7月初，一辆氢动力公交车驶入位于临港新片区平霄路820号的油氢合建站，大约10分钟后，即加氢完毕驶离站台。像这样的氢动力公交车，临港新片区已投运16辆，年底将增至118辆。
目光从临港往北看向嘉定，作为上海市首批提供商业化加氢服务的西上海油氢合建站，每天向园区附近的氢动力物流车提供氢能源，已累计加氢量已超100余吨，累计加注2万车辆次。
这一幕幕，正是上海加速氢能产业落地的缩影。
近日，上海正式印发氢能产业发展中长期规划，提出三年内产业规模突破1000亿元。目前，上海在制氢、储氢和商用等方面已形成了初步产业集群，并在全国多地布局打造氢能应用场景，抢占氢能产业新赛道。
氢动力公交率先试水
自去年12月平霄路油氢合建站运营以来，临港新片区加快了氢能在交通领域的多场景应用。上海中油申能氢能科技有限公司副总经理薛克鑫告诉记者，目前临港新片区在营的氢动力公交车有16辆，还有两辆往返洋山港区的49吨集装箱重卡。到今年年底，常规氢动力公交车将增至118辆，氢动力土方车将陆续在新片区亮相，国内首创的氢动力中运量t2和t6线数轨列车也将于年内投入使用。
与普通公交车相比，氢动力公交车的能效更高。薛克鑫算了一笔账：一辆11米长的自动挡公交车，需要消耗柴油约33升/百公里，而同规格的氢动力公交车仅需氢气不足6公斤/百公里。此外，氢燃料电池不受传统汽车发动机采用卡诺循环42%左右的热效率限制，氢气与氧气通过电化学反应发电，效率接近60%。目前，加氢站氢气享受运营补贴后售价仅为35元/公斤，与燃油相比，氢动力公交车的能耗更加经济。
相比于电动车，氢动力公交车在便利度上更胜一筹。公交车对准点率要求较高，加之调度频繁，而充电耗时较长，且续航能力会随之减弱，这也增加了公交车的调度难度。而氢动力公交车在加氢效率上与燃油车加油类似，公交车司机普遍认为加氢与用油效率相当，免去了频繁充电的烦恼和续航不足的担忧，更适合公共交通。
“临港氢燃料电池汽车的氢气需求量约150公斤，预计在今年年底将提升至1.4吨左右。”薛克鑫告诉记者，目前加氢站的氢气主要来源于上海化工区的工业副产氢，作为炼化生产的副产品，以往通常是直接排放或者作为其他化工品的原料，利用价值比较低，但是经过提纯后达到车用氢气的标准，让化工副产品的附加值更高。不过，随着氢燃料电池汽车保有量的增加，工业副产氢将不能完全满足今后的市场需求。今年，申能能创能源发展有限公司、液化空气中国和上海化学工业区成立合资公司，将建设上海最大规模的氢气充装中心，以满足未来日益增长的氢能需求。
绿氢将成重要氢源
与化石能源等有限的天然资源相比，氢能是制取产生的二次能源，通过电解水产生氢气和氧气，无任何碳排放。氢能与电能类似，是常见的二次能源，需要通过一次能源转化获得。不同之处在于，氢能的能量密度高、储存方式简单，是大规模、长周期储能的理想选择，为可再生能源规模化消纳提供了解决方案。
不过，并非所有的氢能都是低碳清洁能源，根据制备方式的不同，氢通常分为灰氢、蓝氢和绿氢。
灰氢是通过化石燃料燃烧产生的氢气，在生产过程中会有二氧化碳等排放。蓝氢是将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成。若电解所应用的电力是来源于光伏、风力等可再生能源，则实现了氢能生产的全链条绿色闭环，则被称为绿氢。申能集团旗下上海申能能创能源发展有限公司(简称申能能创)党委副书记、总经理叶褚华告诉记者，绿氢将广阔应用于集中式发电、分布式发电、储能、交通等领域，还将解决可再生能源分布不均匀、储存难运送难的痛点，成为我国能源体系耦合发展的关键环节。
叶褚华表示，我国已是世界上最大的制氢国，年制氢产量约3300万吨，其中达到工业氢气质量标准的约1200万吨。从氢的来源看，我国工业副产氢工艺成熟、成本较低，近期仍将是主要氢源，但从长远发展看，可再生能源制氢规模潜力更大，更加清洁可持续，随着成本下降，将成为重要氢源。
加大氢能领先企业投资
国内氢能产业发展之初，上海已率先开始布局氢能产业，申能集团旗下申能能创围绕“车、站、气、运”氢能产业链开展投资布局，先后投资了包括瑞必科、浙江蓝能、氢晨科技、鲲华科技、氢蓝时代等在内的氢能行业领先企业。
其中，上海瑞必科拥有先进氢气提纯技术，可为燃料电池汽车提供高纯氢气，浙江蓝能是先进高压气体储运装备研发制造企业，在45兆帕站用储氢瓶组、车载供氢系统等方面有较高的市场份额。同时，申能集团还在金山和奉贤区开展“上海市燃料电池汽车氢源保障基地”项目，旨在打造华东地区最大的车用氢源供应基地。
“电堆是氢燃料电池汽车‘发动机'，但我国长期依赖进口，成本高昂，占氢燃料电池系统总成本的60%，严重制约了我国燃料电池汽车的研发和推广应用。”叶褚华介绍，为攻克燃料电池“卡脖子”环节，上海氢晨已累计开发了基于h2电堆技术的80千瓦、100千瓦、120千瓦、150千瓦四款具有自主知识产权的车用燃料电池电堆，实现了批量交付，广泛应用于商用车、公交车、快速公交(brt)和重卡等场景。上海氢晨还研制成功了h3技术和单堆230千瓦的大功率电堆，是当前全球最大功率的燃料电池电堆，标志着我国燃料电池技术进入世界先进行列。
此外，申能集团还积极加快在国内其他地区的发展，探索在山西长治等工业副产氢资源丰富、具备良好燃料电池汽车应用场景的地区布局建设“制储运用”项目，利用内蒙古包头白云鄂博矿区可再生能源资源，为矿区提供绿电绿氢，打造氢能碳中和绿色工矿示范区。
氢能产业链已初步聚集
在“双碳”目标任务下，我国正加快构建清洁低碳的能源体系。今年以来，我国的氢能发展的顶层设计逐渐明晰，地方氢能产业发展规划相继出台。
3月，国家发改委、国家能源局发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》中多项政策鼓励对氢能多领域应用。5月，上海印发《上海市氢能产业发展中长期规划(2022-2035年)》，勾勒出“南北两基地、东西三高地”产业空间布局，两基地指金山和宝山两个氢气制备和供应保障基地，三高地为临港、嘉定和青浦三个产业集聚发展高地。
同时，上海还将打造8个世界级示范场景：国际氢能示范机场、国际氢能示范港口、国际氢能示范河湖、世界级氢能产业园、深远海风电制氢示范基地、零碳氢能示范社区、低碳氢能产业岛和零碳氢能生态岛。
按照规划，到2025年，上海市将建设各类加氢站70座左右，培育5—10家具有国际影响力的独角兽企业，建成3—5家国际一流的创新研发平台，燃料电池汽车保有量突破1万辆，氢能产业链产业规模突破1000亿元，在交通领域带动二氧化碳减排5—10万吨/年。
目前，上海在氢能产业发展方面已取得一定进展。嘉定氢能港已引进50多个氢能源和汽车智能化产业项目，总投资超过100亿元，临港新片区已集聚多家氢能上下游企业，国际氢能谷、宝武(上海)碳中和产业园等绿色低碳特色园区正成为上海发力新赛道的重要载体……
上海发展氢能应加大科研投入
不过，业内人士也指出，我国氢能产业仍然处于发展初期，面临产业创新能力不强、技术装备水平不高、支撑产业发展滞后等诸多挑战，尤其是氢燃料电池系统及其关键零部件仍存在较强技术壁垒。
上海交通大学安泰经济与管理学院教授尹海涛表示，目前全国各大省市均陆续出台氢能规划，上海的规划相较之下更注重科技引领作用，尤其重视氢能技术的示范应用，比如生物制氢、工业副产氢、海上风电制氢、长江氢走廊等，同时在上游制氢方面的布局也更多一些。
“囿于市域面积有限，上海在短期内较难实现氢能的大规模应用。比如交通领域方面，乘用车不是氢能发展的重点，重卡或叉车等商用车主要布局在定点线路和港口码头等区域。氢能在冶金和化工领域也将会有广阔的应用前景，但上海在发展这些工业生产方面不占据优势。”尹海涛认为，上海在氢能布局上更应重视科技创新而非落地应用。从氢能的整个发展的科技产业链上来讲，中国与其他发达国家仍然存在差距，上海应当发挥科技和金融的优势，解决卡脖子的技术难题。
电解水制氢技术便是卡脖子难题之一。目前，我国的氢气来源相当大比例来自化石能源重整制氢(灰氢)，碳排放量比较高，而工业废产氢的提纯技术所需要的工业废产量大，且运输成本过高。尹海涛认为，氢能主要应作为储能的手段而存在，“双碳”的逻辑决定了可再生能源电解水制氢是必行之路。氢能的另一个难题在储运的环节。目前业界普遍的观点是氢能运输超过200公里不具备经济性。“我国在储运技术方面，和美日还有不小的差距。这个问题没有解决之前，氢能基本只能就地消化，才有商业可行性。”
“如果上海通过科研力量和金融力量的投入，把氢能的价格能从目前的每公斤七八十元降到三四十元，那么大规模的应用才有可能。”他还建议，上海应加大可再生能源制氢技术的研发、和分布式氢能利用商业模式的突破。分布式既解决新能源的消纳问题，也解决能源传输问题，比如在海上风电产生的绿电，可以通过电解水制氢的方式而非电力形态运回陆地，用于港口重卡、宝武炼钢和备用电源，这样可实现全流程的零碳排放。
国家发展改革委高技术司副司长王翔也曾表示，研究制定氢能产业发展规划和支持政策时，应充分考虑本地区发展基础和条件，严禁盲目跟风、一哄而上，防止低水平重复建设，避免造成基础设施和资源浪费，严禁以建设氢能项目名义“跑马圈地”，严禁在氢能产业规划制定、投资规模、招商引资、项目建设等方面相互攀比。
