川觀智庫研究員 燕巧
氫能作為清潔高效的能源載體,已成為推動全球能源產業(yè)轉型升級的關鍵方向。我國“十五五”規(guī)劃綱要明確將其列為重點培育的新經濟增長點。然而,氫能產業(yè)化落地仍面臨多重現實挑戰(zhàn):如何突破“成本高、儲運難”的瓶頸?商業(yè)化拐點還有多遠?而四川,又該如何探索差異化發(fā)展?
帶著這些問題,川觀智庫專訪德國國家工程院院士、西南石油大學碳中和首席科學家、天府永興實驗室首席科學家雷憲章,從產業(yè)化邏輯與區(qū)域實踐兩個維度,探尋氫能商業(yè)化的破局路徑。
院士名片
雷憲章
德國國家工程院院士,現任天府永興實驗室首席科學家,天府新能源研究院院長,西南石油大學教授、博士生導師,碳中和首席科學家。承擔“863”計劃等國家重點項目及歐盟“地平線”等歐洲多個重點項目,獲授權國家發(fā)明專利60余項。
離網制氫 打破成本瓶頸的關鍵
●由于制氫成本高、儲運難,當前氫能缺乏經濟性
●15元/千克是氫能規(guī)模化應用的關鍵價格拐點
●電網電價推高制氫成本,離網制氫能打破電價制約
川觀智庫:如何認識當前氫能產業(yè)化所處階段?
雷憲章:當前氫能的戰(zhàn)略定位與發(fā)展意義,較此前已有本質區(qū)別。我國能源結構呈現“富煤、貧油、少氣”特征,過去氫能主要作為節(jié)能、降碳的新能源,如今已上升為保障國家能源安全、支撐“雙碳”目標落地的戰(zhàn)略性能源,是未來能源的重要組成部分,有望成為未來的“綠色石油”。
從氫能產業(yè)化發(fā)展階段來看,當前行業(yè)整體處于“雷聲大、雨點小”狀態(tài),市場資本規(guī)?;度胍庠覆蛔?,原因在于當前氫能缺乏經濟性,主要有兩大堵點:制氫成本高和儲運難,所以尚未邁入規(guī)?;逃秒A段。
川觀智庫:制氫成本高一直是氫能產業(yè)發(fā)展痛點,現在制氫成本有多高,堵點在哪?
雷憲章:首先需要明確,我們所說的制氫成本高,主要說的是綠氫。綠氫是利用太陽能、風能等可再生能源發(fā)電,通過電解水技術制取的氫氣。另外還有灰氫和藍氫,灰氫以煤、天然氣等化石燃料為原料,制取成本雖然低,但碳排放強度高;藍氫同樣以天然氣為原料,通過重整工藝制取,但配套技術復雜,雖然可以降低碳排放強度,但成本高于灰氫。只有綠氫全程零碳排放,是符合“雙碳”目標的清潔能源。
過去多年,國內終端綠氫價格長期在35元—60元/千克區(qū)間。今年3月,工業(yè)和信息化部、財政部、國家發(fā)展改革委聯合印發(fā)《關于開展氫能綜合應用試點工作的通知》,明確到2030年終端用氫平均價格降至25元/千克以下、部分優(yōu)勢地區(qū)力爭降至15元/千克左右。15元/千克是什么概念呢?這一目標價格一旦達成,意味著氫能汽車加氫成本與電動汽車充電成本基本持平,氫能規(guī)?;瘧玫膬r格瓶頸被打破。所以,15元/千克是氫能規(guī)?;瘧玫年P鍵價格拐點。
但從當前實際看,我們的制氫成本還遠高于這一價格。中國氫能聯盟研究院發(fā)布的數據顯示,2025年6月底,全國生產側氫價指數約27.5元/千克,消費側則高達45元/千克。
川觀智庫:造成綠氫成本居高不下的核心原因是什么?
雷憲章:綠氫的制氫成本主要是電力成本,占比達60%—70%。行業(yè)測算顯示:只有電價在0.15元/度以下,綠氫才有經濟性。以四川為例,全域最便宜工業(yè)用電電價約0.3元/度,加氫站專用制氫電價更高,高電價直接導致綠氫成本居高不下。所以沒有經濟性,難以形成市場競爭力。
破解成本高痛點的核心思路,就是離網制氫(不用電網的電來制氫)。我前段時間去內蒙古調研,當地用光伏就地制氫,氫價已經可以做到15元/千克。風電光伏度電成本能做到0.12元—0.15元,未來達到吉瓦級規(guī)模,風光耦合制氫,氫價可降至10元/千克甚至8元/千克。這個價格相當于當前汽油價格。未來在“雙碳”目標下,同樣的價格,有降碳需求的市場主體就會選擇綠氫。
電氫協同 破解新能源消納困局
●風光發(fā)電快速發(fā)展面臨電網消納困難,就地制氫是消納的重要途徑
●電氫協同構建“能電則電、能氫則氫”雙核模式,顛覆以往電力單核模式
●液態(tài)有機儲氫是解決氫能儲運難的潛力方向
川觀智庫:您一直強調電氫協同,這是怎樣的協同模式?
雷憲章:電和氫同屬二次能源,所謂電氫協同模式,是指新能源發(fā)電多的時候,可以通過“電—氫”轉化,制成氫存起來;等到新能源發(fā)電不足時,再通過“氫—電”轉化,進行電能供應,形成電氫融合,能電則電,能氫則氫。
川觀智庫:為什么需要電氫協同?
雷憲章:我國新能源發(fā)展速度遠超預期。2020年,我國在氣候雄心峰會上宣布,到2030年中國風電、太陽能發(fā)電總裝機容量要達到12億千瓦以上,而實際上2024年就已經實現這一目標,提前了六年。截至2025年底,全國風電、太陽能等可再生能源發(fā)電總裝機存量已達23.4億千瓦。與此同時,新能源快速發(fā)展也帶來電網消納困難。我國能源資源與負荷中心逆向分布特征明顯,即能源富集區(qū)(如西部、北部)遠離東部沿海負荷中心,導致供需空間錯位。這就需要建設距離超遠、跨越多地的特高壓工程,實現西電東送。但特高壓工程受地域、成本限制,很多地方廊道已無空間。去年,國家發(fā)展改革委首次把非電消費系統(tǒng)性納入最低比重考核,拓展新能源非電利用途徑,就地制氫就是非電利用的重要途徑。
電氫協同從底層邏輯上,顛覆了以往電力單核模式,變成電氫雙核?;谶@一模式,我國西北地區(qū)以及四川三州一市(阿壩州、甘孜州、涼山州和攀枝花市)這類風光資源富集地區(qū),可以依托清潔能源變身能源“聚寶盆”。不僅可以解決新能源消納痛點,還可以將制氫成本降至合理區(qū)間,倒逼能源轉型。
川觀智庫:儲運難度大也是當前氫能發(fā)展痛點。風光資源豐富的地方就地制氫可以降低綠氫成本,但怎么運出來呢?
雷憲章:目前國內氫能配送更多像同城快遞,在一個小范圍之內運輸。要支撐氫能未來大規(guī)模發(fā)展,必須建立類似物流配運中心的儲運體系,但當前缺乏成熟的大規(guī)模儲氫技術。液態(tài)有機儲氫被國際能源署視為最有潛力的方向之一,它是把氫變成類似成品油的物質,直接復用油罐車、儲油罐等現有石油運輸設施,無需新打造設施體系,并可實現長期儲存。這需要顛覆性技術。
四川路徑 聚焦三大方向差異化布局
●建議四川培育本土核心企業(yè),加快前沿技術落地
●建設全國特色綠氫倉儲配送中心,破解氫能跨區(qū)域儲運難題
●聚焦工業(yè)應用場景,規(guī)?;藙泳G氫需求
川觀智庫:結合四川氫能產業(yè)基礎,您對四川氫能發(fā)展有何建議?
雷憲章:四川兼具我國西北地區(qū)的風光資源稟賦,與東部地區(qū)的產業(yè)應用場景,這是四川氫能產業(yè)化發(fā)展的核心底氣。立足這一獨特優(yōu)勢,四川可沿著三個思路來考慮重點布局方向:一是三州及攀枝花市的優(yōu)質綠氫資源,要高效輸送至成都等核心用氫區(qū)域,需要搭建專業(yè)化綠氫配送體系;二是成都等無低成本電網制氫優(yōu)勢地區(qū),需要以技術創(chuàng)新補齊資源短板;三是國內氫能產業(yè)發(fā)展重心已從交通領域全面轉向工業(yè)應用,綠氫是高耗能工業(yè)低碳轉型的重要抓手。四川須搶抓轉型窗口期。具體有以下三方面建議:
第一,培育本土核心技術與企業(yè),加快前沿技術落地。專項扶持省內氫能核心技術企業(yè),依托各類示范項目培育本土龍頭企業(yè),構建自主可控的氫能技術與產業(yè)體系。當前氫能前沿技術將集中落地,窗口期較短,若錯過,四川有可能錯失產業(yè)競爭主動權。
第二,建設全國特色綠氫倉儲配送中心,破解省內氫能跨區(qū)域儲運難題,打造全國獨有的綠氫倉儲、轉運、配送一體化體系,形成四川氫能產業(yè)差異化示范優(yōu)勢。
第三,聚焦工業(yè)應用場景。 預計未來工業(yè)用氫將占據氫能總需求的80%以上,是氫能產業(yè)的主流應用領域。四川在布局氫能交通場景的同時,需重點推進冶金、化工水泥等行業(yè)氫能替代,以規(guī)?;瘎傂孕枨罄瓌泳G氫生產,形成產業(yè)良性循環(huán)。
總體來看,四川發(fā)展氫能不缺資源,不缺應用場景,但需加快構建完善的產業(yè)生態(tài)圈,集聚前沿技術、頭部企業(yè)與優(yōu)質資源,在全國氫能產業(yè)賽道中確立獨特優(yōu)勢,形成核心競爭力。
責任編輯: 張磊