云南培育發展氫能產業的對策建議

茹 毅，蘇 丹，張明宇，黃孟陽，楊 璽，張國瑩

（云南省能源研究院有限公司，云南 昆明 650599）

1 氫能產業現狀與展望

氫能是目前已知的所有能源中，最為清潔的能源類型。其使用后的產物是水，可以真正做到零排放、無污染。氫的利用需要整個產業鏈的貫通，主要包括上游制備、中游儲運、下游應用3 個方面。制取氫氣的方法有化工原料制氫、石化能源制氫、電解水制氫等多種途徑。各種工藝方法各有其優劣勢，應根據不同地區的資源稟賦不同，選擇不同的工藝路線。目前，主要的氫氣存儲方式有氣態存儲、液態存儲。從實際應用來看，有機液體儲氫是最安全的氫儲存方式，體積密度達到50-70kg/m3，質量密度達到5-6wt%，儲氫有機液體不易燃燒，能夠在空氣中長期保存；氫能主要是通過燃料電池得到應用，主要場景可分為交通運輸應用場景、便攜式應用場景、固定式應用場景。其中，交通領域的氫燃料電池汽車應用是氫能最主要的應用場景，約占氫能應用需求的七成左右［1,2］。

1.1 國內氫能產業發展現狀

目前，氫能作為新能源新興產業中的一種具體形態，在我國還處于起步發展階段。但也有一些省份結合自身產業優勢，因地制宜地加快產業鏈部分環節發展。其中，上海、湖北、四川和山東等省市動作較大、步伐較為領先。

2016 年9 月，上海市發布了《上海市燃料電池汽車發展規劃》。近期目標是打造國內領先的氫燃料電池汽車技術示范城市，中期目標是提升氫燃料電池汽車全產業鏈國際競爭優勢，長期目標是成為具有國際影響力的氫燃料電池汽車應用城市，實現上海氫燃料電池汽車全產業鏈年產值突破3 000 億元。2018 年1 月，湖北省武漢市《氫能產業發展規劃建議方案》出爐，列出了未來氫能產業發展方向、時間表、路線圖。根據規劃，武漢將在3 年內打造“氫能汽車之都”，到2025 年實現氫能燃料電池全產業鏈年產值1 000 億元，成為世界級新型氫能城市。四川省依托東方電氣、四川能投等企業與清華大學進行合作，擬通過完善制氫、儲氫、運氫、加氫基礎設施及燃料電池應用等產業鏈，促進四川省加快氫能產業布局，促進四川省國家優質清潔能源基地和清潔能源示范省建設。2018 年12 月，山東省提出，打造“中國氫谷”，推動氫能源產業有序發展，并要求省屬企業先行先試，提前布局新能源領域，加強氫能源方面的研究、開發與利用［3］。

1.2 氫能產業發展的趨勢和方向

圖1 氫能產業鏈全景圖

氫能作為一種綠色、高效的新能源，具有巨大的發展潛力，但作為一個新興產業，氫能大規模市場化應用還需要一定的培育周期。券商機構研究表明，未來3-5 年是我國氫能產業的導入期，5-10 年后開始進入成長期。對此，國家也先后出臺了一些產業發展支持政策。中長期看，我國《戰略性新興產業發展“十三五”規劃》《能源技術革命創新行動計劃(2016 ～2030 年)》《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012 ～2020 年)》《中國制造2025》等國家頂層戰略規劃，均明確了氫能與燃料電池產業的戰略性地位，紛紛將發展氫能和氫燃料電池技術列為重點任務，將氫燃料電池汽車列為重點支持領域。短期看，2019 年2 月13 日，國家財政部、科技部、工信部和國家發改委等4 部門聯合發布了《關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，其中規定：“除燃料電池汽車外，各類車型2019-2020 年中央及地方補貼標準和上限，在現行標準基礎上退坡20%。”這意味著，在我國新能源汽車開始補貼退坡的背景下，以氫能為主的燃料電池依然能夠享受更優厚的財政補貼政策［4］。

2 云南培育發展氫能產業的意義

當前，云南全省正圍繞打造世界一流“綠色能源牌”，做大做強做優能源支柱產業。其主要思路是，充分發揮云南綠色水電資源優勢，不斷通過延展云南綠色能源的產業鏈，促進全省邁向價值鏈中高端。氫能本身就是綠色能源，云南具備培育發展氫能產業的條件和基礎。充分發揮云南綠色水電資源優勢，發展水電氫能一體化，并通過氫能燃料電池與新能源汽車產業融合發展，對我省綠色能源產業發展具有重要意義。

2.1 云南培育發展氫能產業的經濟價值

在制氫環節，利用云南汛期棄水電量來制氫，不僅能有效解決我省“棄水”“棄電”問題，還能通過氫能豐富我省綠色能源類型，優化能源結構。如果將云南去年的棄水電量（290 億kW·h）全部用于電解水制氫，即便以70kWh/kg 的最高能耗水平計算，也可制備4.14 億kg 氫氣。同時，枯水期可通過天然氣制氫工藝作為補充，最大限度將緬甸來氣留存省內使用，加快“氣化云南”戰略落地，進一步提升天然氣占省內一次能源消費的比重，優化我省能源結構，有效支撐世界一流“綠色能源牌”。

在下游應用環節，我省正加快新能源汽車產業發展，而氫燃料電池汽車是目前最受國家政策支持的新能源汽車種類，有望成為我省新能源汽車產業彎道超車的重要路徑。如果將4.14 億kg 氫氣全部用于發展氫燃料電池汽車產業，按照約60 元/kg 的加氫價格計算，將產生經濟效益約250 億元。此外，氫能具有儲能性質，下游應用場景較多，經濟價值挖掘潛力巨大。

2.2 云南培育發展氫能產業的社會效益

我省大型水電集中分布于金沙江、瀾滄江干流地區，中小水電分散分布于各州（市）貧困地區、偏遠山區。上述大部分地區經濟發展落后、產業層次不高，是我省脫貧攻堅的重要戰場。充分發揮這些地方綠色水電資源優勢，加快水電氫能一體化發展，將有利于當地將資源優勢轉化為經濟發展優勢，促進當地實體產業發展、保障當地財稅來源，扎扎實實助力當地產業扶貧和脫貧攻堅。

此外，同等條件下采用氫燃料電池車替代傳統燃油車，可降低82%的碳排放量；采用氫燃料電池車替代純電動車，可降低79%的碳排放量。以云南為例，采用氫燃料電池車部分替換現有傳統燃油車方案，在替換比例為30%時，云南省每年可減少碳排放量0.24 億t（相當于減少了300 萬kW 火電一年的碳排放量）。同時，大力發展HCNG（混氫天然氣），有助于進一步優化我省用能結構，提高天然氣占一次能源消費比重。這將切實服務于國家污染防治攻堅戰和藍天保衛戰，促進最美云南建設，具有良好的環保效益。

3 關于云南培育發展氫能產業的對策建議

3.1 將氫能作為云南打造“綠色能源牌”的主抓產業

基于氫能產業與我省世界一流“綠色能源牌”戰略高度協同，建議將氫能作為云南打造“綠色能源牌”的主抓產業之一。參照水電鋁材、水電硅材一體化發展的思路，給予氫能產業強有力政策保障。

3.2 支持省屬企業先行先試，主導產業關鍵環節

應充分發揮省屬能源龍頭企業主力軍作用和產業培育功能，鼓勵相關企業先行先試，從上游制氫，中游儲運（加氫站）、下游氫燃料電池研發生產等方面主導我省氫能產業關鍵環節，掌握核心競爭力。同時，還應以加快新能源汽車產業發展為契機，引進具有技術優勢和綜合競爭力的先進氫燃料汽車整車制造商、零配件制造商，著重發展氫燃料電池企業及配套產業，爭取實現新能源汽車工業乃至汽車工業跨越發展。與此同時，我省應在昆明、大理、麗江、西雙版納等全域旅游基礎較好的州、市試點開通氫能源公交線路，盡快實現氫能源從制備到下游應用的良好示范，為氫能產業發展提供借鑒經驗。

3.3 補充發展天然氣制氫產業和HCNG產業

應提前謀劃，充分發揮中緬天然氣管道作為我國重要能源通道的優勢，最大限度留存緬甸來氣為云南省產業發展所用，補充發展天然氣制氫產業，以保障枯期制氫用能。此外，應統一布局省內天然氣產業發展，加快省內支線管網建設，盡快形成省內天然氣管網“一張網”，夯實能源保障網基礎，加快發展HCNG（混氫天然氣）產業，促進省內天然氣大規模應用，優化我省能源供應結構。

3.4 加大氫燃料電池等核心技術創新支持力度

面對云南科技創新實力較弱的困難，我省應加大對氫燃料電池等核心技術的創新支持力度。建議深化與省內外先進企業、知名高校、科研院所、咨詢機構的合作。通過內培外引，加大氫能產業關鍵環節、核心技術的科研力度，盡快在高效制氫、安全儲運、氫燃料電池汽車生產應用等領域提升自主創新能力，搶占行業制高點。同時，相關部門在專項研發經費投入、產業基金設立等方面給予支持。針對氫能科研任務重、周期長的困難，還應深化科技體制改革，為科技人才創造更寬松、更市場化的科技創新環境，進一步激發廣大科技人才干事創業的積極性和主動性［5］。