■文/鄭思聰（中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所）

2022年2月，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織發(fā)布《綠氫創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)政策》報(bào)告，對(duì)全球綠氫創(chuàng)新格局以及各國(guó)氫能戰(zhàn)略政策進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，報(bào)告建議各國(guó)政府采取五類(lèi)行動(dòng)為部署綠氫奠定基礎(chǔ)，包括：支持綠氫研發(fā)與示范；增加可再生電力供應(yīng)，建立國(guó)際氫市場(chǎng)；制定一攬子措施，縮小綠氫和灰氫的成本差距；完善氫基礎(chǔ)設(shè)施，制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，健全監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，減少投資不確定性；在向綠氫過(guò)渡期間，將藍(lán)氫作為臨時(shí)選擇。

近年來(lái)，伴隨世界各國(guó)做出碳中和承諾，人們愈發(fā)關(guān)注氫能在實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)方面可以發(fā)揮的關(guān)鍵作用。在此背景下，許多國(guó)家在過(guò)去兩年制定了國(guó)家級(jí)氫能戰(zhàn)略，明確了實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的政策工具。2022年2月23日，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織發(fā)布《綠氫創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)政策》報(bào)告，旨在分析產(chǎn)業(yè)政策，特別是創(chuàng)新和技術(shù)應(yīng)用政策在加速低碳?xì)洳渴鹋c應(yīng)用方面的作用。

一、全球綠氫創(chuàng)新格局

圖1顯示了2015—2019年各國(guó)在綠氫技術(shù)相關(guān)氫能生產(chǎn)氫能存儲(chǔ)和燃料電池三方面的PCT專(zhuān)利申請(qǐng)情況，排名前五名的國(guó)家依次為日本、美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)和法國(guó)，中國(guó)位列第六。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，日本綠氫專(zhuān)利申請(qǐng)量位居世界第一，超過(guò)2000件，其中大部分專(zhuān)利與燃料電池相關(guān)，綠氫生產(chǎn)專(zhuān)利量雖僅占綠氫相關(guān)專(zhuān)利總量的五分之一，但日本也是綠氫生產(chǎn)專(zhuān)利絕對(duì)量最多的國(guó)家。美國(guó)是排名第二的國(guó)家，其綠氫專(zhuān)利申請(qǐng)總量?jī)H為日本的一半左右，申請(qǐng)最多的是燃料電池領(lǐng)域，其次是綠氫生產(chǎn)領(lǐng)域。歐盟27國(guó)的綠氫專(zhuān)利申請(qǐng)總量略少于日本，其在綠氫生產(chǎn)和氫能存儲(chǔ)領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)比例較高，尤其是德國(guó)在氫能存儲(chǔ)領(lǐng)域幾乎與日本持平。中國(guó)2015—2019年綠氫專(zhuān)利申請(qǐng)總量超過(guò)300件，主要領(lǐng)域集中在燃料電池和綠氫生產(chǎn)領(lǐng)域。

圖1 各國(guó)綠氫相關(guān)PCT專(zhuān)利申請(qǐng)情況

圖2顯示了世界主要國(guó)家和國(guó)際組織在綠氫創(chuàng)新方面的相對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)(RTA)。RTA通過(guò)將各國(guó)綠氫專(zhuān)利份額除以全球綠氫專(zhuān)利份額計(jì)算得出，而綠氫專(zhuān)利份額是由綠氫PCT專(zhuān)利量除以同一國(guó)家或地區(qū)提交的PCT專(zhuān)利總量計(jì)算得出。可以發(fā)現(xiàn)，丹麥、德國(guó)和奧地利是2015—2019年RTA最高的三個(gè)國(guó)家，而這三個(gè)國(guó)家在2004—2008年的RTA指數(shù)均不足1。同時(shí)，法國(guó)和英國(guó)也發(fā)生了類(lèi)似變化，這表明歐洲國(guó)家近幾年在綠氫創(chuàng)新方面加大了投入。

圖2 各國(guó)綠氫創(chuàng)新相對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

二、主要國(guó)家氫能政策比較

報(bào)告圍繞發(fā)展目標(biāo)、政策工具、基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)先事項(xiàng)、監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際合作等五個(gè)維度，詳細(xì)分析了主要國(guó)家和地區(qū)的氫能政策。目前，澳大利亞、加拿大、法國(guó)、德國(guó)、日本、荷蘭和英國(guó)已制定國(guó)家級(jí)氫能戰(zhàn)略。而韓國(guó)頒布了《氫經(jīng)濟(jì)路線(xiàn)圖》，美國(guó)制定了《氫項(xiàng)目計(jì)劃》，這兩者都類(lèi)似于國(guó)家級(jí)氫能戰(zhàn)略。

（一）發(fā)展目標(biāo)

大多數(shù)國(guó)家都在各自氫能戰(zhàn)略中就制氫產(chǎn)能設(shè)定了具體目標(biāo)。例如：到2030年，法國(guó)將實(shí)現(xiàn)6.5吉瓦的零碳制氫產(chǎn)能；到2030年，德國(guó)將實(shí)現(xiàn)5吉瓦的可再生制氫產(chǎn)能，到2040年實(shí)現(xiàn)10吉瓦的可再生制氫產(chǎn)能；到2025年，英國(guó)將實(shí)現(xiàn)1吉瓦的低碳制氫產(chǎn)能，到2030年將實(shí)現(xiàn)5吉瓦的低碳制氫產(chǎn)能。此外，一些國(guó)家則就未來(lái)制氫成本制定了相應(yīng)目標(biāo)。例如：美國(guó)旨在將制氫成本降至2美元/公斤（無(wú)具體實(shí)現(xiàn)日期）；到2030年，日本將把制氫成本降至3美元/公斤。

（二）政策工具

目前，各國(guó)正在采取補(bǔ)貼作為主要政策工具，以實(shí)現(xiàn)上述氫能目標(biāo)。法國(guó)、澳大利亞和德國(guó)是支持綠氫發(fā)展力度最大的三個(gè)國(guó)家，其用于部署綠氫的年度公共補(bǔ)貼預(yù)算分別為8.5億歐元、13億澳元（約合8.1億歐元）和3億歐元。在英國(guó)，新的凈零氫基金將提供2.4億英鎊的政府聯(lián)合投資，支持2022年至2025年間的低碳?xì)渖a(chǎn)。同時(shí)，日本和韓國(guó)更加關(guān)注燃料電池和氫燃料汽車(chē)。日本制定了6.4億美元預(yù)算用于支持氫能，而韓國(guó)則計(jì)劃擴(kuò)大電動(dòng)和氫燃料汽車(chē)的供應(yīng)。

（三）基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)先事項(xiàng)

雖然最終用戶(hù)可以在需求現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)氫氣，但集中大規(guī)模制氫可以提高成本效益，這將需要?dú)浯鎯?chǔ)和運(yùn)輸相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，包括管道和加氫站。因此，需要在國(guó)家和國(guó)際層面對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施投資做出公共承諾，以有效加速氫能開(kāi)發(fā)和部署。氫基礎(chǔ)設(shè)施不需要從零開(kāi)始建設(shè)，許多國(guó)家正在考慮使用現(xiàn)有天然氣網(wǎng)絡(luò)來(lái)輸送氫氣。盡管大多數(shù)國(guó)家開(kāi)始在氫能戰(zhàn)略和其他政策文件中提及氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)機(jī)遇和瓶頸，但幾乎所有主要經(jīng)濟(jì)體的氫基礎(chǔ)設(shè)施承諾仍處于非常初期的階段。

現(xiàn)階段，一些國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始對(duì)未來(lái)必要?dú)浠A(chǔ)設(shè)施進(jìn)行全面評(píng)估。例如：歐盟計(jì)劃建立一個(gè)加氫站網(wǎng)絡(luò)；澳大利亞、德國(guó)和荷蘭正在評(píng)估本國(guó)氫基礎(chǔ)設(shè)施；英國(guó)、德國(guó)和荷蘭正努力更好地連接電力和天然氣基礎(chǔ)設(shè)施，以促進(jìn)氫氣生產(chǎn)。同時(shí)，日本和韓國(guó)高度關(guān)注氫燃料電池基礎(chǔ)設(shè)施。日本正在投入2700萬(wàn)美元建設(shè)低成本超高壓氫基礎(chǔ)設(shè)施研發(fā)項(xiàng)目，另外投入2700萬(wàn)美元支持氫基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)發(fā)項(xiàng)目；韓國(guó)則為氫氣輸送基礎(chǔ)設(shè)施試點(diǎn)城市提供補(bǔ)貼。

（四）監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)

氫氣生產(chǎn)、存儲(chǔ)和運(yùn)輸方式存在巨大差異，制定監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)有助于建立充滿(mǎn)活力的氫氣市場(chǎng)。國(guó)際層面，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)發(fā)布了17項(xiàng)與氫能相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，還有16項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)正在制定過(guò)程中。各國(guó)政府也正在制定氫能相關(guān)監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，例如：澳大利亞和英國(guó)都強(qiáng)調(diào)建立氫相關(guān)監(jiān)管框架的重要性，將通過(guò)改革基本法律框架促進(jìn)氫能轉(zhuǎn)型；加拿大強(qiáng)調(diào)在國(guó)家和國(guó)際層面更新、協(xié)調(diào)并制定氫相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的重要性，以促進(jìn)氫技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用；韓國(guó)制定了“氫發(fā)展義務(wù)制度”，要求公用事業(yè)部門(mén)在電力市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)一定份額的氫燃料電池電力，推動(dòng)氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展；歐盟為制氫裝置設(shè)定了通用低碳門(mén)檻和標(biāo)準(zhǔn)，并制定了可再生氫和低碳?xì)渚C合術(shù)語(yǔ)和通用標(biāo)準(zhǔn)；日本對(duì)氫氣的生產(chǎn)、存儲(chǔ)和運(yùn)輸制定了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)定。

（五）國(guó)際合作

目前，大多數(shù)國(guó)家都認(rèn)識(shí)到氫相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的重要性，并認(rèn)為應(yīng)該在國(guó)際層面制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此在氫能領(lǐng)域的國(guó)際合作主要表現(xiàn)為規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)，例如：美國(guó)正在與加拿大合作，制定氫能領(lǐng)域統(tǒng)一規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；德國(guó)正在敦促氫動(dòng)力交通工具和燃料電池系統(tǒng)兩大方面的國(guó)際協(xié)調(diào)；歐盟正在促進(jìn)與南部和東部伙伴以及能源共同體國(guó)家，特別是與烏克蘭在可再生電力和氫能方面的合作。

三、政策建議

建議一：支持綠氫研發(fā)和示范

具體行動(dòng)：增加或重新調(diào)整對(duì)綠氫的研發(fā)補(bǔ)貼，加速氫能領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展；利用公共金融工具，降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，最大限度提高公共支出效率；對(duì)綠氫示范項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼，并以要求知識(shí)共享為條件，確保良性競(jìng)爭(zhēng)和低準(zhǔn)入門(mén)檻；制定激勵(lì)措施，推動(dòng)各國(guó)分享知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，鼓勵(lì)企業(yè)對(duì)綠氫進(jìn)行投資。

建議二：增加可再生電力供應(yīng)，建立國(guó)際氫市場(chǎng)

具體行動(dòng)：由于可再生電力是生產(chǎn)綠氫的主要?jiǎng)恿Γ虼诵枰罅康统杀揪G色電力（到2050年3000吉瓦）來(lái)進(jìn)行大規(guī)模綠氫生產(chǎn)；由于與電力相比，氫氣更易存儲(chǔ)和長(zhǎng)距離運(yùn)輸，因此在電價(jià)低的國(guó)家生產(chǎn)綠氫并將其出口，與進(jìn)口綠色電力并在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)綠氫相比，更具成本效益。為此，需要建立國(guó)際氫市場(chǎng)。

建議三：制定一攬子措施，縮小綠氫和灰氫的成本差距

具體行動(dòng)：利用碳定價(jià)機(jī)制，降低企業(yè)對(duì)灰氫的生產(chǎn)，同時(shí)為綠氫提供資金支持，使其更具競(jìng)爭(zhēng)力；逐步取消對(duì)低效化石燃料的補(bǔ)貼，提高利用化石燃料生產(chǎn)氫氣的成本。

建議四：完善氫基礎(chǔ)設(shè)施，制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，健全監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，減少投資不確定性

具體行動(dòng)：各國(guó)政府應(yīng)立即開(kāi)始規(guī)劃氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，通過(guò)評(píng)估氫運(yùn)輸相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施需求，確定該基礎(chǔ)設(shè)施的適當(dāng)經(jīng)濟(jì)模式并協(xié)調(diào)公私伙伴關(guān)系；在氫氣純度、液化/轉(zhuǎn)化和再氣化/再轉(zhuǎn)化設(shè)施的設(shè)計(jì)、設(shè)備規(guī)格等方面制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；頒布與可再生能源證書(shū)(又稱(chēng)綠色證書(shū))類(lèi)似功能的氫證書(shū)，使綠氫主要在可再生能源豐富的國(guó)家生產(chǎn)，提高綠氫過(guò)渡的成本效益；在高壓氫和液化氫標(biāo)準(zhǔn)、能源載體間的轉(zhuǎn)換、藍(lán)氫的碳存儲(chǔ)方案以及將氫氣混合到天然氣管道等方面完善相應(yīng)監(jiān)管框架。

建議五：在向綠氫過(guò)渡期間，將藍(lán)氫作為臨時(shí)選擇

具體行動(dòng)：通過(guò)促進(jìn)氫市場(chǎng)發(fā)展，加大對(duì)必要?dú)浠A(chǔ)設(shè)施的投資，使經(jīng)濟(jì)部門(mén)為綠氫做好準(zhǔn)備；在獲得充足綠氫和可再生能源之前，利用藍(lán)氫可以提早對(duì)鋼鐵生產(chǎn)等工業(yè)部門(mén)和運(yùn)輸部門(mén)進(jìn)行脫碳；將藍(lán)氫作為過(guò)渡選項(xiàng)需要因地制宜，由于綠氫成本在很大程度上取決于可再生電力成本，因此對(duì)于可再生電力價(jià)格較高的國(guó)家來(lái)說(shuō)，投資藍(lán)氫作為權(quán)宜之計(jì)更有意義，而對(duì)于可再生電力價(jià)格相對(duì)具有競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)家，直接過(guò)渡到綠氫更合適。