云南培育发展氢能产业的对策建议

茹 毅，苏 丹，张明宇，黄孟阳，杨 玺，张国莹

（云南省能源研究院有限公司，云南 昆明 650599）

1 氢能产业现状与展望

氢能是目前已知的所有能源中，最为清洁的能源类型。其使用后的产物是水，可以真正做到零排放、无污染。氢的利用需要整个产业链的贯通，主要包括上游制备、中游储运、下游应用3 个方面。制取氢气的方法有化工原料制氢、石化能源制氢、电解水制氢等多种途径。各种工艺方法各有其优劣势，应根据不同地区的资源禀赋不同，选择不同的工艺路线。目前，主要的氢气存储方式有气态存储、液态存储。从实际应用来看，有机液体储氢是最安全的氢储存方式，体积密度达到50-70kg/m3，质量密度达到5-6wt%，储氢有机液体不易燃烧，能够在空气中长期保存；氢能主要是通过燃料电池得到应用，主要场景可分为交通运输应用场景、便携式应用场景、固定式应用场景。其中，交通领域的氢燃料电池汽车应用是氢能最主要的应用场景，约占氢能应用需求的七成左右［1,2］。

1.1 国内氢能产业发展现状

目前，氢能作为新能源新兴产业中的一种具体形态，在我国还处于起步发展阶段。但也有一些省份结合自身产业优势，因地制宜地加快产业链部分环节发展。其中，上海、湖北、四川和山东等省市动作较大、步伐较为领先。

2016 年9 月，上海市发布了《上海市燃料电池汽车发展规划》。近期目标是打造国内领先的氢燃料电池汽车技术示范城市，中期目标是提升氢燃料电池汽车全产业链国际竞争优势，长期目标是成为具有国际影响力的氢燃料电池汽车应用城市，实现上海氢燃料电池汽车全产业链年产值突破3 000 亿元。2018 年1 月，湖北省武汉市《氢能产业发展规划建议方案》出炉，列出了未来氢能产业发展方向、时间表、路线图。根据规划，武汉将在3 年内打造“氢能汽车之都”，到2025 年实现氢能燃料电池全产业链年产值1 000 亿元，成为世界级新型氢能城市。四川省依托东方电气、四川能投等企业与清华大学进行合作，拟通过完善制氢、储氢、运氢、加氢基础设施及燃料电池应用等产业链，促进四川省加快氢能产业布局，促进四川省国家优质清洁能源基地和清洁能源示范省建设。2018 年12 月，山东省提出，打造“中国氢谷”，推动氢能源产业有序发展，并要求省属企业先行先试，提前布局新能源领域，加强氢能源方面的研究、开发与利用［3］。

1.2 氢能产业发展的趋势和方向

图1 氢能产业链全景图

氢能作为一种绿色、高效的新能源，具有巨大的发展潜力，但作为一个新兴产业，氢能大规模市场化应用还需要一定的培育周期。券商机构研究表明，未来3-5 年是我国氢能产业的导入期，5-10 年后开始进入成长期。对此，国家也先后出台了一些产业发展支持政策。中长期看，我国《战略性新兴产业发展“十三五”规划》《能源技术革命创新行动计划(2016 ～2030 年)》《节能与新能源汽车产业发展规划(2012 ～2020 年)》《中国制造2025》等国家顶层战略规划，均明确了氢能与燃料电池产业的战略性地位，纷纷将发展氢能和氢燃料电池技术列为重点任务，将氢燃料电池汽车列为重点支持领域。短期看，2019 年2 月13 日，国家财政部、科技部、工信部和国家发改委等4 部门联合发布了《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，其中规定：“除燃料电池汽车外，各类车型2019-2020 年中央及地方补贴标准和上限，在现行标准基础上退坡20%。”这意味着，在我国新能源汽车开始补贴退坡的背景下，以氢能为主的燃料电池依然能够享受更优厚的财政补贴政策［4］。

2 云南培育发展氢能产业的意义

当前，云南全省正围绕打造世界一流“绿色能源牌”，做大做强做优能源支柱产业。其主要思路是，充分发挥云南绿色水电资源优势，不断通过延展云南绿色能源的产业链，促进全省迈向价值链中高端。氢能本身就是绿色能源，云南具备培育发展氢能产业的条件和基础。充分发挥云南绿色水电资源优势，发展水电氢能一体化，并通过氢能燃料电池与新能源汽车产业融合发展，对我省绿色能源产业发展具有重要意义。

2.1 云南培育发展氢能产业的经济价值

在制氢环节，利用云南汛期弃水电量来制氢，不仅能有效解决我省“弃水”“弃电”问题，还能通过氢能丰富我省绿色能源类型，优化能源结构。如果将云南去年的弃水电量（290 亿kW·h）全部用于电解水制氢，即便以70kWh/kg 的最高能耗水平计算，也可制备4.14 亿kg 氢气。同时，枯水期可通过天然气制氢工艺作为补充，最大限度将缅甸来气留存省内使用，加快“气化云南”战略落地，进一步提升天然气占省内一次能源消费的比重，优化我省能源结构，有效支撑世界一流“绿色能源牌”。

在下游应用环节，我省正加快新能源汽车产业发展，而氢燃料电池汽车是目前最受国家政策支持的新能源汽车种类，有望成为我省新能源汽车产业弯道超车的重要路径。如果将4.14 亿kg 氢气全部用于发展氢燃料电池汽车产业，按照约60 元/kg 的加氢价格计算，将产生经济效益约250 亿元。此外，氢能具有储能性质，下游应用场景较多，经济价值挖掘潜力巨大。

2.2 云南培育发展氢能产业的社会效益

我省大型水电集中分布于金沙江、澜沧江干流地区，中小水电分散分布于各州（市）贫困地区、偏远山区。上述大部分地区经济发展落后、产业层次不高，是我省脱贫攻坚的重要战场。充分发挥这些地方绿色水电资源优势，加快水电氢能一体化发展，将有利于当地将资源优势转化为经济发展优势，促进当地实体产业发展、保障当地财税来源，扎扎实实助力当地产业扶贫和脱贫攻坚。

此外，同等条件下采用氢燃料电池车替代传统燃油车，可降低82%的碳排放量；采用氢燃料电池车替代纯电动车，可降低79%的碳排放量。以云南为例，采用氢燃料电池车部分替换现有传统燃油车方案，在替换比例为30%时，云南省每年可减少碳排放量0.24 亿t（相当于减少了300 万kW 火电一年的碳排放量）。同时，大力发展HCNG（混氢天然气），有助于进一步优化我省用能结构，提高天然气占一次能源消费比重。这将切实服务于国家污染防治攻坚战和蓝天保卫战，促进最美云南建设，具有良好的环保效益。

3 关于云南培育发展氢能产业的对策建议

3.1 将氢能作为云南打造“绿色能源牌”的主抓产业

基于氢能产业与我省世界一流“绿色能源牌”战略高度协同，建议将氢能作为云南打造“绿色能源牌”的主抓产业之一。参照水电铝材、水电硅材一体化发展的思路，给予氢能产业强有力政策保障。

3.2 支持省属企业先行先试，主导产业关键环节

应充分发挥省属能源龙头企业主力军作用和产业培育功能，鼓励相关企业先行先试，从上游制氢，中游储运（加氢站）、下游氢燃料电池研发生产等方面主导我省氢能产业关键环节，掌握核心竞争力。同时，还应以加快新能源汽车产业发展为契机，引进具有技术优势和综合竞争力的先进氢燃料汽车整车制造商、零配件制造商，着重发展氢燃料电池企业及配套产业，争取实现新能源汽车工业乃至汽车工业跨越发展。与此同时，我省应在昆明、大理、丽江、西双版纳等全域旅游基础较好的州、市试点开通氢能源公交线路，尽快实现氢能源从制备到下游应用的良好示范，为氢能产业发展提供借鉴经验。

3.3 补充发展天然气制氢产业和HCNG产业

应提前谋划，充分发挥中缅天然气管道作为我国重要能源通道的优势，最大限度留存缅甸来气为云南省产业发展所用，补充发展天然气制氢产业，以保障枯期制氢用能。此外，应统一布局省内天然气产业发展，加快省内支线管网建设，尽快形成省内天然气管网“一张网”，夯实能源保障网基础，加快发展HCNG（混氢天然气）产业，促进省内天然气大规模应用，优化我省能源供应结构。

3.4 加大氢燃料电池等核心技术创新支持力度

面对云南科技创新实力较弱的困难，我省应加大对氢燃料电池等核心技术的创新支持力度。建议深化与省内外先进企业、知名高校、科研院所、咨询机构的合作。通过内培外引，加大氢能产业关键环节、核心技术的科研力度，尽快在高效制氢、安全储运、氢燃料电池汽车生产应用等领域提升自主创新能力，抢占行业制高点。同时，相关部门在专项研发经费投入、产业基金设立等方面给予支持。针对氢能科研任务重、周期长的困难，还应深化科技体制改革，为科技人才创造更宽松、更市场化的科技创新环境，进一步激发广大科技人才干事创业的积极性和主动性［5］。