干 勇
当氢能在我国终端能源体系中占比达到15%时，氢能与电力协同互补，将共同成为我国终端能源体系的消费主体，带动形成10万亿元级的新兴产业。保守估计，到2050年，氢能在我国终端能源体系占比将达到约10%，到2060年，这一占比将达到约15%。这一数据和IEA（国际能源署）公布的数据基本吻合。
随着我国《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》的发布，氢能上升到国家能源战略的地位，众多大型能源企业及上市公司加快布局氢能全产业链。目前已有超过1/3的中央企业布局包括制氢、储氢、加氢、用氢等在内的全产业链，并取得了一批技术研发和示范应用的成果。专精特新企业，在氢能产业链中的重要性愈加显现。
一、未来是氢能的时代
氢能可以有效解决绿色能源问题。不同的氢气生产方式成本不同，一些氢气生产方式将排放大量二氧化碳，这显然不可取。到2050年，我国制氢成本将能降至每千克14元，新疆、福建等光伏和风电条件比较好的地区均可达到这个水平。目前，全球煤炭总消费量为77亿吨，据IEA报告，到2050年保留2%，则为1.5亿吨；按照我国能源基金会的预测报告，煤电发电量到2050年占总发电量比例将降低80%，按现在煤电每年耗煤约20亿吨计算，2050年依然需要4亿吨发电用煤，远高于IEA的1.5亿吨预测；如果80%的发电用煤用氢来代替，假设1千克氢可代替5千克煤，则至少需要6000万吨氢。全球2亿吨氢用于交通，假设中国用氢占比为30%，则约需6000万吨；全球4500万吨氢用于钢铁冶金，假设中国用氢占比为40%—50%，则约需2000万吨；全球5000万吨氢用于化工，假设中国用氢占比为40%，则约需2000万吨。因此，我国到2050年总计用氢量约1.6亿吨，占IEA报告预测（5亿吨）的32%。
到2030年，我国风电、光伏的装机容量保守估计将达到16.2亿千瓦，国家能源局要求不低于12亿千瓦；发电量将达2.5万亿千瓦时。到2060年，我国风电、光伏装机容量保守估计将达到48.1亿千瓦，和全国用电量相当。如果发电量是7.9万亿千瓦时，用一部分发电量来制氢是完全有可能的。氢储能具备大规模、长周期等优势，可实现可再生能源电力时间、空间转移，有效提升能源供给质量和可再生能源消纳利用水平，将成为拓展电能利用、应对可再生能源随机波动的最佳方式之一。
二、氢能的大规模开发和利用将创造巨大的投资机遇
氢能生产的潜在总市场容量（TAM）可观。从全球氢能生产来看，总储能、潜在市场很大，2050年底预计将突破1万亿美元。按我国在全球氢能生产中占约32%计算，国内氢能生产的TAM到21世纪20年代末大约为5360亿元，至2050年底预计会突破2.14万亿元。
氢能的大规模开发和利用将创造巨大的投资机遇。对于氢能产业的投资已开始飞速增长，尤其在技术部署方面最为显著。聚焦清洁氢能的直接供应链，从生产［绿色和蓝色氢能的电解槽及碳捕获、利用与封存（CCUS）技术］、储能、本地配送销售、输运和全球贸易等环节来看，估计累计有5万亿美元的投资总额流入清洁氢能的直接供应链当中。上述投资只包括清洁氢能直接供应链当中的资本性支出投资，并未包含末端市场（工业、运输、建筑）相关的资本投资或者发电厂利用绿色氢能进行发电所需的相关资本投资。
三、氢能为制造业高质量发展带来新机遇
（一）氢燃料电池汽车
国家能源局要求，到2025年，我国氢燃料电池汽车保有量将达到5万-10万辆，2030年可能达到80万-100万辆，保有量的增长空间很大，与锂动力电池的道路期、提速阶段很相似。另外，英国E4Tech咨询有限公司数据显示，2020年全球燃料电池装机量达到1319.4兆瓦，增长率也很快。近年来，我们明显感觉到，全球主要国家的氢燃料电池汽车保有量增速明显，中国增长最快。同时，我国燃料电池技术逐渐接近国际先进水平。随着规模化和技术水平的提升，燃料电池的价格快速下降。到2050年，每千瓦可能只有300-500元，不会高于锂动力电池。
（二）氢能重卡等商用车
柴油车污染物排放是形成雾霾的重要原因，它的氮氧化物的排放量占汽车氮氧化物总排放量的68.3%。我们首先要解决重载的卡车污染物排放问题。港口的副产氢资源很丰富，可以为该地区的卡车换上氢能源，以作减少污染的示范。
（三）固态储氢
目前，工业副产氢、净化储氢、固态储氢产品都已推出，非常安全。氢能共享租赁单车已经在全国推出。
（四）电解槽
IEA预测，2030年全球氢气总产量为2.12亿吨，假设中国的占比为30%，按照65%为绿氢、约44%的负荷考虑，大约需要450GW电解槽，也就是约10万套5MW的电解槽，产值约为1.43万亿元；IEA预测，2050年全球氢气总产量为5亿吨，若中国的占比为32%，按照95%为绿氢、约50%的负荷考虑，大约需要2TW电解槽，也就是约40万套5MW的电解槽，产值超过5万亿元。
四、专精特新中小企业将为“五个基”作出重要贡献
据工业和信息化部统计，专精特新小巨人企业95%在做基础元器件、基础材料、基础工艺、基础软件和基础体系。专精特新小巨人企业将在氢能的核心技术、核心材料和装备产业的部件、基础工艺等方面发挥重要作用。
产业联盟是国家级的氢能产业智库，推动氢能绿色发展。近年来，氢能联盟做了大量工作，例如评选可再生能源企业全球竞争力排行榜100强、启动氢能领跑者行动、搭建氢能产业大数据平台、推动产业链和创新融合发展、举办氢能创业大赛等。发展氢能产业有利于支撑目标的发展，专精特新中小企业在氢能的“五个基”方面将会作出重要贡献。
【作者系中国工程院院士、中国工程院原副院长。本文节选自《氢能产业：未来能源大战略》（中国发展出版社2023年2月第1版）一书，本文发表时做了小部分删减】
