双碳背景下宁波市发展氢能产业的对策建议
氢能被誉为“21世纪的终极能源”，是目前最具有潜力的清洁能源，是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择。据国际氢能委员会预计，到2050年，氢能将承担全球18%的能源终端需求，氢燃料电池汽车将占据全球车辆的20%-25%。宁波是一座富氢城市，拥有发展氢能的强大优势和巨大潜力，这也是宁波作为石油化工大市，实现“十四五”期间世界级绿色石化产业集群目标的必然要求。
氢能产业及产业链概况
“碳达峰、碳中和”对我国能源消费结构变革提出重大需求，“十四五”期间将成为碳达峰的关键期和窗口期，而氢能作为未来的能源枢纽，相比于其他能源方案拥有储量大、比能量高（单位质量所蕴含的能量高），污染小、效率高、可贮存、可运输、安全性高等诸多优点，是实现双碳目标的重要路径。
一是从氢气供给来看，当今全球氢气生产原料以化石燃料为主，占全球氢气产量的96%。其中，48%的氢产自天然气，30%来自于烃类/原油产品，18%来自煤炭，只有4%来自电解水。全球范围内主要是使用天然气制氢，我国煤炭资源比较丰富，主要使用煤制氢技术路线。
二是从氢气需求来看，目前，全球每年的纯氢产量约为7000万吨，其中仅有少于1万吨的氢气用于燃料电池汽车，八成以上的需求来自炼化和化工行业，例如合成氨等。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2019》，到2050年，我国氢气需求将接近6000万吨，占能源总量10%，可减排7亿吨。
三是从氢能产业链来看，上游制氢、中游储运和下游应用三个环节每个环节都有很高的技术壁垒和技术难点，目前上游的电解水制氢技术、中游的化学储氢技术和下游的燃料电池在车辆和分布式发电中的应用被广泛看好。虽然目前水电解制氢成本远高于石化燃料，而煤气化制氢和天然气重整制氢相对于石油售价已经存在利润空间，但是用化石燃料制取氢气不可持续，不能解决能源和环境的根本矛盾。
我国氢能和燃料电池产业的发展现状
一是全国层面来看，氢能和燃料电池已经从产品主导阶段进入应用主导阶段。国内氢能发展的第一阶段是创新企业主导阶段，重点在燃料电池电堆和系统；第二阶段是本土燃料电池膜电极、质子交换膜、催化剂、空压机等核心零部件配套阶段；第三阶段是产业链推进的工程实施阶段，在这一阶段，大企业与地方政府将发挥更大作用，是政府资源的全面调动与应用场景的创造阶段。
二是地方政府层面来看，虽然近些年受到疫情影响，但地方政府发展氢能的积极性依然非常高。各地发展氢能和燃料电池思路主动，执行方案越来越清晰，包括广东、江苏、山东、安徽、四川、浙江、上海、福建、河北、北京在内的众多省市都推出了相应的推广补贴政策。三是浙江省层面，将围绕G60氢能走廊和义甬舟氢能走廊，进一步加大储氢、输氢、加氢等氢能领域基础设施投资建设力度，打造布局完善的加氢网络。发展70MPa以上高压气态储运技术应用，谋划大型氢液化工厂和液氢储运体系，探索应用管道输氢、固态储氢、掺氢天然气输送等新技术。
三是宁波市发展氢能产业的现状。根据国际、国内市场发展经验以及氢能和燃料电池的产业特点来看，氢能和燃料电池产业更适合在工业基础雄厚、企业具备核心关键产品供应能力等资源较集中的区域发展。2020年，宁波跻身“中国氢能城市竞争力30强榜单”第九位，成为全国氢能发展最具竞争水平和潜力的30座城市之一。
1、宁波作为富氢之城，有大量的副产氢，制氢成本低，发展氢能产业能带动本地石化产业转型升级。作为全国七大石化基地之一，宁波的镇海炼化、中金石油、大榭石化等化工企业可提供大量的副产氢资源，拥有大量的工业副产氢。据不完全统计，宁波可外供副产氢约7.23万吨/年。目前宁波石化产业制氢规模已达到47.63万吨。以石化镇海炼化为例，其首个加氢示范站建成中交，成为在宁波建成的第一座加氢站，镇海炼化将积极研究绿氢技术、探索氢能源应用，探索利用富余的副产氢资源，发展制储加一体化、油氢合建站、综合能源补给站等多种加氢站模式，将镇海基地建设成为浙江省、华东片区的供氢中心。
2、宁波政策支持有力，加紧在制氢、运氢、储氢、加氢及燃料电池等全产业链开展布局。自2019年起，宁波先后出台《关于加快氢能产业发展的若干意见》《宁波市氢能产业中长期发展规划（2020-2035年）（征求意见稿）》《宁波市战略性新兴产业“十四五”规划》等政策规划，提出到2025年，氢能产业产值突破400亿元，集聚氢能企业超过40家，着力突破氢燃料电池关键材料、电堆制造、系统集成、动力总成、测试诊断等关键应用端技术攻关。目前，宁波市拥有涉氢企业（项目）35个，其中制氢企业14家，燃料电池研发企业12家，燃料电池汽车应用企业3家，氢能源储运企业3家，研发平台5家，咨询机构1家。
3、宁波发展氢能产业基础好，下游企业需求旺盛，应用空间潜力巨大。从供应端看，宁波装备制造业基础好，已形成8个超千亿级制造业产业集群。“碳达峰、碳中和”目标的提出迫使本地石化产业转型升级，宁波发展氢能产业大有可为。从需求端看，宁波港航物流产业发达，氢能在港区装卸、集疏运等交通运输领域的应用空间广阔。此外，宁波汽车产业发达，作为中国汽车制造业基地，拥有汽车整车生产企业12家，汽车零部件生产企业4400多家，在氢燃料汽车领域已经开展了一批前瞻性布局，比如，慈溪高新区年产20万台套的氢燃料电池生产基地等项目正在建设中。中车、吉利等龙头企业已经在氢能汽车领域开展研究。
4、宁波市在氢能产业链多个环节已有一定的产业技术积累，氢能企业和产业平台呈现加速汇聚之势。宁波索福人能源技术有限公司是国内唯一一家销售标准化电堆产品的高温燃料电池公司，在高温燃料电池发电系统方面处于国内领先地位。国家电投华东氢能产业基地建设稳步推进，基地内已率先建成加氢站一座，日加氢能力达到500公斤，用于支持慈溪氢燃料电池公交运行。国家电投宁波绿动氢能科技研究院有限公司研发制造的燃料电池电堆及系统产品“氢腾”在慈溪发布，服务冬奥会氢能客车200余辆。
5、氢能相关国家项目在宁波落地，实现“绿电”造“绿氢”、“绿氢”再发电的能源互补模式。2021年3月，由国家电网牵头承担的首个氢能相关国家重点项目“可离网型风/光/氢燃料电池直流互联与稳定控制技术”在宁波正式启动。该项目将建成“氢电耦合直流微网示范工程”，突破氢电耦合直流微网在安全、稳定、经济运行方面关键技术，自主研发高效电解制氢系统、燃料电池热电联供系统、氢能与电池混合储能、多端口直流换流器等核心装备，打造“绿电”造“绿氢”、“绿氢”再发电的能源互补体系。未来，该工程将与宁波氢能上下游产业布局高度契合，形成集科研、制取、储运、交易、应用一体化的“零碳”氢能产业体系。
宁波市发展氢能产业的对策建议
1、打造氢能研发创新平台
搭建氢能技术研发平台。强化全球先进氢能前沿技术引入，开展基础性科学研究和共性、关键技术攻关，突破制约行业发展的技术瓶颈，打造能代表国内氢能领域较高科研水平的研发平台。搭建氢能产业创新载体。鼓励中科院宁波材料所、宁波大学深入开展氢能前沿技术研究，集中攻关一批亟待突破的氢能产业共性关键技术。搭建产、学、研合作平台。支持企业与高等院校、科研机构设立氢能产业创新联合体，围绕氢能产业技术创新开展合作研究。
2、构建氢能产业孵化体系
打造氢能产业众创空间和孵化器。以甬江两岸科创区为核心，中官路双创大街、中科院宁波材料所等国家双创基地为载体，积极引导现有众创空间引进培育氢能产业项目，打造具有氢能特色的国家级众创空间和具有宁波特色的氢能产业孵化器，营造交流碰撞、开放共享的创新创业氛围；打造氢能产业加速器。鼓励各类社会主体围绕氢能企业高成长阶段的需要，不断完善技术研发、资本运作、人力资源、市场开拓、国际合作、知识产权、上市并购、股权转让等加速服务，加快企业总部型、技术中试型、专业园等多种类型科技企业加速器建设。
3、强化氢能产业招商引培
招商引进龙头企业。以重大项目引进为抓手，积极主动与国内外氢能行业领先企业及科研机构开展深入交流与合作，引进具有强劲带动作用的氢能源及氢燃料电池龙头企业，加速氢燃料电池生产本地化；引导优势非氢企业转氢发展。积极引导空压机、传感器、阀门、金属材料等行业优质企业扩大经营范围，努力开拓氢能市场，向氢能产业转型发展。完善氢能标准体系。加强与国际氢能协会、全国氢能标准化技术委员会、全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会等机构的联系与交流，积极鼓励我市企业参与氢气制取、储运、应用和安全等领域标准研究制定。
4、大力推进氢能场景应用
开拓在交通运输、能源、工业及建筑等领域的应用场景，创新商业模式，逐步扩大氢能产业规模，攻克瓶颈问题。在交通运输领域，加快推进燃料电池商用车的规模化和商业化应用。探索推进氢燃料电池在物流车、港区集卡车、叉车等领域应用示范，逐步提高氢燃料电池车在港口用车中的比例；在非道路交通运输领域，深入推进氢能在我市应急移动电源、钢铁等分布式应用。探索氢能在港口机械、船舶领域的应用，推广氢燃料海洋运输船舶、游艇、渔船的示范运营；在储能领域，试点推进氢燃料热电联供系统在居民家庭的应用，鼓励多元化氢能应用场景开发。以慈溪“氢电耦合直流微网示范工程”为抓手，以点带面有序推进“绿氢”产业拓展。（作者单位：宁波市科技信息与发展战略研究所）
