內(nèi)蒙古調(diào)研,當(dāng)?shù)赜霉夥偷刂茪洌瑲鋬r(jià)已經(jīng)可以做到15元/千克。風(fēng)電光伏度電成本能做到0.12元—0.15元,未來達(dá)到吉瓦級(jí)規(guī)模,風(fēng)光耦合制氫,氫價(jià)可降至10元/千克甚至8元/千克。這個(gè)價(jià)格相當(dāng)于當(dāng)前汽油價(jià)格。未來在“雙碳”目標(biāo)下,同樣的價(jià)格,有降碳需求的市場(chǎng)主體就會(huì)選擇綠氫。
電氫協(xié)同 破解新能源消納困局
●風(fēng)光發(fā)電快速發(fā)展面臨電網(wǎng)消納困難,就地制氫是消納的重要途徑
●電氫協(xié)同構(gòu)建“能電則電、能氫則氫”雙核模式,顛覆以往電力單核模式
●液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫是解決氫能儲(chǔ)運(yùn)難的潛力方向
川觀智庫:您一直強(qiáng)調(diào)電氫協(xié)同,這是怎樣的協(xié)同模式?
雷憲章:電和氫同屬二次能源,所謂電氫協(xié)同模式,是指新能源發(fā)電多的時(shí)候,可以通過“電—氫”轉(zhuǎn)化,制成氫存起來;等到新能源發(fā)電不足時(shí),再通過“氫—電”轉(zhuǎn)化,進(jìn)行電能供應(yīng),形成電氫融合,能電則電,能氫則氫。
川觀智庫:為什么需要電氫協(xié)同?
雷憲章:我國(guó)新能源發(fā)展速度遠(yuǎn)超預(yù)期。2020年,我國(guó)在氣候雄心峰會(huì)上宣布,到2030年中國(guó)風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量要達(dá)到12億千瓦以上,而實(shí)際上2024年就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),提前了六年。截至2025年底,全國(guó)風(fēng)電、太陽能等可再生能源發(fā)電總裝機(jī)存量已達(dá)23.4億千瓦。與此同時(shí),新能源快速發(fā)展也帶來電網(wǎng)消納困難。我國(guó)能源資源與負(fù)荷中心逆向分布特征明顯,即能源富集區(qū)(如西部、北部)遠(yuǎn)離東部沿海負(fù)荷中心,導(dǎo)致供需空間錯(cuò)位。這就需要建設(shè)距離超遠(yuǎn)、跨越多地的特高壓工程,實(shí)現(xiàn)西電東送。但特高壓工程受地域、成本限制,很多地方廊道已無空間。去年,國(guó)家發(fā)展改革委首次把非電消費(fèi)系統(tǒng)性納入最低比重考核,拓展新能源非電利用途徑,就地制氫就是非電利用的重要途徑。
電氫協(xié)同從底層邏輯上,顛覆了以往電力單核模式,變成電氫雙核。基于這一模式,我國(guó)西北地區(qū)以及四川三州一市(阿壩州、甘孜州、涼山州和攀枝花市)這類風(fēng)光資源富集地區(qū),可以依托清潔能源變身能源“聚寶盆”。不僅可以解決新能源消納痛點(diǎn),還可以將制氫成本降至合理區(qū)間,倒逼能源轉(zhuǎn)型。
川觀智庫:儲(chǔ)運(yùn)難度大也是當(dāng)前氫能發(fā)展痛點(diǎn)。風(fēng)光資源豐富的地方就地制氫可以降低綠氫成本,但怎么運(yùn)出來呢?
雷憲章:目前國(guó)內(nèi)氫能配送更多像同城快遞,在一個(gè)小范圍之內(nèi)運(yùn)輸。要支撐氫能未來大規(guī)模發(fā)展,必須建立類似物流配運(yùn)中心的儲(chǔ)運(yùn)體系,但當(dāng)前缺乏成熟的大規(guī)模儲(chǔ)氫技術(shù)。液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫被國(guó)際能源署視為最有潛力的方向之一,它是把氫變成類似成品油的物質(zhì),直接復(fù)用油罐車、儲(chǔ)油罐等現(xiàn)有石油運(yùn)輸設(shè)施,無需新打造設(shè)施體系,并可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期儲(chǔ)存。這需要顛覆性技術(shù)。
四川路徑 聚焦三大方向差異化布局
●建議四川培育本土核心企業(yè),加快前沿技術(shù)落地
●建設(shè)全國(guó)特色綠氫倉儲(chǔ)配送中心,破解氫能跨區(qū)域儲(chǔ)運(yùn)難題
●聚焦工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景,規(guī)模化撬動(dòng)綠氫需求
川觀智庫:結(jié)合四川氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),您對(duì)四川氫能發(fā)展有何建議?
雷憲章:四川兼具我國(guó)西北地區(qū)的風(fēng)光資源稟賦,與東部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景,這是四川氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的核心底氣。立足這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì),四川可沿著三個(gè)思路來考慮重點(diǎn)布局方向:一是三州及攀枝花市的優(yōu)質(zhì)綠氫資源,要高效輸送至成都等核心用氫區(qū)域,需要搭建專業(yè)化綠氫配送體系;二是成都等無低成本電網(wǎng)制氫優(yōu)勢(shì)地區(qū),需要以技術(shù)創(chuàng)新補(bǔ)齊資源短板;三是國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展重心已從交通領(lǐng)域全面轉(zhuǎn)向工業(yè)應(yīng)用,綠氫是高耗能工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。四川須搶抓轉(zhuǎn)型窗口期。具體有以下三方面建議:
第一,培育本土核心技術(shù)與企業(yè),加快前沿技術(shù)落地。專項(xiàng)扶持省內(nèi)氫能核心技術(shù)企業(yè),依托各類示范項(xiàng)目培育本土龍頭企業(yè),構(gòu)建自主可控的氫能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)體系。當(dāng)前氫能前沿技術(shù)將集中落地,窗口期較短,若錯(cuò)過,四川有可能錯(cuò)失產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)。
第二,建設(shè)全國(guó)特色綠氫倉儲(chǔ)配送中心,破解省內(nèi)氫能跨區(qū)域儲(chǔ)運(yùn)難題,打造全國(guó)獨(dú)有的綠氫倉儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn)、配送一體化體系,形成四川氫能產(chǎn)業(yè)差異化示范優(yōu)勢(shì)。
第三,聚焦工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。 預(yù)計(jì)未來工業(yè)用氫將占據(jù)氫能總需求的80%以上,是氫能產(chǎn)業(yè)的主流應(yīng)用領(lǐng)域。四川在布局氫能交通場(chǎng)景的同時(shí),需重點(diǎn)推進(jìn)冶金、化工水泥等行業(yè)氫能替代,以規(guī)模化剛性需求拉動(dòng)綠氫生產(chǎn),形成產(chǎn)業(yè)良性循環(huán)。
總體來看,四川發(fā)展氫能不缺資源,不缺應(yīng)用場(chǎng)景,但需加快構(gòu)建完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈,集聚前沿技術(shù)、頭部企業(yè)與優(yōu)質(zhì)資源,在全國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)賽道中確立獨(dú)特優(yōu)勢(shì),形成核心競(jìng)爭(zhēng)力。
責(zé)任編輯: 張磊