收稿日期:2023-02-23
作者简介：赵静波(1994-)，男，硕士，助理研究员，研究方向：能源科技与能源政策规划；王美(1987-)，男，硕士，副研究员，研究方向：能源低碳政策研究与节能技术应用；于文益(1978-)，男，硕士，研究员，研究方向：能源与节能科技与政策规划㊁低碳发展战略和规划㊂
广东氢能产业发展现状分析及对策建议
赵静波1,2
，王㊀美1,2，于文益1,2
(1.广东省技术经济研究发展中心，广东广州510070;2.广东省能源研究会，广东广州510070)
摘要：针对广东省氢能产业发展定位㊁区域布局㊁技术创新㊁推广应用这4个方面进行分析，发现广东省氢能产业链布局已具雏形，并构建了相对完善的创新体制机制，但同时也存在着核心技术水平距离国际领先水平仍有差距㊁内生动力不足㊁绿氢比例偏低等问题㊂结合广东省产业发展优势和能源战略导向，提出将可再生能源制氢作为未来主要氢气来源，将氢储能作为储能领域的重要补充之一，同时聚焦于氢能产业链中绿低碳环节制定支持政策，结合区域特和不同应用场景引导产业链错位发展的对策建议㊂
关键词：氢能产业；氢燃料电池；氢能利用；广东
中图分类号:U 455.6㊀㊀㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀㊀㊀文章编号:2096-5095(2023)03-0013-08
Analysis and Suggestions of the Development Status of Hydrogen
Energy Industry in Guangdong
ZHAO Jing -bo 1,2,WANG Mei 1,2,YU Wen -yi 1,2
(1.Guangdong Techno -economy Research and Development Center,Guangzhou 510070,China;
氢能汽车2.Guangdong Energy Research Society,Guangzhou 510070,China)
Abstract According to the analysis of hydrogen energy which including the development positioning industrial regional layout
technological innovation and promotion and application in Guangdong this paper finds that the layout of hydrogen energy industry
chain in Guangdong Province has taken shape and a relatively complete innovation system and mech
anism have been constructed
however there are still problems such as the gap between core technology and the international leading level insufficient endogenous
power and low proportion of green hydrogen.Combined with the industrial development advantages and energy strategy orientation
of Guangdong Province the paper proposes renewable energy hydrogen production as the main hydrogen source in the future and
hydrogen energy storage as one of the important supplements in the field of energy storage and at the same time focuses on the green
and low-carbon links in the hydrogen energy industry chain to formulate support policies and combines regional characteristics and
different application scenarios to guide the dislocation development of the industrial chain.
Key words hydrogen energy industry hydrogen battery hydrogen utilization Guangdong
2023年6月科技创新发展战略研究
Jun 2023
第7卷第3期
Strategy for Innovation and Development of Science and Technology
Vol .7No .3
0㊀引言
氢能作为无碳㊁高密度能量载体，为当前化石能源体系深度脱碳提供了一条可行路径㊂国际氢能委员会[1]报告指出，若全球温度上升幅度能控制在2ħ的目标以内，到2050年全球氢能需求将达到5.5ˑ109t，占终端能源需求的比重超过
18%，可减少约6ˑ1010t二氧化碳排放㊂美国㊁日本㊁韩国㊁澳大利亚等发达国家已初步形成了自主化的氢能产业价值链，在燃料电池技术㊁氢供应链和电解技术等氢能技术创新和示范推广领域取得了突破性进展㊂ 十二五 以来，我国应对全球气候变化㊁产业结构转型升级㊁大气污染防治等压力持续加剧，随着新能源技术的突破和产业发展的提质增速，氢能利用与燃料电池技术创新被提升到国家战略高度[2]㊂
2060年实现碳中和的愿景和新的国家自主贡献(NDC)承诺也大力推动着我国经济体系㊁能源体系㊁技术体系和治理体系的绿低碳转型㊂为实施深度脱碳㊁实现碳中和战略，氢能作为低碳发展的关键能源之一，有望在钢铁㊁化工㊁长途运输㊁航空和航运等难以减排的行业发挥关键作用㊂
2001年，我国开始对氢燃料电池关键技术及产业共性技术研发给予大力支持，旨在推动氢能利用相关技术和产业逐步实现自主示范㊂2014年以来，我国密集出台了一系列涉及氢能及燃料电池产业相关的政策与发展规划，其中‘能源技术革命创新行动计划2016 2030“和‘ 十三五 国家科技创新规划“将氢能发展与燃料电池技术创新提升到国家战略高度;‘国家创新驱动发展战略纲要“‘ 十三五 国家战略性新兴产业发展规划“等将氢能与燃料电池技术列入重点发展方向;‘汽车产业中长期发展规划“等将氢燃料电池汽车纳入重点发展领域㊂2020年，财政部㊁工业和信息化部㊁科技部㊁国家发展改革委联合发布的‘关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知“指出，要利用4年左右的时间建立氢能和燃料电池汽车产业链，关键核心技术取得突破，形成布局合理㊁协同发展的良好局面㊂同年，国家能源局召开的全国能源工作会议明确将推动储能㊁氢能技术进步与产业发展，同步研究实施促进储能技术与产业发展的政策，开展储能示范项目征集与评选，制定实施氢能产业发展规划，组织开展关键技术装备攻关，积极推动应用示范，推动新技术产业化发展㊂面向国内巨大的终端能源消费主体，依托雄厚的传统资源型工业和丰富的可再生能源资源，中国氢能将形成一个12万亿元产值的新兴产业[3]㊂
自2009年起，广东开始发展氢能利用及相关产业，通过氢能产业园㊁氢能小镇以及产业配套设施建设㊁
出台扶持政策等，以产城融合发展理念推动氢能产业集聚发展㊂当前，广东的氢能利用体系逐步完善，涵盖了氢能技术研发㊁氢气制备与储运㊁氢能应用三大方面，氢能全产业链初步形成㊂ 十四五 期间，新兴能源技术加速迭代，新产业㊁新模式㊁新业态不断涌现，氢能与风光储及智能电网融合发展将推动广东引领新一代电力系统低碳化转型，推动能源结构加速向清洁㊁低碳化升级㊂面对广东能源需求量大㊁资源禀赋受限㊁能源对外依存度高㊁供应链脆弱，节能减排及生态环保压力大等现实困境，本文从氢能全产业链视角出发，系统分析氢能产业发展中面临的问题，探索氢能在广东能源体系中发挥的作用㊂1㊀文献综述
在氢能产业发展方面，各国及地区都积极绘制发展和技术路线图，探索中长期发展路径㊂其中，美国㊁日本㊁欧洲等分别提出了氢能交通㊁
第7卷科技创新发展战略研究第3期
氢能社会㊁氢能计划等路线[4]㊂学者们聚焦氢能产业技术现状㊁氢能汽车发展现状㊁氢能产业导向等对氢能产业发展开展了研究，例如，姚若军等[5]对现有氢能产业链各节点涉及的技术现状开展调研，提出我国在碱性电解水技术㊁高压储氢技术㊁天然气管道掺氢输送技术等方面已经初步具备应用条件，适合开展示范项目，在低温液氢技术㊁质子交换膜制氢和燃料电池技术㊁固体氧化物制氢和燃料电池技术等方面则有待进一步突破；王冉等[6]在梳理世界主要发达国家和地区氢能汽车发展现状及政策实践的基础
上，提出国外氢能汽车已经进入降低成本㊁提高性能和大规模商业化推广的准备阶段，未来我国氢能汽车发展应针对制氢等碳排放强度高的环节，加强可再生能源制氢政策扶持力度，并围绕氢能汽车产业链重点做好氢储运㊁加注等环节瓶颈问题的基础研究；张长令[7]通过分析美国㊁韩国㊁日本㊁欧盟等区域氢能产业导向，提出应将氢能作为一种战略性能源和清洁能源体系的重要组成部分，在技术方面聚焦氢气供应㊁车载储氢㊁燃料电池等核心技术，加快突破技术薄弱环节㊂在以加氢站为主的氢能设施方面，凌文等[8]将我国氢能基础设施产业总体发展划分为3个发展阶段，并提出到2035年加氢关键装备技术将完全国产化，初步形成高效㊁安全㊁低成本供氢网络产业发展态势，为产业高质量㊁可持续发展奠定基础㊂上述文献大多针对氢能在国家规划政策导向和科技创新战略方面开展综述分析，现有文献对广东省的资源禀赋和不同行业间氢能利用的差异研究不足，缺乏对广东氢能全产业链的系统梳理㊂因此，本文在总结广东省氢能产业区域布局㊁技术创新体系㊁推广应用规模的基础上，分析氢能发展存在的问题，并对未来发展战略提出建议㊂2㊀广东氢能产业发展现状分析
2.1㊀氢能产业链
氢气是一种单位质量能量含量高的燃料，可从水㊁化石燃料等含氢物质中制取，是重要的工业原料和能源载体㊂氢能是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量，可用于储能㊁发电以及各种交通工具用燃料㊁家用燃料等㊂氢能源完整的产业链条包括上游的制取㊁储运㊁加注等领域，中游的燃料电池及关键零部件㊁燃料电池动力系统等领域，下游的交通运输㊁火箭等特殊领域，电子设备及建筑用能等领域等(见
图1)㊂上游制取技术主要涵盖热化学制氢㊁工业副产提纯制氢和电解水制氢，储运涉及气态㊁液态㊁固体及管道储运方式，加注主要有顺序取气加注和增压加注两种技术路线㊂中游氢燃料电池及关键零部件领域主要包含主流的熔融碳酸盐燃料电池㊁质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池这3种最主要的商业应用技术路线，燃料电池动力系统领域包括电池设计㊁电池热管理㊁储能系统㊁控制策略等㊂下游应用还涵盖家用燃料电池㊁应急和信息储备中心等领域备用电源㊁大型发电站等㊂整体来看，在氢能产业链方面，广东拥有较为丰富的副产氢气资源，在制氢总产量及氢气纯化㊁电解水制氢等方面具有优势，但由于未掌握关键核心技术，燃料电池㊁储氢设备㊁制氢设备等成本高，产业链条中很多环节的技术水平未达到国际领先水平㊂
2.2㊀氢能发展定位
广东作为我国第一经济大省和能源消费大省之一，整体上依然以煤炭㊁石油㊁天然气等化石能源消费为主㊂2021年，广东一次能源消费总量约为3.6亿t(按标准煤)，煤炭㊁石油㊁燃气㊁其他能源的比重分别约为35.0%㊁26.8%㊁11.4%和26.8%,
2023年6月赵静波，等：广东氢能产业发展现状分析及对策建议Jun2023
图1㊀氢能源产业链
非化石能源消费占比约29.0%[9]，整体上依然是以煤炭和石油㊁天然气等化石能源为主㊂根据全球能源低碳化转型趋势㊁国家能源革命战略和广东能源发展战略导向要求[10-12]，广东将以更大的决心构建清洁低碳㊁安全高效㊁智能创新的现代高质量能源体系[13]，依托资源㊁技术和人才优势，大力发展先进核能㊁海上风电㊁太阳能等可再生能源，加快培育氢能㊁储能㊁智慧能源等新能源产业，助推能源清洁低碳化转型㊂根据‘广东省海上风电发展规划(2017 2030年)(修编)“，到2030年广东将建成3000万kW海上风电，成为全国海上风电发展大省，为氢能利用提供有利的氢源条件[14]㊂当前广东氢能设施布局和产能可有效支撑氢能利用不超过2.5万t/年的总体规模，结合当前的氢能推广应用力度以及低成本氢源供给解决方案，到2025年制氢规模可达到约8万t，氢燃料电池可达到约500万kW㊂2030 2060年，可再生能源绿氢和多能互补制氢等新兴制氢技术将占据主导地位，氢能将成为广东绿低碳能源体系的重要组成部分，占终端能源消费的比重提升至15%以上，实现绿氢为主导㊁灰氢有效补充的终端氢能格局㊂
2.3㊀氢能区域布局
广东省氢能源利用相关产业涵盖了氢气制备㊁储运㊁应用三大方面，特别是在氢燃料电池电堆㊁动力系统及空气压缩机研发㊁生产领域，已汇集了超过300家氢能相关企业，成为了全国规模最大的燃料电池汽车产业集，涌现了以广州汽车集团股份有限公司㊁佛山市清极能源科技有限公司㊁鸿基创能科技(广州)有限公司㊁广东国鸿氢能科技有限公司㊁广东济平新能源科技有限公司等为代表的产业链龙头企业[15]
在空间布局上，广州已形成以黄埔区为核心的氢能产业空间格局，并将逐步建设成为粤港澳大湾区氢能研发设计中心㊁装备制造中心㊁检验检测中心㊁市场运营中心㊁国际交流中心㊂其中，广州黄埔区培育了鸿基创能科技(广州)有限公司㊁雄川氢能科技(广州)有限责任公司等以氢能产业为主营业务的企业，鸿基创能科技(广州)有限公司的膜电极产品具有独立的知识产权，可替代现有同类型进口产品并实现性能更优，实现了膜电极 卡脖子 产品的国产化，填补了国内高能量密度膜电极产业化的空白；广州市环境卫生机械设备厂㊁广州广日专用汽车有限公司等传统企业提升了燃料电池环卫车㊁专用车本地化整车改装能力，目前已成功开发8t燃料电池桶装垃圾运输车以及9t㊁18t级燃料电池洒水车㊁冷藏车，年产能可达1000辆以上[16]㊂
第7卷科技创新发展战略研究第3期
佛山已形成三大氢能产业基地，分别是南海氢能产业基地㊁高明氢能产业基地以及佛山㊁云浮两地共建的佛山(云浮)产业转移工业园㊂其中，佛山南海区建有广东新能源汽车产业基地，正打造仙湖氢谷，集聚了广东长江汽车有限公司㊁广东广顺新能源动力科技有限公司㊁广东爱德曼氢能源装备有限公司㊁广东泰罗斯汽车动力系统有限公司㊁广东拜特斯特新能源科技有限公司㊁广东华特气体股份有限公司等企业；佛山高明区建有中车四方氢燃料电池有轨电车修造基地，推动氢燃料电池有轨电车产业化发展和商业化运营㊂佛山和云浮两市共建的氢能产业基地也推动了氢燃料电池汽车的整车生产和上下游配套产业集聚发展，初步形成了以广东国鸿氢能科技有限公司㊁云浮市飞驰新能源汽车有限公司等为代表的龙头企业集，吸引了美国PROTON(普顿)公司㊁北京科泰克科技有限责任公司㊁联悦气体有限公司㊁东风特种商用车有限公司等氢能源上下游企业及其重点项目，氢能源产业链逐步成型㊂
深圳在氢能关键领域也已掌握了一批核心技术，拥有近70家创新型企业及科研机构从事氢能技术研发和产品开发[17]，研发出了电解水制氢设
备㊁高功率密度电堆及系统㊁燃料电池重卡㊁氢能无人机等具有自主知识产权的氢能科技设备和产品，覆盖了氢气制取㊁储运㊁加注㊁燃料电池关键材料和零部件㊁膜电极㊁电堆㊁系统集成㊁应用产品㊁标准测试㊁运营服务等产业链环节，初步形成了较为完整的氢能产业链㊂
东莞在产业布局㊁产业规模㊁产业链等方面与广州㊁佛山㊁深圳等城市存在较大差距㊂2020年，东莞以
中汽宏远汽车有限公司作为引擎启动氢燃料电池汽车的研发生产，并引导国内一批氢燃料电池汽车企业进行产业布局，同时推动东莞能投集团㊁中石化广东东莞石油分公司积极开展加氢站的建设布局㊂在氢能供应方面，东莞巨正源科技有限公司是当前珠三角地区重要的汽车氢能源供给企业，为氢燃料电池汽车推广应用和氢能源稳定供应提供了重要保障㊂
2.4㊀氢能技术创新和人才储备
其一，广东拥有氢能产业领域唯一的国家技术标准创新基地，联合国内氢能行业领军企业㊁院士㊁专家牵头研究制定了多项国家㊁地方及团体氢能技术标准，并牵头发布了全国首个省级氢燃料电池汽车产业标准体系与规划路线图，强化了标准对氢能技术进步和产业发展的促进作用，构建了覆盖全产业链的氢能标准化体系㊂其二，瞄准关键核心技术，对标国家实验室建设标准，与国内氢能研发水平领先的高等院校和科研院所合作，广揽全球顶级氢能人才，共建广东省先进能源实验室，实现了自主技术突破，尤其是在燃料电池电堆产品领域，历经多次的技术迭代升级后提高了产品可靠性㊁增强了性价比㊂此外，广东在双极板㊁空气压缩机㊁氢气循环泵以及低温液态储氢等 卡脖子 技术方面开展专项攻关，部分已经取得了阶段性研发应用成果㊂其三，培育自主创新平台，高度重视自主氢能技术研发创新，与高等院校和科研机构共建季华实验室㊁仙湖实验室㊁国家技术标准创新基地(氢能)㊁氢源技术国家工程研究中心㊁广东氢能技术重点实验室㊁电化学及燃料电池院士工作站㊁氢能创新中心㊁华南氢安全中心㊁佛山环境与能源研究院等国家㊁省市级创新平台㊂总体来看，广东在氢能领域的高端领军人才引进与培养以
及氢能产业关键核心技术创新方面，积累了较强的技术储备，积极引进并培育了一批氢能源及燃料电池创新机构和人才队伍㊂
2.5㊀氢能推广应用
氢能在广东的应用领域主要包括石油化工原
2023年6月赵静波，等：广东氢能产业发展现状分析及对策建议Jun2023
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