中国气候变化事务特使解振华与美国总统气候问题特使约翰·克里日前就气候问题于上海举行会谈。双方在会谈结束后，共同发布了《中美应对气候危机联合声明》（下称“声明”），双方将强化各自行动，相互合作的同时在《联合国气候变化框架公约》和《巴黎协定》等多边进程中开展合作，并与其他国家一道解决气候危机。声明中指出，中美将在联合国气候公约第26次缔约方大会前及其后，继续讨论21世纪20年代的具体减排行动，其中包括通过循环经济、储能和电网可靠性、碳捕集利用和封存、绿色氢能等。
“绿色氢能”被作为解决气候危机的一项重要行动，赫然出现在此次中美联合声明中，这不仅代表两国一致看好绿色氢能能够在各工业领域逐步替代化石能源并有效解决气候问题，更代表中美两国，以及未来还将推动更多国家及地区发展氢能、开展氢能合作，共同构建人类命运共同体的美好未来。可以看到，近期的氢能产业在“碳中和”和“全球气候危机”背景下，不仅备受关注、频频出圈，它的发展甚至已经超越国际竞争、政治矛盾，逐步走向全球化。
当前中美两国的氢能产业优劣何在，中国能否借势弯道超车，此次联合声明又将给氢能产业带来什么样的机遇与挑战？本文将以中美两国氢能产业现状为基础，对双方技术、产业等方面进行对比和梳理。
技术：优势领先地位VS快速发展阶段
氢能产业链各环节中美技术水平比较
在过去的20年里，美国能源部在氢能领域投资了超过40亿美元，用于解决氢能产业所面临的技术难题，保持美国在世界范围内氢能领域中的技术优势地位。截止目前，美国能源部已颁发了1100多项美国专利，并在市场上推出了30多项商业技术。反观中国，目前氢能产业核心技术与国外存在差距，以制氢技术为例：虽然国内碱性电解水制氢技术处于国际领先水平，但目前美国已大规模应用领先的PEM制氢技术，但无论耗能指标还是产气量，都显著领先于国内水平；国内燃料电池催化剂、隔膜、碳纸、氢气循环泵等主要依赖进口；氢能产业制、储、运、加各环节也均存在技术、设备短板。当前国内氢能产业处于快速起步阶段，通过未来两国在氢能领域合作，将有利于中方引进美方先进技术及学习标准体系建设，快速缩小氢能产业技术差距。
市场：逐步扩大应用领域，过渡市场机制VS新能源基础牢固，产业发展潜力庞大
2020年10月发布的《美国氢能源经济路线图》中指出（以下简称“路线图”），2020年至2022年，美国将采用公众激励措施和标准消除市场初期启动时的壁垒，不断扩大成熟的应用领域（如叉车）和接近收支平衡的应用领域（如备用电源），乘用车和加氢站更新至二代产品，开始在燃气网中使用混合气体，为广泛利用氢能做准备；2022年至2025年，政府激励措施将从直接支持过渡到可扩展的市场机制，建设首批大规模制氢设备，降低成本同时扩大氢能的地域范围，中型和重型燃料电池卡车及新型燃料电池汽车将投放市场，氢燃料电池将作为建筑物的备用发电，此时的氢能市场开始转为使用低碳氢作为工业原料；2026年至2030年，在全美范围内扩大基础设施，电解制氢的生产规模逐渐扩大，开始与电网和可再生能源建立密切关联，加氢站基础设施联结成区域网络，美国大多数州都已落实氢能战略；2030年之后，氢能将在美国各地区、各行业大规模部署，氢能与化石燃料替代品实现成本均等，之后让此前的支持性政策逐步退出。
路线图中还提出，通过创造投资机会和就业机会，氢能行业在支撑美国经济发展中将呈现出巨大的潜力：到2030年，美国氢气行业可以创造70万个就业机会和1400亿美元的收入，燃料电池产业年度投资将达到80亿美元，燃料电池汽车销售量将达到120万辆；到2050年，可能创造340万个就业岗位和7500亿美元的收入，同时减少二氧化碳排放量16%，减少氮氧化物排放量36%，在美国能源需求中占比将达到14%。
对比美国氢能市场发展，我国拥有得天独厚的新能源发展背景和广阔的氢能应用潜力。中国是全球光伏和风电生产第一大国，也是装机第一大国，2021-2030年，我国将迎来风电与光伏大规模建设高峰，每年新增风电和光伏装机容量将超过12000万千瓦，同时随着装机规模扩大，风电光伏发电成本还将继续下降。光伏和风电的全产业链创新和降低成本是未来实现可再生能源发电高速增长的最重要驱动力，随着更大规模的低成本的可再生能源发电供给，可再生能源制氢也将变得更加经济可行，使很多很难电气化的工业领域实现碳中和成为可能。应用潜力方面，我国在航天、水泥、化工、钢铁等产品产量连续多年居世界首位，未来氢气可在重工业领域逐渐替代传统化石原料需求，绿色氢能需求潜力巨大；在建筑领域，氢气通过发电、直接燃烧、热电联产等形式为居民住宅或商业区提供冷热电三联供。未来，随着碳减排压力的增大与氢气规模化应用成本的降低，我国氢能有望在建筑、工业能源领域取得突破性进展。美国在新能源装机方面也可以更加深入地跟中国合作，加大其新能源装机规模，相互借鉴氢能规模化应用的方案，同时依托中国广大的氢能应用市场，拓展市场需求。
应对气候危机，中美氢能产业可互补、能共赢
作为清洁能源的一份子以及未来清洁能源体系中的重要组成部分，随着气候问题的日益严峻以及近些年全球能源转型速度的加快，氢能在经历反复“热与冷”之后，真正地站在了能源变革的舞台之上。
美国的能源战略将从侧面进一步迫使中国加速能源转型。首先，随着风电、光伏装机规模的持续加大以及综合成本的进一步下降，可再生能源制氢将迎来发展高峰，完美解决风电、光伏发电的灵活性问题；其次，我国煤炭资源丰富，通过煤炭制氢+碳捕捉的方式从另一个渠道提供高附加值、高标准的氢气产品，拓宽煤炭利用方式的同时降低煤炭产业的整体碳排放。
当前拜登气候计划以全球气候治理领导和美国绿色经济复兴为核心，面临产业结构、基础设施投资、新兴关键资源、市场需求等瓶颈有赖于中方合作参与。中国政府提出的碳达峰和碳中和目标，也有赖于国内绿色经济发展提速和参与引领国际气候治理，在清洁交通、氢能、储能技术等领域需要美方开放技术合作限制。
在国际气候金融机制方面，中美也拥有广阔的合作前景。为拓宽投资渠道，通过绿色金融激励低碳技术创新，2020年7月，中国财政部、生态环境部和上海市政府共同成立国家绿色发展基金股份有限公司，基金首期总规模达885亿元人民币。美国重建新能源基础设施的投资正在为中国增加对美民用基础设施投资创造机遇。在疫情后的美国经济恢复中，包括绿色信贷、绿色债券、气候基金在内的多种绿色金融手段将成为拜登政府推动清洁能源吸收外部投资的重要来源，而中国对绿色金融的重视恰可填补这一资金缺口。
由此可见，未来中美在气候变化方面合作的潜力巨大，此次中美联合声明向世界传递了一个明确信号，气候变化领域需要国际合作，这也将给氢能产业带来巨大的机遇和挑战。正如习总书记在2021年博鳌亚洲论坛的主旨演讲中所提出的：我们要抓住新一轮科技革命和产业变革的历史机遇，在人工智能、生物医药、现代能源等领域加强交流合作，使科技创新成果更好造福各国人民；我们将建设更紧密的绿色发展伙伴关系，加强绿色基建、绿色能源、绿色金融等领域合作，完善“一带一路”绿色发展国际联盟、“一带一路”绿色投资原则等多边合作平台，让绿色切实成为共建“一带一路”的底色。
来源：中国产业发展促进会氢能分会
评论