厦门发展特色氢能产业的思考与建议

郑琦琳 李丽婷

前言

氢的热值很高（1.4×108J/kg），燃烧后产生的热量是汽油的3 倍，并且不会产生大量二氧化碳，是一种绿色能源[1]。但是，氢能难以从自然界直接获取，是一种二次能源。2022年3月国家发展和改革委员会、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》中强调，氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向[2]。在能源危机和“双碳”目标的双重驱动下，美国、日本、中国和德国等国家都加快氢能发展脚步，全球氢能产业也呈现快速向上发展的态势。

我国氢的制、储、运技术快速发展，部分地区加氢网络逐渐形成。虽然我国是世界上最大的制氢国，氢气产量约为3300 万吨/年[3]，但是氢气主要来自化石能源制氢和工业副产气制氢，而低碳的电解水制氢占比仅为1%[4]。国内电解水制氢技术应用尚处于起步阶段，其中碱性电解制氢技术发展最为成熟。加氢站是支撑氢能产业链发展必不可少的基础设施，我国35 MPa 的加氢站技术已较成熟，可自主完成加氢站的设计及建设工作，关键设备已实现国产化。据不完全统计，截至2023年上半年，我国共建成投运加氢站超350 座，约占全球总数的40%。其中，广东省已建成55 座加氢站，遥遥领先其他省份，山东和江苏位居第二和第三[5]。短期内，我国氢气还主要应用于工业，随着氢燃料电池技术的发展，氢应用场景将逐渐多元化，目前已具有自主研发的燃料电池汽车、船舶及电动自行车等产品。2022年，我国氢燃料电池汽车销量累计完成3367 辆，同比增长112.3%[6]。

各地市积极推动氢能产业发展

在顶层设计春风的催动下，多地发布了氢能产业发展专项规划。各省、自治区及直辖市相继出台本区域氢能规划，主要对氢能基础设施建设、制氢装备制造、储氢装备制造以及燃料电池车推广应用进行部署。北京、广东、河北、江苏、山东、山西、陕西和上海等八地都规划了万辆氢车的推广目标。在氢能产业快速发展的局势下，国内已建成氢能产业园/示范区超70 个，其中广东省、浙江省和江苏省的数量位于前三，分别建设了9、8、7 个氢能产业园/示范区。各地市对氢能发展也热情高涨，国内部分城市到2025年的氢能目标如表1 所示。广州市计划建设成为我国南部地区氢能枢纽，推动发展氢能全产业链。深圳市将重点发展绿色高效制氢、质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池等氢能材料和关键技术产业领域，已建成3座加氢站，其中包括2 座碱性电解水制氢加氢站。舟山市着力打造海洋特色氢能产业体系，建成国内具有影响力的氢能海洋应用示范城市——“海上氢岛”。同时，广州市、深圳市和青岛市都已建成氢能产业园（见表2），发挥示范引领作用，推动产业集群集聚发展，加快氢能高端人才团队引进。为有效引导和规范氢能发展，各地积极出台奖补政策，具体奖补内容包括：加氢站建设及运营、氢能高新技术企业落户、氢能产业投资、核心技术攻关及氢能产品开发等（见表3）。

表1 国内部分城市氢能产业发展规划政策及目标汇总表

表2 国内部分城市氢能产业园区概况

表3 国内部分城市氢能产业扶持政策概况

厦门市发展氢能产业的基础与挑战

1.发展基础

（1）新型储能产业创新能力不断提升

厦门市科研实力雄厚、科技人才集聚，拥有厦门大学、自然资源部第三海洋研究所、中国科学院城市环境研究所、集美大学、嘉庚创新实验室等高能级科研机构，在绿色制氢、新材料、海水淡化、新能源汽车和船舶制造等领域具有较强的研究基础。其中，嘉庚创新实验室作为厦门市重要的能源领域战略科技平台，以攻克“卡脖子”技术、推动高技术成果产业化为己任，近年来重点布局电化学储能、氢储能及智慧能源大型科研装置等方向，已研制出高效碱性电解水制氢装备，处于国内领先水平，为厦门市加快构建多元化能源体系和发展能源产业提供坚实的科技支撑。

厦门市已建设氢能标准化技术委员会，主要负责氢能领域的标准化工作；成立了厦门市氢能源产业协会，目前已有40 家本地会员单位；具备较完善的碳交易机制和先进的碳交易工具，有利于氢能和碳交易产业融合发展。同翔高新技术产业基地多个百亿级项目相继落户，新能源产业集聚效应日益显现，科技创新活力持续增强。

厦门市氢能相关技术发展增速。2011年至2020年，在厦企业、科研院所等单位氢能领域专利申请数量是2001年至2010年的近10 倍，2021年和2022年两年合计申请专利数已逾百项。已申请专利技术涵盖氢气制、储、运、加、用全链条，侧重化学链重整制氢、电解水制氢和氢燃料电池技术。主要单位研发方向各具特色，其中厦门大学专利申请数量最多，主要分布于绿色制氢和氢燃料电池领域；集美大学专利申请数量排在第二，侧重于氢燃料电池和氢能船舶的技术研究。

（2）产业局部形成国内领先优势

厦门市部分国企和上市公司发挥自己产业优势，积极占领氢能赛道，在储氢材料、氢燃料汽车领域形成国内领先优势。厦门钨业股份有限公司的贮氢合金产品是制作镍氢电池的重要材料，主要应用于动力电池领域和储能领域，该产品近年销量持续增长，在动力领域一直处于行业龙头位置。厦门金龙汽车集团股份有限公司在氢燃料电池电动汽车的研发上已有近十年的积淀，具备行业领先技术水平，已生产了氢燃料电池自卸车、氢燃料电池半挂牵引车和氢燃料电池客车等产品。厦门现有氢能和燃料电池企业已超150 家，企业数量呈现不断增长的趋势，产业规模逐步扩大。

(2)甘肃省土壤亚类自身差异性的影响。从土壤分布的自身特点分析，土壤亚类间土壤物化性质相似性较大，进而导致地面景观(植被)分布差异性小，而以地面光谱反射率为信息源遥感数据表现出的光谱特征区分度不高，这也是遥感手段土壤分类结果与全国第2次土壤调查结果的差异所在。

2.面临挑战

（1）氢能基础设施建设相对落后

厦门市内氢气资源不足，短期内需要依靠从周边城市运输氢气。上海、深圳、广州、青岛等城市都已建成加氢站，并规划加氢网络和输氢管道。厦门市目前氢能配套设施匮乏，制约了氢能产品的推广应用，不利于氢能技术进一步发展。厦门市在氢能基础设施建设方面有待突破。

（2）氢能产业政策有待完善

2022年12月，福建省发展和改革委员会印发了《福建省氢能产业发展行动计划（2022—2025年）》，明确以福州、厦门国家燃料电池汽车示范应用城市群等为核心，重点开展氢能在道路交通领域示范应用。目前，福州市已发布了地方氢能产业支持政策，并积极探索加氢站审批和监督管理办法氢能产业发展相关政策和规定，厦门市尚未提出相关政策。与上海、深圳、宁波及福州等城市相比，厦门市在氢能相关领域的产业规划、扶持、审批和监管政策方面有待突破。

（3）氢能产学研用融合不足

厦门市在化学、材料、能源及海洋等学科的基础研究实力强劲，但是科研机构与企业的融合程度不足，基础研究成果与可市场化成果之间存在间隙，技术研发需求对接不够及时，造成前沿的涉氢研究成果不能快速、良好地在本地转化，协同研发效率低。

厦门市发展特色氢能产业的路径分析

1.夯实基础设施，统筹加氢网络

（1）将氢能纳入新基建行动方案，丰富氢源获取途径。一方面探索多元化氢能供应路径，与泉州市、漳州市、三明市等周边地市开展区域合作，提高工业副产氢供应量，短期内以长管拖车近距离运输氢气为主，中长期加强输氢管道的规划建设，积极培育液态储氢技术、船舶氢运输技术。另一方面，建议加快建设制氢和加氢一体示范站，加强培育质子交换膜电解水制氢、固体氧化物电解水制氢、海水制氢和核电制氢等绿色制氢技术。

（2）统筹规划加氢网络，建议结合新一轮城市总体规划，在厦门市东、西两个方向各布局1 个供氢中心，保障未来能够以较低的成本将氢能输送至全市用氢点。以需求为导向，在港口码头、工业园区、物流园区和公交站场周边规划建设加氢站，合理开发、适度超前，充分利用既有交通设施空间，尽量降低安全影响，减小对地区规划发展的制约。

2.加强政策引导，构建标准体系

（1）完善氢能产业配套政策。根据厦门市现有产业基础加快制定本市氢能产业中长期发展规划，将氢能作为新型能源，从市级层面建立跨部门、跨学科、跨行业协同的政策措施，完善氢能基础设施建设规划、产业发展扶持办法、加氢站建设及经营管理办法等相关政策，形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境。

（2）构建氢能标准规范体系。发挥厦门氢能标准行业协会的作用，联合重点企业、高等院校和科研机构等加强氢能标准研制，优先推进氢能基础设施建设与管理、氢制备与提纯、氢储运与加注、燃料电池关键材料及零部件、燃料电池汽车器件等相关标准的制定，不断优化和完善地方氢能标准体系。强化政府在氢能领域标准制定、实施和标准化公共服务的作用，鼓励企业作为市场主体积极牵头和参与国际、国家和行业氢能相关标准制定，促进技术进步和优化市场环境。

3.坚持示范引领，区域协同发展

（1）建设氢能综合示范区和创新引领区。在综合示范区推广氢能公交示范线、氢能船舶、氢能物流车、氢能环卫车、氢能旅游观光车及氢能港口机械设备，建立氢能科普示范基地，通过试点示范探索多元化氢能应用场景，不断优化氢能技术；在创新引领区布局氢能产业核心技术，引进培育一批具有发展潜质的氢能企业，优先发展制氢装备、储氢材料和设备、燃料电池关键材料与器件、燃料电池汽车生产等领域。

（2）联合福州、泉州等省内主要城市，实现跨区域的产业、政策、技术及资金方面的合作，立足于国家能源战略，结合各区域的产业优势，完善氢能产业链。建立跨区域氢燃料电池汽车应用场景，促进跨区域和跨学科交叉融合，形成规模效益显著的产业群体。

4.聚焦源头创新，加速成果转化

（1）强化氢能基础研究。充分发挥厦门大学、中国科学院城市环境研究所、清华海峡研究院、福建海洋创新实验室（筹）、自然资源部第三海洋研究所、集美大学等高能级平台的创新引领作用，开展电解水制氢、核电制氢、海水制氢、碳捕获和封存、液态储氢、固态储氢及新型催化剂等前沿技术研究，强化颠覆性技术的前瞻布局。

（2）构建多层次创新平台。支持高校、科研院所和企业联合建设前沿交叉研究平台，围绕氢能产业关键材料、氢燃料汽车制造、智慧氢能装备、氢能检测和安全生产、碳氢协同发展等方向布局重点实验室、企业技术中心、产业计量测试中心等创新平台，构建产、学、研、用一体化的创新网络，支撑行业关键技术开发和工程化应用，激发氢能产业活力。

（3）规划建设海洋氢能试验基地。发挥厦门市区位优势，借助港口和海洋资源优势，探索海洋特色氢能产业发展路径，促进海上风电、海水淡化、漂浮式光伏、高效率制氢及绿色氢能储运等技术进行跨学科交叉融合，并逐步向产业上下游延伸，带动远海制氢、渔业智能养殖、远海养殖、海洋通信及海上仓储等领域发展。

5.聚力引才育才，激发创新活力

（1）建立和完善适合厦门市氢能产业发展的专项人才机制，建设氢能产业相关“院士专家工作站”和“博士后工作站”，吸引院士团队人才和外地氢能高端人才。以企业、高校、创新实验室为依托，大力引进新型储能企业管理运营人才和专业技术人员等高层次人才。加强与国内外知名高校合作，提高氢能装备设计和制造水平。加强引进制氢、燃料电池及汽车制造等领域的海外优秀人才，鼓励海外高层次人才来厦设立专业性、开放型的新型研发机构。

（2）加快推动本地人才培养计划，依托厦门大学、集美大学、厦门理工学院等高校，建立与氢能、燃料电池相关的专业学科，并强化科研机构和企业合作建立实训基地，立足氢能产业的实际发展需求，有针对性地培养、锻炼一批氢能技术研究、产品开发和应用检测等研究型及实用型人才。

6.扩大开放合作，拓宽招商渠道

（1）积极开展国内外合作交流。加强与国内省市交流合作，充分发挥各自氢能产业优势，携手推动氢能产业链发展。支持举办国际技术峰会、学术研讨会、技术成果展览会等行业交流活动。注重氢能基础知识培训、科普宣传、应用推广和舆论引导，推动形成社会共识。

（2）提升招商引资水平和质量。根据厦门氢能产业发展方向有针对性地吸引优质项目，坚持补短板、优布局、强弱项，注重集聚引领性强、带动性大的高能级项目，形成高端氢能产业集聚地，创新招商引资思路，坚持外部引进、本土培育并重，国资、民资、外资并重，不断优化营商环境。适时研究设立氢能产业发展基金，撬动社会资本参与氢能产业发展，鼓励金融机构加大对氢能新技术、新产品研发与应用示范的支持力度，推进氢能企业通过债券市场扩大融资规模，支持保险机构推出、推广氢能首台（套）重大技术装备保险和新材料首批次应用保险。