文/ 趙易凡 羅培 關瑞玲

習近平總書記曾指出我國能源發(fā)展面臨需求壓力巨大、供給制約較多、綠色低碳轉型任務艱巨等一系列挑戰(zhàn)，而應對這些挑戰(zhàn)的出路就是大力發(fā)展新能源。在新能源譜系中，氫能以其資源豐富、綠色高效、應用廣泛等獨特優(yōu)勢，被確立為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)及未來重點發(fā)展方向。盡管國家已出臺多項政策助力氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但由于起步較晚，基礎設施建設尚不充分，氫能產(chǎn)業(yè)尚未實現(xiàn)規(guī)?；虡I(yè)化發(fā)展，相關政策體系也有待進一步優(yōu)化完善。基于此，本文將分析我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢及面臨的主要挑戰(zhàn)，并結合數(shù)字化發(fā)展新機遇給出三條建議，以期為推動氫能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展貢獻思路和方法。

一、我國氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展中的瓶頸

作為能源消費大國，中國正積極應對能源轉型的挑戰(zhàn)，并出臺了一系列政策支持氫能發(fā)展，涵蓋技術研發(fā)、基礎設施建設、市場推廣等，旨在為其快速發(fā)展提供保障。然而，盡管政策扶持力度加大，氫能產(chǎn)業(yè)仍未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展。綜合研判，我國目前氫能產(chǎn)業(yè)未能實現(xiàn)規(guī)?；虡I(yè)化發(fā)展，主要有三個原因：

第一，標準體系不夠健全，管理部門尚未明確，基礎設施建設滯后。其中，燃料電池技術相關標準基本健全，但氫能技術標準存在較多薄弱環(huán)節(jié)。例如，我國氫氣制取碳排放標準、車載儲氫瓶組標準、液氫民用標準、氫安全等方面的標準仍然薄弱，氫氣品質(zhì)及儲運技術標準較少。同時，我國可再生能源制氫、工業(yè)用綠氫等領域發(fā)展較快，但相關技術工藝、裝置設備及生產(chǎn)運營等環(huán)節(jié)標準亟須完善。此外，我國氫能產(chǎn)業(yè)管理部門尚不明確，工作推進機制尚未形成，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的安全、標準、項目核準、加氫站審批等問題難以實現(xiàn)根本性突破。截至 2024 年 6 月底，我國加氫站建設進度滯后，實際建成僅 426 座，遠低于規(guī)劃的至 2025 年建成約 1000 座的目標。[1]這一滯后不僅影響了氫能基礎設施的完善，還導致用能企業(yè)面臨缺少廉價氫源等一系列問題。

第二，氫能技術領域仍然存在瓶頸，產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)未打通，工程化驗證數(shù)據(jù)不足。目前，氫能技術迭代較慢，基礎材料及核心部件尚未實現(xiàn)完全國產(chǎn)化，其中很大一部分原因是因為工程化驗證不足。在氫能產(chǎn)業(yè)鏈關鍵材料產(chǎn)業(yè)化進程中，工程化驗證是連接研發(fā)與實際應用的關鍵環(huán)節(jié)，它在測試技術的同時，還能確保技術在實際工況下的可行性，優(yōu)化了產(chǎn)品設計，助力行業(yè)標準制定，并降低市場風險。然而，當前氫能產(chǎn)業(yè)鏈在上下游缺少工程化驗證數(shù)據(jù)，驗證體系也不夠完善，這是由于產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期，很多新技術、新材料尚未經(jīng)過充分的工程化驗證。[2]為加速技術進步與成本降低，必須構建暢通的數(shù)據(jù)反饋機制，確保上游研發(fā)數(shù)據(jù)能夠高效傳遞至下游，同時下游測試數(shù)據(jù)也能及時反饋給上游。若此循環(huán)不暢，技術迭代將受阻，研發(fā)成本亦難以有效降低。

第三，經(jīng)濟性是影響氫能產(chǎn)業(yè)化進程的重要因素，成本高導致的產(chǎn)品經(jīng)濟性不足對氫能技術商業(yè)化的影響不容忽視。可再生能源制氫成本約為 20 到 40 元每千克，高出化工能源 2 到 4 倍，加氫站車用氫氣售價 30 到 80 元每千克，相比其他燃料缺乏競爭力。[3]盡管燃料電池生產(chǎn)成本已大幅下降，但與傳統(tǒng)燃油汽車和新能源汽車相比，當前燃料電池汽車售價依然偏高，主因是質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑等國產(chǎn)化不足，對外依存度高。同時，加氫站建設審批難、投入運營的燃料電池汽車數(shù)量少也導致加氫站建設成本高，進一步拉升了運營及加注成本。

二、在數(shù)字化機遇中探索實踐路徑，面向數(shù)字空間與實體空間，打造氫能制、儲、運、加、用全產(chǎn)業(yè)鏈集群

數(shù)字化技術以其強大的數(shù)據(jù)處理、優(yōu)化決策和實時監(jiān)控能力，為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強有力的支持，有助于解決氫能產(chǎn)業(yè)在制、儲、運、加、用等各個環(huán)節(jié)面臨的問題。

(一)數(shù)字化與氫能產(chǎn)業(yè)深度融合，為大規(guī)模部署提供解決方案

要充分發(fā)揮氫能和數(shù)字化融合的潛力，需打破數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)跨部門和行業(yè)的合作。近年來，大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化技術愈發(fā)成熟，通過這些技術的應用，可以優(yōu)化氫氣的生產(chǎn)、儲存和分配流程，降低成本并提高效率。同時，數(shù)字化管理手段可有效解決可再生能源的發(fā)電不穩(wěn)定性問題，確保綠色氫氣的穩(wěn)定供應，并減少對化石燃料的依賴。在監(jiān)控和維護方面，數(shù)字化技術同樣發(fā)揮著重要作用，通過數(shù)字孿生方案模擬生產(chǎn)過程，提前發(fā)現(xiàn)并解決潛在的安全問題，提高氫氣生產(chǎn)過程的可靠性和安全性。最后，在應用環(huán)節(jié)，構建氫能數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)平臺，通過實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析，以及智能化運營和管理手段，支持碳資產(chǎn)管理并促進產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構建。

(二)面向?qū)嶓w與數(shù)字空間，打造氫能產(chǎn)業(yè)集群

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需面向?qū)嶓w和數(shù)字兩個空間，打造氫能產(chǎn)業(yè)集群，推進建圈強鏈，整合產(chǎn)業(yè)鏈資源。實體空間為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎設施等物質(zhì)基礎和應用場景，推動能源結構轉型及全鏈條產(chǎn)業(yè)發(fā)展;數(shù)字空間則可以優(yōu)化資源配置、提升技術創(chuàng)新能力、促進跨界融合和確保氫能供應穩(wěn)定。

氫能產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展能夠顯著降低成本，促進技術創(chuàng)新，提升市場競爭力，優(yōu)化資源利用，享受政策支持，加快市場應用推廣，并增強風險抵御能力，是推動氫能產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展的關鍵路徑。利用數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群的共享資源、協(xié)同創(chuàng)新、提高效率、降低成本等優(yōu)勢，為集群內(nèi)外的企業(yè)和機構創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)聯(lián)動效應，從而實現(xiàn)創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈的深度融合，推動集群內(nèi)企業(yè)向產(chǎn)業(yè)高端邁進。

三、政策建議

第一，數(shù)據(jù)驅(qū)動，搭建數(shù)據(jù)平臺，引領產(chǎn)業(yè)發(fā)展

建設氫能大數(shù)據(jù)平臺，牢抓產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)。氫能全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺聚焦于數(shù)據(jù)的收集、處理、分析和應用，通過實時監(jiān)控，精準識別產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中的潛在安全隱患，并通過智能化管理手段及時應對。

在制氫環(huán)節(jié)，平臺應實時進行生產(chǎn)安全監(jiān)控，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定與安全，同時精確跟蹤氫能產(chǎn)量，為生產(chǎn)調(diào)度提供有力支持;在運輸環(huán)節(jié)，平臺通過跟蹤車輛運輸狀態(tài)及氫燃料剩余量，保障運輸安全并優(yōu)化運輸路徑。在加氫站管理端，平臺應實時監(jiān)控加氫站的運營情況及氫氣儲備量，實現(xiàn)智能化監(jiān)管和氫源的科學調(diào)配;在車輛管理端，平臺能夠?qū)崟r定位燃料電池車輛，提升車輛運營效率和安全性。氫能全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺通過對氫能源制儲運加用全鏈的安全監(jiān)管，為氫能產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展提供了強有力的技術支撐，推動了氫能產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉型和智能化升級。

第二，堅持科技引領，建立科技創(chuàng)新中心

設立科技創(chuàng)新中心，匯聚產(chǎn)業(yè)鏈上下游的優(yōu)質(zhì)資源，形成強大的技術創(chuàng)新合力。以形成強有力的競爭優(yōu)勢為目標，建成圍繞氫能源制備、儲運、加氫、燃料電池和高端化工裝備制造在內(nèi)的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，形成產(chǎn)業(yè)集群化、規(guī)?；M而推動區(qū)域效益最大化。在打造全產(chǎn)業(yè)鏈過程中，以龍頭企業(yè)為抓手，做到產(chǎn)業(yè)鏈條完善，集約化程度高，專業(yè)分工明確，夯實產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的根基，打造特色產(chǎn)業(yè)集群。

大力支持自主研發(fā)和應用，針對關鍵技術瓶頸，實施精準突破。加強氫能產(chǎn)業(yè)科研平臺建設，聚焦電解水制氫、氫氣純化、檢測、加油加氣站改造等關鍵環(huán)節(jié)，開展深入的技術研發(fā)。依托行業(yè)骨干企業(yè)，創(chuàng)建科技創(chuàng)新中心，重點攻克加氫站壓力升級、燃料電池電源管理、熱電聯(lián)供系統(tǒng)能量管理、高壓儲氫材料研發(fā)及制造、液態(tài)儲氫技術等核心技術和裝備，確保達到國際領先水平。

堅守創(chuàng)新策源、技術先行的原則，深化改革創(chuàng)新體制機制，充分激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新潛能。集中優(yōu)勢資源，攻堅克難，力求在氫能產(chǎn)業(yè)的關鍵核心技術上取得重大突破，推動產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈的深度結合。同時，積極整合各類科技創(chuàng)新資源，構建“軟硬結合、以龍頭企業(yè)創(chuàng)新為平臺、新型技術和示范孵化為支撐”的綜合性創(chuàng)新體系，為氫能產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供不竭動力。

第三，完善制儲運加用全產(chǎn)業(yè)鏈，打造試點案例，助力產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

建議結合地方產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，充分利用地方科技創(chuàng)新資源，明確以“風光氫儲用”一體化為發(fā)展方向。充分發(fā)揮氫能龍頭企業(yè)、科研機構及高校在技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化方面的引領作用，通過構建產(chǎn)學研深度融合的創(chuàng)新生態(tài)，加速氫能技術的研發(fā)與應用，提升整個產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力。依托氫能產(chǎn)業(yè)園，打造具有示范效應的氫能應用試點案例，確保安全高效、綠色低碳，從而為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供可借鑒的經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]中國加氫站建設新趨勢：建大站!1噸以上的加氫站已有4成[EB/OL]. 2024-07-05[2024-07-08]. https://news.bjx.com.cn/html/20240705/1387191.shtml.

[2]林典馳. 氫能多路徑降本“破局”產(chǎn)業(yè)化難題 上下游缺少工程化驗證數(shù)據(jù)待解[EB/OL]. 2024-06-06[2024-07-10]. https://finance.eastmoney.com/a/202406063098115484.html.

[3]任大明. 氫能產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展熱潮，如何規(guī)模化應用仍待解[EB/OL]. 2024-07-08[2024-07-09]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1804015129638600160&wfr=spider&for=pc.

（來源：清華大學互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院）