菅子帥 陳怡宇

摘要：隨著國際能源轉型加快，全球可再生能源領域競爭升級，世界各國積極出臺規(guī)劃、政策，加大氫能源領域布局。我國作為全球最大氫生產國，加快發(fā)展氫能產業(yè)、強化國際合作對于保障國家能源安全、有序推進“雙碳”進程、構建現(xiàn)代化產業(yè)體系具有重要意義。為研究國際氫能產業(yè)合作模式探索經(jīng)驗及我國可借鑒之處，文章通過案例分析對比方法，歸納了國際上較為成熟的成品出口、技術出口、基礎設施合建、全產業(yè)鏈合作等四類模式，并總結各模式實現(xiàn)方式及優(yōu)缺點。同時，針對中國氫能產業(yè)存在的“煤制氫”為主、技術研發(fā)轉化加快、標準體系尚待建立、數(shù)字經(jīng)貿重要性凸顯等特征，分析我國參與國際氫能產業(yè)合作面臨的碳排放壓力、技術競爭、標準差異、貿易壁壘等挑戰(zhàn)，提出了提升氫能源生產水平、加強技術研發(fā)和設備產銷合作、提升多元化合作層次等建議。

關鍵詞：氫能產業(yè)合作模式；碳排放；技術競爭；國際標準；貿易壁壘

隨著全球能源結構轉型加快，氫能源以其綠色環(huán)保、來源廣泛、能量密度高、應用領域豐富、安全可持續(xù)等特點，成為各國青睞和競相發(fā)展的新能源。中國國家能源局官網(wǎng)顯示，截至2022年底全球氫能直接投資約2500億美元，到2030年預計達到5000億美元。據(jù)不完全統(tǒng)計，全球已有42個國家和地區(qū)發(fā)布了氫能規(guī)劃，美國2022年通過《國家清潔氫戰(zhàn)略和路線圖（草案）》，計劃到2030年將清潔氫產能增加到1000萬噸/年；澳大利亞2019年發(fā)布《國家氫能戰(zhàn)略》，計劃在2030年前成為全球氫能領導者；歐盟推出了“歐洲氣候中立氫戰(zhàn)略”，強調在清潔氫及國際標準等方面開展國際合作，14個歐盟成員國制定了各自規(guī)劃，如法國的“國家氫能計劃（NHP）”、德國的《國家氫能戰(zhàn)略》等；日本2021年發(fā)布《第六次能源基本計劃》，提出到2030年實現(xiàn)氫氣供應量達300萬噸/年。

我國氫能源產業(yè)發(fā)展十分迅速，出臺的政策有2020年的《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》、2021年的《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》、2022年的《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》等，北京、上海、廣東、浙江等20多個省市發(fā)布了氫能產業(yè)專項政策。我國在氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統(tǒng)集成等方面已有一定技術積累，化工、燃料電池汽車、加氫站等方面的應用發(fā)展迅速。中國國家能源局數(shù)據(jù)顯示，我國現(xiàn)已是全球最大氫生產國，2022年氫產量達3781萬噸。氫能產業(yè)未來豐富的使用前景和巨大的產業(yè)鏈價值，成為國際競爭的重要領域，研究不同國家、地區(qū)的氫能產業(yè)國際合作模式，探究其優(yōu)缺點和獨特性，對我國氫能產業(yè)發(fā)展具有一定借鑒意義。

一、氫能產業(yè)國際合作模式比較

氫能產業(yè)國際合作模式是指不同國家、地區(qū)、企業(yè)在發(fā)展氫能產業(yè)、開拓國際市場時所采取的出口方式或合作方式。目前，國際上大規(guī)模的氫能源進出口尚且較少，主要以項目合作為主，較為成熟的模式主要有成品出口、技術出口、基礎設施共建、全產業(yè)鏈合作等四類模式。

（一）成品出口模式

成品出口模式是直接向其他國家、地區(qū)出口氫氣、氫燃料電池產品等。有兩種實際運作方式，一是將純氫氣體提純后直接出口。此方式雖可滿足國際市場能源需求，但面臨著純氫氣體壓縮、儲存、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)較高技術要求和成本投入。澳大利亞政府與日本川崎重工相關財團歷時4年合作，投入超5億澳元的維多利亞州拉特羅布山谷煤炭制綠色氫氣試點項目，雖然成功向日本燃煤發(fā)電廠出口了商用綠色氫氣，但其首次航行裝載的氫氣中僅有1噸是用當?shù)睾置荷a。在驗證技術可行性的同時，也間接證明了該模式離商業(yè)化營運還有很長距離；二是組裝生產氫燃料電池發(fā)電機，整體出口氫燃料電池。此方式避免了氫氣的壓縮、儲存等問題，具有推廣便利、可重復使用等優(yōu)勢，但存在氫燃料電池發(fā)電機關鍵技術有待持續(xù)優(yōu)化、制造難度高、成本難以控制等目前難以解決的難點。

（二）技術出口模式

一是合作伙伴方式。通過在目標國家或地區(qū)市場尋找合作伙伴，利用當?shù)仄髽I(yè)的銷售網(wǎng)絡、知名度和客戶信任，進行本地化銷售和技術支持。如2017年日本本田公司與美國通用汽車成立合資企業(yè)，利用雙方技術優(yōu)勢開展燃料電池系統(tǒng)量產業(yè)務，供應兩家企業(yè)業(yè)務需要。二是技術許可方式。將氫能技術授權給海外合作伙伴，幫助其建設本地化生產線，生產出符合國際標準的氫能設備和產品。其優(yōu)勢在于減少技術開發(fā)成本、加速氫能技術推廣應用，弊端在于合作企業(yè)無法完全掌控技術，可能產生知識產權糾紛等。如加拿大巴拉德動力系統(tǒng)有限公司授予中國廣東氫氣動力技術有限公司關于 FCveloCity（燃料電池電源模塊）產品的技術許可，幫助其將相關技術模塊集成到電動客車平臺上。三是聯(lián)合開發(fā)方式。國家間、企業(yè)間合作開展氫能技術、設備或產品的研發(fā)生產。此種方式有利于提高各國資源、技術利用效率，加快開發(fā)進程，通過本地化的合作與研發(fā)轉化也有利于市場開拓。但不同國家、地區(qū)的技術標準、設備硬件、軟件設施不統(tǒng)一，面臨技術配合、成果共享、知識產權保護等難題挑戰(zhàn)。如2018年，中國企業(yè)凱豪達與澳大利亞新南威爾士大學達成合作，在中國、澳大利亞分別成立氫能聯(lián)合實驗室，共同開展制氫、儲氫等關鍵技術研究，二者在電解水制氫領域合作已取得突破性研究成果。

（三）基礎設施合建模式

一是獨立建設方式。投資方在國外市場上獨立建設氫氣加氫站和配套設施，直接進行氫氣銷售供應。該方式下投資方擁有氫氣基礎設施的全部建設和運營控制權，能夠更好地控制整個項目的進度和成本，但面臨著資金投入壓力、市場回報潛力及所在國的監(jiān)管、環(huán)保等合規(guī)要求。如丹麥綠氫公司Everfuel 在德國、瑞典等國投資建設氫能基礎設施。二是投資合作方式。由不同國家或企業(yè)聯(lián)合投資建設氫氣基礎設施，各方根據(jù)自身能力和資源，參與到不同階段的建設中以保證項目成功。此類方式有利于打通制度和市場壁壘，減少合作項目面臨的阻礙，難點在于各參與方的成本共擔、風險共享機制設計。如2022年，西班牙、法國和葡萄牙達成初步合作，計劃投資25億歐元建設一條連接西班牙、法國的海底氫氣管道，預計每年可為法國供給200萬噸氫氣。

（四）全產業(yè)鏈合作模式

一是全球供應鏈合作。針對氫能源產業(yè)鏈的制備、儲運、利用等各方面進行合作，整合不同國家、地區(qū)的資源技術，建立穩(wěn)定可靠的氫能源供應鏈。德國是國際氫能全球供應鏈合作典范，2022年8月至今，德國政府和相關企業(yè)已經(jīng)分別與加拿大、挪威、埃及、阿聯(lián)酋、毛里塔尼亞、巴西和澳大利亞的政府機構或企業(yè)簽署了一系列氫能全球供應鏈合作的意向書，全力打造安全可靠的德國國際氫能供應鏈。二是整體解決方案合作。出口國或企業(yè)將自身在氫能源產業(yè)的技術、產品、設備或項目解決方案的系列服務出口到目標國，該方式市場競爭力較強，能夠為客戶提供設計、生產、銷售、售后等全流程服務，有利于降低單一產品訂單的貿易風險和依賴性。但整體解決方案模式需滿足不同國家和地區(qū)的要求，定制化難度較大。2023年1月，我國氫能項目整體解決方案頭部企業(yè)國富氫能與沙特企業(yè)達成合作，雙方基于國富氫能在項目開發(fā)和聯(lián)合運營等方面技術和經(jīng)驗，成立項目合作公司，共同推進沙特氫能產業(yè)發(fā)展。

二、我國氫能產業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

（一）制氫結構以“煤制氫”為主，“雙碳”壓力較大

目前，國際上氫氣能源制取技術主要分為化石燃料制氫、工業(yè)副產制氫和電解水制氫，其中化石燃料是主要制氫方式?；剂现茪浼夹g中，煤制氫過程中所產生的二氧化碳排放量約是天然氣制氫的4倍，相較之下，天然氣制氫具有產量可觀、碳排放量較少等優(yōu)勢。據(jù) IEA（國際能源署）、中國煤炭工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，國際上天然氣制氫占比達59%，而我國氫氣產量中煤制氫占比達62%。產生這一差異的原因主要是我國天然氣產量相對有限，2022年全國天然氣產量為2201.1億立方米，同時期國內天然氣消費量達到3663億立方米，進口天然氣達到10925萬噸。另外，根據(jù)不同的氫能源制取方式以及碳排放量，氫能分為灰氫、藍氫和綠氫三種，綠氫具備大規(guī)模、無污染、清潔化等優(yōu)勢，IEA（國際能源署）預測到2050年全球綠氫產量將達3.23億噸，較藍氫產量高58%。但我國當前“煤制氫”為主的結構，使得我國主要以生產“灰氫”為主，尤其是在天然氣能源存在進口依賴的格局下，國內制氫方式還無法與國際接軌，面臨著“灰氫”生產消費帶來的環(huán)境污染、碳排放較高、國際市場前景不佳等問題，氫能源制備技術轉型壓力客觀存在。

（二）關鍵技術處于研發(fā)應用階段，潛藏“卡脖子”風險

氫氣制備技術方面，電解水方式制氫成本高昂，難以大規(guī)模商業(yè)化應用，我國在電解槽等關鍵設備領域具有先發(fā)優(yōu)勢，718所、競立等企業(yè)的國際市場占有率超五成，瑞麟科技等企業(yè)已在埃及等地區(qū)達成合作、共同推進電解槽生產項目。據(jù) Bloomberg- NEF（彭博新能源財經(jīng)）預測，2023年中國電解槽出貨量預計達到1.4—2.1GW，有望在全球出貨量中占比超六成。儲運技術方面，全球氫能儲運主要以高壓氣態(tài)為主，并逐步探索液氫、有機儲氫等多種方式，國內短距離的氫能源儲運以長管拖車運輸為主，長距離的純氫管道建設處于起步階段，主要分布在京津冀、長三角等區(qū)域，已建項目以化工園區(qū)內應用為主。儲運領域涉及的儲氫瓶、氫氣壓縮機、加氫槍等關鍵設備對國外技術依賴較大，關鍵設備的國產化進程任重道遠。如，儲氫瓶領域具有輕量化和高性能優(yōu)勢的 IV 型高壓儲氫瓶的領軍企業(yè)主要是美國 Quantum（昆騰公司）、挪威 Hexagon Composites（阿勒松）、日本 Toyota（豐田）等，加氫站的壓縮機過多依賴從國際上的 PDC（過程開發(fā)及控制有限公司）、HOWDEN（美國豪登）等企業(yè)進口，帶來了成本高昂、核心技術受制于人的問題。商業(yè)化應用領域，國內氫能源產業(yè)的主要應用領域是氫能源汽車及加氫站等配套基礎設施，但相關技術尚不成熟，氫能源電池的催化劑、雙極板、質子交換膜等關鍵部件主要靠從日本、美國、德國等市場進口供給，發(fā)展的自主性、國際上的競爭力仍有不足。

（三）國內標準體系尚待建立，國際合作面臨隱形壁壘

與國際上通行的 ISO 標準不同，我國在氫氣品質標準方面標準體系較多，統(tǒng)一、規(guī)范、剛性的氫氣生產應用標準體系還未形成，不同領域標準體系層次不齊、應用不一，制約我國氫氣產業(yè)對接海外客戶、開拓國際市場。 如，工業(yè)氫領域的 GB/T3634.1-2006、純氫、高純氫的 GB/T 3634.2-2011、電子工業(yè)用氫的 GB/T 16942-2009、燃料電池汽車的GB/T 37244-2018，四類標準對氫氣純度的要求最低為99.00%，最高為99.9999%。國際上的 ISO 14687：2019規(guī)則按照行業(yè)細分為 A、B、C、D、E 等5個級別，就使用質子交換膜燃料電池的車輛所用氫氣純度而言，國際標準要求為99.97%，與我國最新的 GB/T37244-2018要求相當，但與企業(yè)在實踐中多采用的GB/T 3634.2-2011相比，國際標準在甲醛、甲酸等有害物質的含量上要求更高、更細，國內的 GB/T3634.2-2011標準仍有空白，GB/T 37244-2018推廣力度仍待加大。在加氫站技術標準方面，國內主要標準依據(jù)是《加氫站技術規(guī)范》（GB50516-2010），國際上代表性標準為 ISO 19880-1，相較之下，我國的規(guī)范標準迅速完善，但因國情不同于國際，標準仍存在客觀差異，如在氫氣輸送方式上，國際 ISO 標準對站內制氫、長管拖車供氫、管道輸送供氫有著明確的規(guī)定，但國內采用的液氫和站內制氫技術較少，在這兩方面出口面臨標準差異挑戰(zhàn)。另外，國際上形成了加氫機加注的日本 JPEC-S0003等標準，國內在該領域標準建設尚有不足；ISO 19880-1中也有關于風險預判、分析、處理的要求，國內在風險避免方面則主要是相關設施建設的間距、標準等要求。

（四）積極參與國際數(shù)字經(jīng)貿合作，規(guī)避綠色貿易壁壘顯現(xiàn)

跨境電商、數(shù)字服務貿易是我國數(shù)字貿易發(fā)展的重點領域，也是氫能產業(yè)參與國際經(jīng)貿合作的重要方式。氫能源汽車等新能源產品兼具綠色化、低碳化、數(shù)字化等優(yōu)勢，近年來借助互聯(lián)網(wǎng)電商平臺、海外倉等載體加快“出?！?，探索出了“中國制造+跨國服務”的數(shù)字經(jīng)貿新模式。2022年，我國電動汽車、鋰電池出口分別同比增長131.8%、86.7%，阿里巴巴國際站數(shù)據(jù)顯示，國內一批企業(yè)已經(jīng)開始實踐“跨境電商”“線上出?！?，僅該平臺上整車類目商家就有800多家，整車日均流量10萬級，覆蓋整車出口主流國家。2023年以來，我國積極出臺各項政策鼓勵新能源企業(yè)利用數(shù)字經(jīng)貿機遇開拓國際市場，如《2023年能源工作指導意見》《國務院辦公廳關于推動外貿穩(wěn)規(guī)模優(yōu)結構的意見》等，提出加快推進貿易數(shù)字化，大力發(fā)展綠色貿易，鼓勵探索“跨境電商+產業(yè)帶”模式，加快對外貿易創(chuàng)新發(fā)展。但在我國氫能源產品“走出去”過程中，其他國家也出臺了部分保護性政策，對我國氫能源產品出口造成沖擊。如歐盟計劃從2026年開始實行碳邊境調節(jié)機制（CBAM），對進口的氫能源電池等涉氫產業(yè)產品征收與歐盟產品的碳價格差價。美國2022年通過《通脹削減法案》，給予美國生產銷售電動汽車、清潔能源等相關投資3600多億美元的補貼及各類優(yōu)惠政策，美國的綠氫生產商可以獲得每公斤3美元的補貼。在美國、歐盟等地區(qū)的綠色壁壘影響下，我國面臨著適應國際市場變化、規(guī)避綠色貿易壁壘等新挑戰(zhàn)，亟待破除進出口政策中部分限制性條件，幫助企業(yè)提升競爭力。如加氫站、綠氫等涉及的各類創(chuàng)新產品在進出口商品目錄中尚無細分科目，相關產業(yè)的專業(yè)設備、產品出口時面臨著歸集難、分類不易等問題。碳纖維制品在原材料高進口關稅品類目錄中的優(yōu)惠稅率達到17%，其他的燃料電池增壓器、燃料電池循環(huán)泵等稅率在2%—5%左右，在我國企業(yè)此類關鍵材料、關鍵設備仍依賴進口的情況下，亟需更優(yōu)惠的稅率來降低引進、生產及出口成本。

三、國際氫能產業(yè)合作模式對我國企業(yè)的啟示

（一）提升藍氫、綠氫生產水平，搶占成品氫國際市場

將“藍氫”作為“灰氫—綠氫”的過渡轉換階段產品，開展碳捕捉、碳封存等技術的研究突破，降低碳捕集與封存（CCUS）技術的使用成本，為綠氫的大規(guī)模替代使用進行技術積累。建立企業(yè)專業(yè)研究團隊，專門從事電解水制氫技術研究開發(fā)，增加對綠氫制備關鍵技術的研究資金投入，立足氫氣的生產、燃燒、存儲及應用等關鍵技術，重點開展氫氣儲能、分離純化、壓縮與液化制氫等方面技術研究。聯(lián)合高校、科研院所組建聯(lián)合攻關團隊，開展綠氫的制備、生產、儲運、銷售的探索創(chuàng)新，圍繞全產業(yè)鏈、供應鏈深化技術突破。協(xié)同發(fā)展氫氣生產、應用技術，加強氫氣生產技術與使用技術銜接協(xié)調，既進一步推動氫氣生產技術創(chuàng)新發(fā)展，又關注氫氣在應用領域實際效果，打通產業(yè)鏈上下游協(xié)調溝通滯阻，探索更加適應市場需要的氫氣供應、出口模式。建立規(guī)范良性的競爭環(huán)境，加快推動完善氫氣產業(yè)標準體系，形成與國際接軌的、涵蓋氫氣生產、運輸、儲藏等環(huán)節(jié)的中國特色標準。加強行業(yè)監(jiān)督管理，保證氫氣生產、應用及相關環(huán)節(jié)安全穩(wěn)定運行。

（二）提升核心技術水準和關鍵設備產銷國際合作，實現(xiàn)互利共贏

加強國際上先進技術引進轉化，聯(lián)合國際龍頭企業(yè)建立氫能源技術、產品聯(lián)合研發(fā)轉化團隊，共同開展技術、人才、科研項目的引進培育工作。注重增強氫能源技術自主研發(fā)和創(chuàng)新能力，聯(lián)合國內高校開設相關專業(yè)，建設氫能源技術研發(fā)基地，加大企業(yè)自主研發(fā)投入、企業(yè)本土人才培訓等，提高我國行業(yè)企業(yè)氫能源技術原始創(chuàng)新能力，保證氫能源產業(yè)的長久穩(wěn)步發(fā)展。積極與重點國家、龍頭企業(yè)聯(lián)系對接，建立健全氫能源技術交流合作機制，探索設立跨國氫能源科技合作資金，由參與機構、企業(yè)共同出資開展重點項目研究。搭建關鍵環(huán)節(jié)、重點領域的技術合作平臺，集聚國際專家學者、頂尖科研人才，加速氫能源關鍵技術突破。開展氫能源標準化國際合作，為氫能源技術的推廣提供基礎支持。積極與跨國企業(yè)合作共贏，在緊缺技術和設備、重點市場開發(fā)等方面加大合作，主動探索國外生產基地、項目公司等模式，借助國際品牌、渠道助力我國企業(yè)氫能源技術和產品打開國外市場。

（三）提升多元化合作層次，強化基礎設施和全產業(yè)鏈出口能力

加快推動氫能產業(yè)國際合作從產品、技術向基礎設施、解決方案等深層次拓展，國內加氫站等氫能源基礎設施建設領域的龍頭企業(yè)和方案提供商要主動走出去，與進口國、建設國、項目企業(yè)、合作企業(yè)等各方共同探索風險共擔、利益共享的合作模式，如通過合資、PPP（政府和社會資本合作模式）、 BOT（建設—經(jīng)營—轉讓）等多元化投資合作模式共同推進氫能源基礎設施建設。號召國內加大針對性政策支持，加大對民間投資的引導，鼓勵各類主體參與氫能源產業(yè)投資，加快推動中國氫能源產業(yè)基礎設施出口。積極推進全產業(yè)鏈出口，加大氫能源研發(fā)投入，發(fā)展高端制造業(yè)和服務業(yè)，不斷提高產品質量和技術水平，推出更多高附加值的產品。加強與合作伙伴溝通，在全球供應鏈中扮演更加活躍的角色，加大對非洲、中東和拉美等其他新興市場的關注度，研究其他國家產業(yè)、市場發(fā)展情況，靈活調整出口、合作的策略。鼓勵行業(yè)組織和重點企業(yè)加入國際標準化機構，參與全球標準制定過程，使中國產品能夠更好地適應國際貿易規(guī)則和環(huán)境。主動參與國際大型貿易展會活動，通過國內外各類知名展銷會、推介會等方式擴大出口量，積極與主要市場企業(yè)建立長期戰(zhàn)略合作關系，保證氫氣的供應和市場穩(wěn)定。

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