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與東京奧運(yùn)會部分火炬使用氫燃料相比，北京冬奧會用氫代替了所有的火炬燃料，張家口的火炬也是世界上第一次使用綠氫。這使得氫作為一種能源產(chǎn)品進(jìn)入了公眾的視野。
根據(jù)氫氣的生產(chǎn)方式，可分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫，分別是化石能源制氫、二氧化碳捕集和封存設(shè)施的化石能源制氫和可再生能源電解水制氫。藍(lán)氫和綠氫被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)零碳排放的關(guān)鍵能源品種，已被許多國家列為新能源的關(guān)鍵發(fā)展。
在北京冬奧會制氫廠，藍(lán)氫和綠氫的比例相當(dāng)。然而，這些氫氣的生產(chǎn)成本相對較高，冬奧會后很難直接進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營。
氫能可用于交通、工業(yè)、發(fā)電、供熱等領(lǐng)域。除了以氫為火炬燃料外，北京冬奧會還投入了數(shù)千輛氫燃料電池車輛。為此，中石化、中石油等能源企業(yè)為冬奧會建設(shè)了30多個加氫站。
東京奧運(yùn)會使用的氫能元素還包括熱電聯(lián)供等場景應(yīng)用，而北京冬奧會則沒有這樣的應(yīng)用。日本此前發(fā)布了建設(shè)“氫能社會”的宏偉計劃，氫能在其能源結(jié)構(gòu)中的比重接近8%，在世界上處于領(lǐng)先地位。
我國氫能產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期，扶持政策和發(fā)展重點(diǎn)放在交通領(lǐng)域，即氫燃料電池汽車。雖然中國企業(yè)最近已經(jīng)開始布局可再生能源制氫和更多氫能應(yīng)用場景，但整個氫能行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化時間表仍不明確，配套政策仍需完善，我國氫能整體發(fā)展的頂層設(shè)計尚未發(fā)布。冬奧會對氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有象征意義，大于實(shí)際作用。
藍(lán)氫、綠氫共同亮相北京冬奧會
化石能源制氫技術(shù)非常成熟，成本低，藍(lán)氫和綠氫技術(shù)仍有待突破，且成本高。北京冬奧會計劃實(shí)現(xiàn)碳中和，因此使用的氫能是藍(lán)氫和綠氫。然而，藍(lán)氫的具體標(biāo)準(zhǔn)，即在化石能源制氫過程中減少了多少二氧化碳，并沒有由各國和地區(qū)設(shè)定。
冬奧會期間，北京和北京周邊共有11家制氫廠投入供應(yīng)。其中，最大的兩家制氫廠是張家口綠色氫能一體化示范基地項(xiàng)目（以下簡稱張家口綠氫項(xiàng)目）和中石化燕山石化北京冬奧會氫氣新能源項(xiàng)目（以下簡稱燕山石化氫能項(xiàng)目），產(chǎn)品為綠氫和藍(lán)氫。
張家口綠氫項(xiàng)目為冬奧會上50%的氫燃料電池汽車提供氫能，采用陸上風(fēng)能產(chǎn)生的電制氫。該項(xiàng)目由殼牌（中國）有限公司與張家口交通建設(shè)投資控股集團(tuán)合資，年產(chǎn)能2萬千瓦（約4000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時），是世界第二大綠氫項(xiàng)目。
殼牌相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該項(xiàng)目建成需要13個月，預(yù)計生命周期為20年。目前，該項(xiàng)目有一定的政府補(bǔ)貼。初期，將為冬奧會期間張家口600多輛氫燃料電池汽車提供綠氫。此后，該項(xiàng)目生產(chǎn)的氫氣將用于京津冀地區(qū)的公共和商業(yè)運(yùn)輸。
燕山石化氫能項(xiàng)目是化石能源制氫項(xiàng)目。氫氣作為北京主會場的主火炬燃料，也為中石化的加氫站提供能源，產(chǎn)能為2000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時。根據(jù)中石化發(fā)布的信息，該項(xiàng)目生產(chǎn)的氫氣已獲得清潔氫認(rèn)證，低于傳統(tǒng)化石能源制氫的碳排放，這意味著它是藍(lán)氫。
以上兩個項(xiàng)目均為商業(yè)氫能項(xiàng)目。商業(yè)項(xiàng)目是指以商業(yè)化、可持續(xù)經(jīng)營為目的的非科研、示范、試點(diǎn)項(xiàng)目。以項(xiàng)目規(guī)模為衡量標(biāo)準(zhǔn)，年產(chǎn)1萬千瓦以上的項(xiàng)目達(dá)到商業(yè)規(guī)模，1萬千瓦以下的項(xiàng)目主要以技術(shù)試點(diǎn)為目的。但在沒有補(bǔ)貼的情況下，即使是商業(yè)項(xiàng)目現(xiàn)階段也沒有經(jīng)濟(jì)效益。
冬奧會11座制氫廠中，有7座是綠氫，4座是藍(lán)氫。在生產(chǎn)能力方面，綠氫的比例較大。但據(jù)報道，冬奧會實(shí)際使用的綠氫主要是張家口綠氫項(xiàng)目，化石能源制氫在所有氫氣中的比例較大。
目前尚不清楚這11座制氫廠的具體成本。一般來說，現(xiàn)階段藍(lán)氫、綠氫工程成本較高，無補(bǔ)貼無法盈利。
本屆冬奧會是我國首次大規(guī)模應(yīng)用藍(lán)氫和綠氫，對氫能產(chǎn)業(yè)化意義不大，但具有重要的象征意義。
氫能應(yīng)用場景在哪里？
氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵是要有大規(guī)模的應(yīng)用場景，帶動產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的技術(shù)突破和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。東京奧運(yùn)會和北京冬奧會都在努力拓寬氫能的應(yīng)用場景，火炬和車輛是主要應(yīng)用場景。
東京奧運(yùn)會是奧運(yùn)會歷史上第一次使用氫作為火炬燃料，其中氫作為主火炬的唯一燃料；接力火炬部分地區(qū)使用氫作為燃料，部分地區(qū)使用丙烷。北京冬奧會火炬使用氫作為唯一的燃料，其中張家口火炬臺是歷史上第一次使用綠氫作為燃料。
北京冬奧會投入的氫燃料車輛數(shù)量約為東京奧運(yùn)會的兩倍。北京延慶和張家口使用的車輛主要是氫燃料車輛：共投入了福田、宇通、中通、吉利等816輛氫燃料電池客車；豐田還提供了107輛柯斯達(dá)氫擎中巴車和140輛第二代MIRai氫燃料電池小轎車；此外，投入的氫燃料電池車輛還包括物流車輛、特種車輛等車型，總共約1100輛。
東京奧運(yùn)會還在奧運(yùn)村使用氫能供熱，比北京冬奧會有更多的應(yīng)用場景。這反映了中國和日本氫能利用現(xiàn)狀的差異。中國目前的氫能應(yīng)用場景主要集中在車輛領(lǐng)域，而日本更強(qiáng)大地推廣氫能的使用。出臺了各種扶持政策，開發(fā)了家庭住宅、商業(yè)建筑供電供暖等多元化氫能應(yīng)用場景。
冬奧會前，我國氫燃料電池車輛發(fā)展規(guī)模不小，從加氫站到車輛生產(chǎn)都有不同程度的補(bǔ)貼。據(jù)中國氫能聯(lián)盟大數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計，截至2021年底，全國已建成運(yùn)營加氫站255座，其中在營183座，待運(yùn)營69座，暫停運(yùn)營3座；氫燃料電池汽車總數(shù)超過9000輛。
在北京冬奧會上如此大規(guī)模的氫燃料電池車輛集中使用，為企業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在2008年北京奧運(yùn)會和2010年上海世博會上，氫燃料電池汽車也投入使用，但規(guī)模很小，后續(xù)使用不理想。如何擴(kuò)大1000多輛氫燃料電池汽車的使用范圍，有效利用，是一個問題。
據(jù)全國乘用車市場信息聯(lián)席會秘書長崔東樹介紹，氫燃料電池汽車的主要應(yīng)用場景是公交車、固定線路大巴和物流運(yùn)輸，缺乏市場擴(kuò)張機(jī)會，為了避免類似的純電動公交車有補(bǔ)貼和市場，沒有補(bǔ)貼就會萎縮的局面。
氫能產(chǎn)業(yè)化還有很長的路要走
目前，全球氫能產(chǎn)業(yè)仍處于工業(yè)化的早期階段，沒有成熟的商業(yè)模式，幾乎都必須依靠補(bǔ)貼來發(fā)展。東京夏季奧運(yùn)會和北京冬季奧運(yùn)會對氫能的青睞，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際促進(jìn)作用不大，各國氫能產(chǎn)業(yè)正處于探索階段。
從灰氫到藍(lán)氫，主要問題是成本高；綠氫生產(chǎn)技術(shù)仍有待突破，且成本也高。德國領(lǐng)導(dǎo)的歐盟國家積極發(fā)展綠氫，重點(diǎn)支持綠氫生產(chǎn)過程的設(shè)備和技術(shù)研發(fā)，希望大規(guī)模促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。美國對氫能的政策支持并不大，但美國主要石油公司都將藍(lán)氫作為重要的戰(zhàn)略方向。
北京冬奧會和東京奧運(yùn)會對氫能的推廣意味著中日兩國都同意氫能在實(shí)現(xiàn)碳中和過程中的作用。然而，中日兩國對氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景有不同的規(guī)劃。能源嚴(yán)重短缺的日本對氫能的發(fā)展寄予厚望，制定了雄心勃勃的計劃和相對完善的政策。根據(jù)其資源稟賦和技術(shù)儲備，日本重點(diǎn)支持氫能應(yīng)用場景的發(fā)展，大力推廣氫燃料電池汽車和社區(qū)能源利用。
中國是世界上主要的灰氫生產(chǎn)國。這些灰氫主要是工業(yè)副產(chǎn)氫，沒有綠色低碳的環(huán)保效益，也沒有形成氫能產(chǎn)業(yè)鏈。目前，全球氫氣年產(chǎn)量約7000萬噸，灰氫約占95%。根據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》，中國氫氣產(chǎn)能約為每年4100萬噸，產(chǎn)量約為3342萬噸，是世界第一氫氣生產(chǎn)國。
然而，氫能在中國能源結(jié)構(gòu)中的地位和前景尚不清楚，中央政府也沒有氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體規(guī)劃。沒有明確的藍(lán)氫和綠氫的產(chǎn)量目標(biāo)，氫能在能源結(jié)構(gòu)中的比例計劃。雖然中國政府已經(jīng)承認(rèn)氫能是一種新能源品種，但配套政策并不完善。例如，在許多地方，氫氣仍然被管理為危險化學(xué)品，而不是作為能源產(chǎn)品。
與此同時，中國許多地方政府對氫能的發(fā)展充滿熱情。目前，北京、山東、河北、天津、四川、浙江、寧夏等16個省市制定了氫能發(fā)展計劃，氫燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群有5個：河北、河南、京津冀、上海、廣東城市群。
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