全球清洁氢能加速发展，扩张势头旺盛。世界氢能理事会与麦肯锡公司5月11日联合发布《氢能洞察2023》报告[1]显示，根据已宣布项目推测，到2030年全球清洁制氢产能将从当前的80万吨/年增至3800万吨/年，而电解制氢装机规模将从700兆瓦增至230吉瓦。然而，尽管氢能项目投资总额已达到3200亿美元，确保实现净零排放所需的氢能投资仍有3800亿美元的缺口，表明氢能市场仍有较大发展潜力，需要政府在其中发挥重要的导向作用。6月，美国和日本先后更新国家层面的氢能政策，其他国家也推出多项举措促进氢能发展。本文梳理总结了近期国际氢能重要战略布局及行业动向，客观呈现氢能发展态势及特点。

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一、美日相继更新国家氢能战略释放出氢能产业化加速信号

美国时隔二十多年再次推出氢能路线图，正式开启氢能商业化发展浪潮。6月5日，美国能源部（DOE）正式发布《国家清洁氢能战略和路线图》[2]，提出了加速清洁氢能发展的综合框架，并且指出氢能发展将经历三波“浪潮”，旨在确保清洁氢能的开发和利用沿着正确路径前进，为美国带来最大利益。美国上一个氢能路线图发布于2002年，此后主要根据美国能源部（DOE）多个办公室的氢能相关计划文件指导研发活动。直至2020年，DOE发布《氢能计划发展规划》[3]，从总体层面提出了未来10年氢能研发示范的战略框架。2021年6月，DOE推出了“氢能攻关”计划[4]，提出未来十年清洁制氢成本降低80%至1美元/千克。这是当前世界各国提出的最低成本目标，将极大激励氢能行业发展。在氢能攻关计划以及《两党基础设施法案》、《通胀削减法案》等顶层政策支持下，美国不断扩大对氢能的战略部署，并取得了积极的效果。根据DOE在2023年3月发布的《氢能商业扩张之路》报告，美国清洁氢能有望在未来3-5年内具备成本竞争力，到2030年清洁氢产能将增至约1000万吨/年，接近世界氢能理事会预测的全球产能的1/3。

日本更新《氢能基本战略（草案）》，并将加强竞争力发展全球市场纳入布局。日本将发展氢能上升为国策，早在2014年就提出构建氢能社会，2017年出台《氢能基本战略》[5]设定了到2050年的近、中、远期氢能发展目标。6月6日，日本经济产业省（METI）发布修订版《氢能基本战略（草案）》[6]，该草案在可再生能源、氢能相关部长级会议上获得通过。与之前的战略不同，新版战略分为增强氢能产业竞争力的“氢能产业战略”和确保氢能安全利用的“氢能安全战略”两部分。该战略明确指出，日本构建氢能社会正从技术发展阶段步入商业化阶段，考虑到全球氢能市场正在迅速扩张，有必要修订《氢能基本战略》，在确保实现碳中和目标的同时，将加强日本竞争力、发展海外市场纳入其中。

全球已经掀起过几次氢经济“浪潮”，但都未能真正形成规模。美国、日本作为氢经济的倡导者，近期两国的重大战略动向释放出积极的信号，氢能产业的“落地”时机正在走向成熟。

二、降低清洁制氢成本是实现规模化氢经济的关键前提，战略布局正从促进制氢技术进步和成本下降扩展至发展氢能全供应链

清洁氢能如果无法做到与化石燃料制氢竞争力相当，将难以实现规模化发展。美国在《国家清洁氢能战略和路线图》中将“降低清洁氢能成本”作为三大关键优先战略之一，同时强调要促进整个氢能供应链发展，解决关键材料和供应链的脆弱性。加上对中游基础设施（存储、分配）的投资，不仅可以降低清洁氢的生产成本，还可以降低交付成本。预期在2029-2036年间，将氢供应成本降至4美元/千克，其中包括生产、运输和加氢等环节[7]。

日本新版《氢能基本战略（草案）》提出了2040年氢供应量目标（1200万吨/年），与绿色增长战略中提出的2030、2050年目标，共同构成了更为完善的阶段性发展规划，并明确了低碳氢/氨的碳强度目标，以促进制氢产业向低碳转型。该战略还提出将出台一项支持计划，未来15年投入超过15万亿日元用于建设大规模氢能供应链。由于本国资源匮乏，日本以2030年实现大规模输运氢为目标，提出在因地制宜建立本地供应链的同时，发展基于液氢、氨的海上船运供应链。值得注意的是，新版《氢能基本战略（草案）》还提出了氢能安全战略的基本框架，作为未来5-10年的行动指南，目的是建立覆盖整个氢能供应链的安全监管体系，包括建立科学数据基础、验证和优化阶段性实施规则、发展适合氢能应用的环境等方面。

在欧洲，欧盟及其成员国近期纷纷推出举措以促进绿氢的规模化供应，并且寻求协同化发展[8]。欧盟继3月宣布推出欧洲氢能银行后，目前正准备其首次绿氢项目拍卖，预计将在2023年夏末开启，为可再生能源制氢提供固定补贴，现有资金预算约为8亿欧元。氢能银行的成立还将有助于欧盟更好地了解新兴氢市场的供需动态。业界估计，实现欧盟REPowerEU计划的2030年绿氢供应目标，需要电解槽装机容量达到90-100吉瓦，而当前容量仅为1.6-1.75吉瓦。美国Plug Power公司最近宣布投资60亿欧元，在芬兰建设3座制氢工厂，通过一条管道向西欧供应氢气，该项目建设的电解槽产能规模将占REPowerEU目标近5%。为了促进欧盟内部出口，爱尔兰和德国于5月31日签署了一项联合声明，在绿氢生产方面开展合作。作为海上风能的领导者，爱尔兰计划将很大一部分风电用于制氢，作为新的国家战略的一部分。另一方面，德国则估计，到2030年其70%-80%的氢需求仍将依赖进口。法国最近推出《绿色工业法案》以加快重工业脱碳进程，尤其侧重于推广无碳氢，预计将于6月底出台新的氢能战略，进一步明确如何快速部署和实施绿氢生产，以在2030年前实现6.5吉瓦的绿氢产能。

澳大利亚将绿氢作为氢能发展的焦点，不仅用于促进本国能源转型，还通过建立绿氢出口产业谋求在能源转型时代继续保持资源大国的优势地位。5月9日，澳大利亚可再生能源署（ARENA）宣布投入20亿澳元启动“氢能领先计划”（Hydrogen Headstart）[9]支持2-3个旗舰项目，目标是到2030年实现1吉瓦的电解槽容量。5月26日，ARENA宣布投入2000万澳元支持Stanwell公司一个大规模可再生能源制氢项目的前端工程设计[10]，在项目开发阶段将总计投入1.17亿澳元建设640兆瓦电解槽。

中国清洁氢能产业发展也在提速，尤其是电解制氢领域。根据《氢能洞察2023》报告，2022年全球电解槽装机容量增长30%达到700兆瓦，中国是最大市场（300兆瓦）。尽管已宣布项目显示到2030年将有230吉瓦电解槽投运，但通过最终投资决策的项目仅有9吉瓦，中国即占到4成。除了在产业布局方面加速，中国在技术研发方面也不断取得突破。继2022年11月在Nature发表了海水原位直接电解制氢的原创性成果之后，深圳大学/四川大学谢和平院士团队与东方电气集团联合研制了海上风电海水原位电解制氢装置，2023年5月中下旬在海上进行了中试示范，连续稳定运行超过240小时，成功验证了该技术在真实海洋环境下的可靠性[11]。该团队的研究开创了海水原位直接电解制氢的新路径，为海上制氢提供了有前景的技术路线。

三、市场需求是促进氢能走向良性可持续发展的根本动力，明确氢能在不同阶段的作用和定位将有助于合理布局

实现氢经济的规模化发展需要在多个应用领域推广氢能，但制氢产能及经济性、基础设施配套等限制条件，决定了氢能发展将经历一个逐步扩大应用的过程。美国《国家氢能战略和路线图》强调，要“明确清洁氢能的战略性地位及高影响力用途”，以确保清洁氢能被用于价值最高的应用场景。基于该原则，路线图从应用视角提出了清洁氢能发展将经历的三个阶段（称为“浪潮”，如图1）。第一波浪潮中，氢能应用将由现有市场启动，这类市场几乎没有清洁氢以外的脱碳路径，包括炼油厂、制氨厂、公交、长途重卡、物料搬运车、重型机械等。将大规模制氢与此类应用结合的工业集群将有助于降低成本，并建立在后续阶段可用于其他市场的基础设施。第二波浪潮涉及在行业承诺和政策支持下经济效益不断增长的应用，除了第一波中的应用之外，还包括区域渡轮、某些化学品、钢铁、储能及发电、航空等。随着清洁制氢规模扩大、成本下降和基础设施普及，第三波应用将变得具有竞争力，包括备用电源和固定式电源、甲醇、集装箱船运、水泥、注入现有天然气网络等。

日本新版《氢能基本战略（草案）》则提出，从国内和国际氢能市场的整体视角，推进氢能产业化，重点发展启动速度较快、未来市场规模较大的领域，以及日本具有技术优势的领域。日本未来将重点发展的氢能应用包括：①低碳氢/氨燃烧发电。重点发展日本更具优势的大型氢/氨燃气轮机技术，并密切关注氢气供应技术发展趋势，开展氢气供应链和发电的综合示范。②燃料电池。日本在该领域的技术研发处于世界领先地位，需要关注燃料电池的多样化应用，加速降低成本，推进燃料电池快速商业化，建立面向全球的战略，并扩大本国在交通、发电、民用等领域的市场需求。③氢气直接使用，包括在钢铁、化工、氢燃料船舶等领域。④氢基化合物使用，包括氨燃料、碳回收产品（如合成甲烷、合成燃料、化学品等）。

英国法拉第研究院也从应用角度，探讨了氢能和电池这两大技术在不同领域脱碳进程中的定位[12]，指出随着英国向净零转型，氢能和电池都将发挥越来越重要的作用，两者应该被视为互补技术而非竞争性技术。其预测，电池将主导道路交通脱碳，而航空业从2040年开始使用氢及氢基燃料；电池和氢能技术在海运、铁路和建筑环境领域都有独特的用途；氢能在制造业中将发挥关键作用，而电池则为电网提供更多储能和灵活性。

需要指出的是，产业界对政府决策的重要性愈加显现。美国《国家氢能战略和路线图》提出的三波“浪潮”参考了2019年11月美国燃料电池和氢能协会（FCHEA）发布的《美国氢经济路线图》[13]，该报告提出了到2050年不同时期氢能具有竞争力的应用。法国即将更新的氢能战略提案引起了产业界的争议，该战略将短期内的重点应用领域聚焦于难以脱碳和电气化的重工业部门，如钢铁、水泥和化肥，但不包括汽车行业。这一战略未能得到产业界认可，业内主张更全面的方法，提倡还应包括生产更小规模电解槽和更加重视氢能交通。因此，更好地推动氢经济发展，需要加强政府与产业界的协同。

[1]Hydrogen Insights 2023.https://hydrogencouncil.com/en/hydrogen-insights-2023/

[2]U.S.National Clean Hydrogen Strategy and Roadmap.https://www.hydrogen.energy.gov/clean-hydrogen-strategy-roadmap.html?utm_medium=print&utm_source=hydrogen-doe&utm_campaign=strategy

[3]Energy Department Hydrogen Program Plan.https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/hydrogen-program-plan-2020.pdf

[4]Hydrogen Shot.https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-shot

[5]水素基本戦略.http://www.meti.go.jp/press/2017/12/20171226002/20171226002-1.pdf

[6]水素基本戦略（案）.https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/shoene_shinene/suiso_seisaku/pdf/20230606_1.pdf

[7]氢气输运和加氢过程包括氢气压缩或液化后运输至加氢站，加氢站压缩后存储，再通过加氢机为车辆加氢，过程中还有能量损耗。世界氢能理事会曾预计到2030年制氢过后的氢气压缩转换成本约为0.7-1美元/千克，卡车运输液氢或管道运输气氢至加氢站的成本为1-2美元/千克。

[8]Top story of the week:Green hydrogen plans ramping up across Europe to reach decarbonisation targets.https://www.eera-set.eu/news-resources/4364-top-story-of-the-week-green-hydrogen-plans-ramping-up-across-europe-to-reach-decarbonisation-targets.html

[9]$2 billion for scaling up green hydrogen production in Australia.https://arena.gov.au/news/2-billion-for-scaling-up-green-hydrogen-production-in-australia/

[10]Stanwell and international consortium progress large-scale renewable hydrogen project in Gladstone.https://arena.gov.au/news/stanwell-and-international-consortium-progress-large-scale-renewable-hydrogen-project-in-gladstone/

[11]全球首个海上风电无淡化海水直接电解制氢在福建海试成功.http://jjdf.chinadevelopment.com.cn/xw/2023/06/1842197.shtml

[12]The Role of Hydrogen and Batteries in Delivering Net Zero in the UK by 2050.https://www.faraday.ac.uk/wp-content/uploads/2023/04/L2C231476-UKLON-R-01-F_Market-and-Technology-Assessment_FaradayInst_24Apr2023.pdf

[13]Road Map to a US Hydrogen Economy.https://www.fchea.org/us-hydrogen-study

（图片来源：veer图库）

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