中國氣候變化事務(wù)特使解振華與美國總統(tǒng)氣候問題特使約翰·克里日前就氣候問題于上海舉行會談。雙方在會談結(jié)束后,共同發(fā)布了《中美應(yīng)對氣候危機(jī)聯(lián)合聲明》(下稱“聲明”),雙方將強(qiáng)化各自行動(dòng),相互合作的同時(shí)在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《巴黎協(xié)定》等多邊進(jìn)程中開展合作,并與其他國家一道解決氣候危機(jī)。聲明中指出,中美將在聯(lián)合國氣候公約第26次締約方大會前及其后,繼續(xù)討論21世紀(jì)20年代的具體減排行動(dòng),其中包括通過循環(huán)經(jīng)濟(jì)、儲能和電網(wǎng)可靠性、碳捕集利用和封存、綠色氫能等。
“綠色氫能”被作為解決氣候危機(jī)的一項(xiàng)重要行動(dòng),赫然出現(xiàn)在此次中美聯(lián)合聲明中,這不僅代表兩國一致看好綠色氫能能夠在各工業(yè)領(lǐng)域逐步替代化石能源并有效解決氣候問題,更代表中美兩國,以及未來還將推動(dòng)更多國家及地區(qū)發(fā)展氫能、開展氫能合作,共同構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的美好未來??梢钥吹剑诘臍淠墚a(chǎn)業(yè)在“碳中和”和“全球氣候危機(jī)”背景下,不僅備受關(guān)注、頻頻出圈,它的發(fā)展甚至已經(jīng)超越國際競爭、政治矛盾,逐步走向全球化。
當(dāng)前中美兩國的氫能產(chǎn)業(yè)優(yōu)劣何在,中國能否借勢彎道超車,此次聯(lián)合聲明又將給氫能產(chǎn)業(yè)帶來什么樣的機(jī)遇與挑戰(zhàn)?本文將以中美兩國氫能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀為基礎(chǔ),對雙方技術(shù)、產(chǎn)業(yè)等方面進(jìn)行對比和梳理。
技術(shù):優(yōu)勢領(lǐng)先地位VS快速發(fā)展階段
氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中美技術(shù)水平比較
在過去的20年里,美國能源部在氫能領(lǐng)域投資了超過40億美元,用于解決氫能產(chǎn)業(yè)所面臨的技術(shù)難題,保持美國在世界范圍內(nèi)氫能領(lǐng)域中的技術(shù)優(yōu)勢地位。截止目前,美國能源部已頒發(fā)了1100多項(xiàng)美國專利,并在市場上推出了30多項(xiàng)商業(yè)技術(shù)。反觀中國,目前氫能產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)與國外存在差距,以制氫技術(shù)為例:雖然國內(nèi)堿性電解水制氫技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平,但目前美國已大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)先的PEM制氫技術(shù),但無論耗能指標(biāo)還是產(chǎn)氣量,都顯著領(lǐng)先于國內(nèi)水平;國內(nèi)燃料電池催化劑、隔膜、碳紙、氫氣循環(huán)泵等主要依賴進(jìn)口;氫能產(chǎn)業(yè)制、儲、運(yùn)、加各環(huán)節(jié)也均存在技術(shù)、設(shè)備短板。當(dāng)前國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)處于快速起步階段,通過未來兩國在氫能領(lǐng)域合作,將有利于中方引進(jìn)美方先進(jìn)技術(shù)及學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),快速縮小氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)差距。
市場:逐步擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域,過渡市場機(jī)制VS新能源基礎(chǔ)牢固,產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿嫶?/strong>
2020年10月發(fā)布的《美國氫能源經(jīng)濟(jì)路線圖》中指出(以下簡稱“路線圖”),2020年至2022年,美國將采用公眾激勵(lì)措施和標(biāo)準(zhǔn)消除市場初期啟動(dòng)時(shí)的壁壘,不斷擴(kuò)大成熟的應(yīng)用領(lǐng)域(如叉車)和接近收支平衡的應(yīng)用領(lǐng)域(如備用電源),乘用車和加氫站更新至二代產(chǎn)品,開始在燃?xì)饩W(wǎng)中使用混合氣體,為廣泛利用氫能做準(zhǔn)備;2022年至2025年,政府激勵(lì)措施將從直接支持過渡到可擴(kuò)展的市場機(jī)制,建設(shè)首批大規(guī)模制氫設(shè)備,降低成本同時(shí)擴(kuò)大氫能的地域范圍,中型和重型燃料電池卡車及新型燃料電池汽車將投放市場,氫燃料電池將作為建筑物的備用發(fā)電,此時(shí)的氫能市場開始轉(zhuǎn)為使用低碳?xì)渥鳛楣I(yè)原料;2026年至2030年,在全美范圍內(nèi)擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)施,電解制氫的生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,開始與電網(wǎng)和可再生能源建立密切關(guān)聯(lián),加氫站基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)結(jié)成區(qū)域網(wǎng)絡(luò),美國大多數(shù)州都已落實(shí)氫能戰(zhàn)略;2030年之后,氫能將在美國各地區(qū)、各行業(yè)大規(guī)模部署,氫能與化石燃料替代品實(shí)現(xiàn)成本均等,之后讓此前的支持性政策逐步退出。
路線圖中還提出,通過創(chuàng)造投資機(jī)會和就業(yè)機(jī)會,氫能行業(yè)在支撐美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中將呈現(xiàn)出巨大的潛力:到2030年,美國氫氣行業(yè)可以創(chuàng)造70萬個(gè)就業(yè)機(jī)會和1400億美元的收入,燃料電池產(chǎn)業(yè)年度投資將達(dá)到80億美元,燃料電池汽車銷售量將達(dá)到120萬輛;到2050年,可能創(chuàng)造340萬個(gè)就業(yè)崗位和7500億美元的收入,同時(shí)減少二氧化碳排放量16%,減少氮氧化物排放量36%,在美國能源需求中占比將達(dá)到14%。
對比美國氫能市場發(fā)展,我國擁有得天獨(dú)厚的新能源發(fā)展背景和廣闊的氫能應(yīng)用潛力。中國是全球光伏和風(fēng)電生產(chǎn)第一大國,也是裝機(jī)第一大國,2021-2030年,我國將迎來風(fēng)電與光伏大規(guī)模建設(shè)高峰,每年新增風(fēng)電和光伏裝機(jī)容量將超過12000萬千瓦,同時(shí)隨著裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)大,風(fēng)電光伏發(fā)電成本還將繼續(xù)下降。光伏和風(fēng)電的全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新和降低成本是未來實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電高速增長的最重要驅(qū)動(dòng)力,隨著更大規(guī)模的低成本的可再生能源發(fā)電供給,可再生能源制氫也將變得更加經(jīng)濟(jì)可行,使很多很難電氣化的工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和成為可能。應(yīng)用潛力方面,我國在航天、水泥、化工、鋼鐵等產(chǎn)品產(chǎn)量連續(xù)多年居世界首位,未來氫氣可在重工業(yè)領(lǐng)域逐漸替代傳統(tǒng)化石原料需求,綠色氫能需求潛力巨大;在建筑領(lǐng)域,氫氣通過發(fā)電、直接燃燒、熱電聯(lián)產(chǎn)等形式為居民住宅或商業(yè)區(qū)提供冷熱電三聯(lián)供。未來,隨著碳減排壓力的增大與氫氣規(guī)?;瘧?yīng)用成本的降低,我國氫能有望在建筑、工業(yè)能源領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。美國在新能源裝機(jī)方面也可以更加深入地跟中國合作,加大其新能源裝機(jī)規(guī)模,相互借鑒氫能規(guī)模化應(yīng)用的方案,同時(shí)依托中國廣大的氫能應(yīng)用市場,拓展市場需求。
應(yīng)對氣候危機(jī),中美氫能產(chǎn)業(yè)可互補(bǔ)、能共贏
作為清潔能源的一份子以及未來清潔能源體系中的重要組成部分,隨著氣候問題的日益嚴(yán)峻以及近些年全球能源轉(zhuǎn)型速度的加快,氫能在經(jīng)歷反復(fù)“熱與冷”之后,真正地站在了能源變革的舞臺之上。
美國的能源戰(zhàn)略將從側(cè)面進(jìn)一步迫使中國加速能源轉(zhuǎn)型。首先,隨著風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)加大以及綜合成本的進(jìn)一步下降,可再生能源制氫將迎來發(fā)展高峰,完美解決風(fēng)電、光伏發(fā)電的靈活性問題;其次,我國煤炭資源豐富,通過煤炭制氫+碳捕捉的方式從另一個(gè)渠道提供高附加值、高標(biāo)準(zhǔn)的氫氣產(chǎn)品,拓寬煤炭利用方式的同時(shí)降低煤炭產(chǎn)業(yè)的整體碳排放。
當(dāng)前拜登氣候計(jì)劃以全球氣候治理領(lǐng)導(dǎo)和美國綠色經(jīng)濟(jì)復(fù)興為核心,面臨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施投資、新興關(guān)鍵資源、市場需求等瓶頸有賴于中方合作參與。中國政府提出的碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo),也有賴于國內(nèi)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展提速和參與引領(lǐng)國際氣候治理,在清潔交通、氫能、儲能技術(shù)等領(lǐng)域需要美方開放技術(shù)合作限制。
在國際氣候金融機(jī)制方面,中美也擁有廣闊的合作前景。為拓寬投資渠道,通過綠色金融激勵(lì)低碳技術(shù)創(chuàng)新,2020年7月,中國財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部和上海市政府共同成立國家綠色發(fā)展基金股份有限公司,基金首期總規(guī)模達(dá)885億元人民幣。美國重建新能源基礎(chǔ)設(shè)施的投資正在為中國增加對美民用基礎(chǔ)設(shè)施投資創(chuàng)造機(jī)遇。在疫情后的美國經(jīng)濟(jì)恢復(fù)中,包括綠色信貸、綠色債券、氣候基金在內(nèi)的多種綠色金融手段將成為拜登政府推動(dòng)清潔能源吸收外部投資的重要來源,而中國對綠色金融的重視恰可填補(bǔ)這一資金缺口。
由此可見,未來中美在氣候變化方面合作的潛力巨大,此次中美聯(lián)合聲明向世界傳遞了一個(gè)明確信號,氣候變化領(lǐng)域需要國際合作,這也將給氫能產(chǎn)業(yè)帶來巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。正如習(xí)總書記在2021年博鰲亞洲論壇的主旨演講中所提出的:我們要抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的歷史機(jī)遇,在人工智能、生物醫(yī)藥、現(xiàn)代能源等領(lǐng)域加強(qiáng)交流合作,使科技創(chuàng)新成果更好造福各國人民;我們將建設(shè)更緊密的綠色發(fā)展伙伴關(guān)系,加強(qiáng)綠色基建、綠色能源、綠色金融等領(lǐng)域合作,完善“一帶一路”綠色發(fā)展國際聯(lián)盟、“一帶一路”綠色投資原則等多邊合作平臺,讓綠色切實(shí)成為共建“一帶一路”的底色。
來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會氫能分會
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