近年來，隨著氫能產(chǎn)業(yè)逐漸興起，“氫能社會”話題在國際層面上引起了不小的關(guān)注。其中，德國表現(xiàn)最為突出。早在上世紀70年代，德國就已經(jīng)將視線放在了能源轉(zhuǎn)型上。作為一直致力于在降低碳排放道路上實現(xiàn)全球領(lǐng)先水平的國家，氫能是德國達到低碳目標(biāo)的主要形式之一。

2018年9月，德國與歐盟委員會及27個歐洲國家共同簽署了“歐洲氫能倡議”，將氫能技術(shù)和系統(tǒng)確立為具有戰(zhàn)略意義的價值創(chuàng)造鏈;2019年9月，德國聯(lián)邦政府出臺了“氣候保護計劃2030”，以期達成2030年溫室氣體排放比1990年減少55%的目標(biāo)，文中提到了氫能對發(fā)展氣候友好型經(jīng)濟的重要性，并宣布將發(fā)布氫能戰(zhàn)略;2020年6月，德國聯(lián)邦內(nèi)閣經(jīng)過長達半年的醞釀后，批準并出臺了具有里程碑意義的《國家氫能戰(zhàn)略》(以下簡稱“戰(zhàn)略”)。

這是全世界的首個國家氫能戰(zhàn)略，超越了氫本身，并涵蓋了廣義的動力燃料范疇。該戰(zhàn)略的出臺將可再生能源制氫放到了重點發(fā)展方向上，不僅為德國氫能產(chǎn)業(yè)確認了“綠氫”的優(yōu)先發(fā)展地位，確保了德國在氫能源技術(shù)的開發(fā)和出口方面的領(lǐng)導(dǎo)作用，同時也展現(xiàn)了德國大力支持和發(fā)展氫能的壯志雄心。

01、綠氫將是未來投資的重點

德國聯(lián)邦內(nèi)閣通過的《國家氫能戰(zhàn)略》，為德國未來氫能的制取、運輸、使用和再利用以及相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新和投資制定了協(xié)調(diào)一致的行動框架。該戰(zhàn)略指出，清潔、安全和經(jīng)濟的能源供應(yīng)對于我們的生活至關(guān)重要。成功實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，意味著要將供應(yīng)安全性、經(jīng)濟性和環(huán)保性與創(chuàng)新型和智能型氣候保護結(jié)合起來。因此，人類需要為目前仍在使用的化石能源找到替代品。

德國經(jīng)濟部部長阿爾特邁爾表示，“氫能在替代化石燃料問題上起著關(guān)鍵作用。我們必須現(xiàn)在就做出抉擇，如此德國才能在氫能技術(shù)中成為世界第一。”

這樣的想法并非沒有道理。在德國發(fā)布的《國家氫能戰(zhàn)略》中，氫能被視為一種應(yīng)用范圍廣泛的能源形式，在燃料電池中，既可作為合成燃料的基礎(chǔ)，又可作為存儲可再生能源的媒介;氫燃料是新能源行業(yè)耦合的基本要素之一，在無法直接使用可再生能源電能的領(lǐng)域中，綠電制氫及其下游衍生環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)(Power-to-X，PtX系統(tǒng))為脫碳開啟了新途徑。而在當(dāng)今許多化學(xué)和工業(yè)工藝過程中，氫已經(jīng)不可或缺。此外，將氫作為原料使用，可在其他按照目前的技術(shù)水平尚不能采用脫碳技術(shù)的生產(chǎn)過程中實現(xiàn)脫碳化......

氫能匯了解到，德國目前的氫氣使用量約為55 TWh。據(jù)德國《國家氫能戰(zhàn)略》預(yù)計，由于市場增長的推動，到2030年，氫的需求將達到最初的增長目標(biāo)，在工業(yè)部門(化工，石化和鋼鐵行業(yè))中表現(xiàn)明顯，而交通運輸行業(yè)屆時預(yù)估增幅較小。此外，近幾年德國使用氫燃料電池驅(qū)動電動汽車的需求正保持增長的態(tài)勢，戰(zhàn)略預(yù)計到2050年，德國對氫燃料的需求將增加到110 TWh至380 TWh之間。

因此，為了能夠?qū)渥兂擅撎蓟瘧?zhàn)略的一個核心組成部分，德國政府在戰(zhàn)略中認定，只有在可再生能源基礎(chǔ)上制取的氫(“綠氫”)才是長期可持續(xù)的，對于德國的核心工業(yè)(例如鋼鐵和化學(xué)工業(yè))以及交通運輸部門達成脫碳目標(biāo)至關(guān)重要。戰(zhàn)略提到，在未來的十年內(nèi)世界上將會形成一個全球和歐洲氫能市場。在這個市場上除了綠氫，也將交易碳中和氫(例如“藍氫”或“青氫”)。所以，德國聯(lián)邦政府在氫能發(fā)展方面的主要方向就是發(fā)展氫能技術(shù)，利用“綠氫”，支持“綠氫”順利的市場推廣，以及建立相應(yīng)的價值創(chuàng)造鏈。

氫能匯發(fā)現(xiàn)，德國聯(lián)邦政府在此次戰(zhàn)略中，共提出了38個有助于實現(xiàn)國家氣候目標(biāo)，為德國經(jīng)濟創(chuàng)建新的價值鏈以及進一步發(fā)展國際能源政策合作所必需的具體步驟和措施，保障可再生能源比例不斷提高情況下德國能源供應(yīng)系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟性和氣候友好性。其中，戰(zhàn)略明確表示，德國將以共有的氫能路線圖作為指南針，致力于將本國打造為全球市場上“綠氫”技術(shù)的領(lǐng)先供應(yīng)者。

戰(zhàn)略指出，在發(fā)展氫能上德國計劃分兩步走：在2020年到2023年，主要目標(biāo)是為德國氫能源國內(nèi)市場打好基礎(chǔ);在2024年到2030年，主要任務(wù)是鞏固國內(nèi)市場，建立歐洲與國際市場，服務(wù)德國經(jīng)濟。

但是就目前情況來看，能源轉(zhuǎn)型預(yù)計所需的大量氫能無法僅靠在德國“一家”生產(chǎn)，因為德國境內(nèi)可再生能源的生產(chǎn)能力是有限的，是以在未來德國必然仍將是一個能源進口大國。鑒于此，德國圍繞著“氫能”主題擴大和加強國際合作關(guān)系勢在必行。氫能匯了解到，為支持這一戰(zhàn)略順利實施，德國政府將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上投入70億歐元用于氫能源市場推廣，另外還準備20億歐元用于相關(guān)國際合作。

戰(zhàn)略指出，氫及其衍生產(chǎn)品的國際貿(mào)易是一個意義重大的工業(yè)和地緣政治因素。在國際層面上，如果潛在供應(yīng)國和進口國能根據(jù)合作伙伴的要求進行調(diào)整，那么這些國家之間的合作可以促進他們對氣候保護做出貢獻，加速氫能技術(shù)的市場啟動，創(chuàng)造可持續(xù)的增長和發(fā)展機會。這有助于氫能生產(chǎn)的認證和可持續(xù)性達成高水平的標(biāo)準。而對于德國來說，促進德國與國際氫能之間的貿(mào)易往來，對于提高和維持德國在歐洲能源戰(zhàn)略中的優(yōu)勢地位和主導(dǎo)權(quán)，發(fā)揮著重要作用。

此外，德國政府組織成立了國家氫能源理事會，該理事會由26名來自經(jīng)濟界、科學(xué)界和社會的高級專家(不隸屬于公共管理機構(gòu))組成。氫能理事會的成員具備制取、研究和創(chuàng)新、 工業(yè)脫碳化、交通和建筑/供熱、基礎(chǔ)設(shè)施、 國際合作伙伴關(guān)系以及氣候和可持續(xù)性等方面的專業(yè)知識。他們將會在國家氫能戰(zhàn)略的執(zhí)行和繼續(xù)開發(fā)過程中，以提出意見和行動建議的方式向國務(wù)秘書委員會提供咨詢和支持。

德國國家氫能戰(zhàn)略，從技術(shù)、市場、監(jiān)管等各個方面，實現(xiàn)了較為全面的規(guī)劃。但還是要看實施情況，來衡量該戰(zhàn)略的有效性。

02、直面發(fā)展氫能路上的難點

雖然，德國已實現(xiàn)了氫氣制取、運輸、儲存及燃料電池應(yīng)用的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，且已將燃料電池技術(shù)應(yīng)用到汽車、船舶和發(fā)電站等多個領(lǐng)域。但目前清潔氫氣仍無法被廣泛使用，德國要實現(xiàn)其全面氫能戰(zhàn)略目標(biāo)，還面臨幾大難題。

難題一：產(chǎn)業(yè)設(shè)備改造成本高

德國有三分之一的碳排放來源于工業(yè)生產(chǎn)過程，尾氣排放由工業(yè)加工中的化學(xué)反應(yīng)生成，如鋼鐵工業(yè)、非黑色金屬冶煉、非金屬制造(水泥)、化工工業(yè)等。在減少碳排放的背景下，業(yè)界自然尋求改變或者優(yōu)化工藝流程的方法。

以鋼鐵工業(yè)為例，其作為重工業(yè)中碳排放最高的部門，其減排任務(wù)需要通過綠電存量替代實現(xiàn)：即使用可再生能源的電力供應(yīng)，代替現(xiàn)有工藝環(huán)節(jié)中直接或者間接使用燃煤供能的局面。在德國漢堡、下薩克森州薩爾茨吉特以及瑞典呂勒奧，已經(jīng)有模塊化的氫能替代高爐投產(chǎn)試運行，但對其它存量工業(yè)而言，設(shè)備改造依然是一個漫長而又艱巨的過程，僅改造資金一項，就占設(shè)備初期投資的20%到30%，如何說服業(yè)界接受這一額外成本，并同步擴大設(shè)備技術(shù)成熟度，減低單位成本，是擺在氫能工業(yè)目前的難題之一。

難題二：德國可再生能源無法支撐龐大綠氫需求

根據(jù)德國化工協(xié)會VCI的估算，若需要通過成本高昂的綠氫達成徹底的碳中和目標(biāo)，僅化工行業(yè)全年需要的可再生能源量已經(jīng)相當(dāng)于目前全德國化工行業(yè)年用電量的11倍。德國有限的國土已很難大規(guī)模生產(chǎn)可再生能源。

難題三：國際合作前景不明朗

德國本地?zé)o法提供足夠綠氫，便需要進行國際合作。在德國氫能戰(zhàn)略第二階段涉及的國際合作中，德國計劃在摩洛哥和阿爾及利亞投入20億歐元，以建立大型光伏電站就地電解制氫。但能否順利與相關(guān)國家合作是一個未知數(shù)，其中包括資金問題、北非政局不穩(wěn)、跨地中海電網(wǎng)鋪設(shè)等一系列問題。

難題四：免除的附加費由誰買單

德國氫能戰(zhàn)略中明確，電解制氫所需的可再生能源，將享有免除可再生能源附加費的待遇。該附加費是德國政府給予風(fēng)光發(fā)電補貼的財政源頭。這意味著普通電力消費者分配到的附加費會進一步上漲。目前，德國的居民電價水平已僅次于丹麥，位列歐洲第二名。

難題五：戰(zhàn)略中相關(guān)細節(jié)不足

受限于綠氫高昂的成本以及歐洲鋼鐵業(yè)居高不下的人工成本，“綠色鋼鐵”在世界市場上注定沒有任何優(yōu)勢。氫能戰(zhàn)略提倡，促進市場對綠色鋼鐵的需求，但并未給出任何切實可行的方案。

難題六：氫氣運輸面臨法規(guī)限制

龐大的氫氣被生產(chǎn)出來后，需要運輸?shù)讲煌I(lǐng)域和環(huán)節(jié)，但在德國，氫氣的運輸問題面臨著舊有法規(guī)的掣肘。德國氫能戰(zhàn)略提出，應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)有天然氣網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建氫氣網(wǎng)絡(luò)。今年1月底，德國管道聯(lián)合會已規(guī)劃了5900公里長的氫氣管線，但氫氣在德國法律意義上并未被認定為管道氣體。

來源：氫能匯 　 作者： 黃連