碳中和目标倒逼产业结构与能源结构向绿色低碳方向转变。作为一种具备诸多优点的清洁能源,氢能迎来重要的发展机遇期,有望成为减少二氧化碳排放、保障能源供应与能源结构清洁化转型的综合解决方案。国际上许多国家高度重视氢能产业发展,然而,目前氢能产业链发展缓慢,产业链多个环节尚不具有经济可行性,应用领域较为单一。未来随着风电、光伏产业大规模发展,需要鼓励发展可再生能源制绿氢,推动产业链整体成本下降,探索氢能的应用场景,加大关键环节的科技研发投入,实现核心技术突破。
2023年8月,国家标准委与国家发展改革委等六部门联合印发《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》(以下简称指南),这是首个从国家层面发布的氢能行业标准体系建设指导性文件。
指南提出,到 2025 年,支撑氢能制、储、输、用全链条发展的标准体系基本建立,制修订 30 项以上氢能国家标准和行业标准。重点加快制修订氢品质检测、氢安全、可再生能源水电解制氢、高压储氢容器、车载储氢气瓶、氢液化装备、液氢容器、氢能管道、加氢站、加注协议、燃料电池、燃料电池汽车等方面的标准。标准体系的建立将打通氢能产业链的上下游环节,有望为解决氢能行业的核心和紧迫问题提供关键支撑。
指南的发布标志着整个氢能产业进入工业化阶段,体现了政府对氢能产业发展的持续支持,预计未来会有更多氢能产业支持性政策出台,为氢能产业创造良好发展环境。此次发布的指南是对《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》的配合和补充,目的在于加快氢能产业关键领域和核心产品的技术突破与标准制定,提升中国氢能产业的核心竞争力。
氢能行业正处于快速发展和技术商业化的初期阶段,行业标准存在部分滞后甚至缺失的情况,在一定程度上阻碍了氢能行业的发展步伐。要实现氢能产业的规模化增长,强有力的技术规范、安全措施和质量检测及广泛的标准化至关重要。
此次指南的发布,有望促进氢能技术部署的可靠性、安全性和规范性的提升,从而增强利益相关者的信心,加快技术成果转化和应用投资,并引导氢能价值链中的行业合作,促进市场积极增长。从全球范围来看,氢能标准化进程也将在一定程度上增强中国作为氢能产业领导者的影响力和权威性。
标准化建设是每个工业领域实现规模化和快速发展的前提和基础。我国当前与氢能产业标准制定直接相关的技术委员会主要有两个,分别是全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(编号TC342)和全国氢能标准化技术委员会(编号TC309)。此外,其他标准委员会,包括全国气体标准化技术委员会(编号TC206)等也参与了与氢能有关的标准化建设工作。
据统计,在指南发布之前,中国已经发布了与氢能产业相关的国家标准222项、行业标准94项、地方标准21项和团体标准214项。此次发布的指南更加系统地构建了涵盖产供储销等环节的氢能全产业链标准体系,包括基础与安全、氢制备、氢储存和输运、氢加注、氢能应用五个部分,将覆盖运输、储能、发电和工业等领域。
同时,指南提出了两项重点任务,即加快制修订氢能全产业链关键技术标准和积极提升氢能国际标准化水平。指南呼吁学术界的相关机构和工业界的应用部门共同参与,并鼓励符合条件的组织制定和发布团体标准,以提升标准制定的效率。
在现有标准制定制度中,国家标准由不同部门监管,像氢能这样跨越多个领域的新兴产业的标准认证工作存在相当多的困难,主要有以下几个方面。
一是缺少标准制定协调机制。中国氢能标准化制定分技术委员会之间、分技术委员会与行业利益相关者之间,均缺乏统一的协调机制,导致工作脱节、沟通不足及产业标准的更新和维护不及时等问题频繁出现。行业内不同细分领域的发展也存在一定的不平衡现象。
二是缺少核心技术领域的标准。一些关键的核心技术缺乏自主开发和相关标准,阻碍了商业化和工业规模的应用。与美国和日本相比,中国的氢能标准体系相对单一,子系统标准不完整,新兴氢技术领域的标准存在空白。快速发展的氢能技术可能面临标准滞后或缺失的情况,进而影响创新技术的推广。
三是标准制定缺少前瞻性。标准化制定必须与行业发展需求和技术创新速度保持大体一致,有时甚至需要制定前瞻性标准。由于缺乏前瞻性标准,中国的氢能技术在国际上处于落后地位,尤其是在核心材料和部件方面。此外,氢能行业的快速发展和迭代要求缩短标准修订周期,目前复杂的标准化制定流程阻碍了行业的快速发展。
四是缺乏对氢能标准的宣传。公众对氢能行业标准的认识不足,尤其是在安全方面。社会认识不足可能会影响氢能基础设施的发展和运营接受度,制约氢能应用的发展。
五是对国际标准的贡献有限。成为国际标准化组织(ISO)常任理事国以来,中国参与国际标准制定的步伐有所加快,在国际标准化领域的参与度和话语权与之前相比有所提高。但从发布的国际标准数量及质量方面来看,中国与一些发达国家相比仍有所不足,目前中国的国际标准发布数量与其所处的全球地位仍不匹配。
综上所述,未来中国氢能产业标准化道路还有很长一段路要走,以下几个方面可以作为政策切入点,进一步提升中国氢能产业标准化水平,促进氢能全产业链高质量发展。
一是完善全产业链标准制定的协调机制。标准化制定机构应加强与内部分技术委员会和外部利益相关方的密切合作,综合考虑行业各方意见和需求。关键标准需要进行国际间协调,以建立健全国际通用的氢能行业标准。进一步完善从国家到团体的多级复合标准制定系统,充分发掘专业团体的标准制定潜力。
二是强调核心技术标准的产学研一体化。利用协同创新机制,加快核心技术标准的制定。构建集研究、标准、测试和人才为一体的平台,支持高效的研发、标准化和技术转让。着力解决薄弱技术环节,引导行业规范、科学、可持续发展。
三是适度加速新标准的研发和制定。建立高效的测试和认证系统,改进质量检测、污染监控和定量风险评估工具。
四是加强氢能产业标准的推广和宣传。重新评估安全风险,制定适合当前技术水平的标准和法规。通过各种媒介宣传氢能产业标准,提高公众的理解和接受程度。
五是加强国际标准制定合作。中国应为全球氢能标准制定作出贡献,尤其是在氢能源新兴技术领域,鼓励全方位的行业参与。与国际标准化组织合作,积极提交提案,提高中国氢能标准的数量和质量并推动其走向国际化。整合国际标准,将全球经验应用于中国氢能产业的具体发展中,补充和完善中国氢能标准体系。■
(作者系厦门大学中国能源政策研究院院长、嘉庚创新实验室研究员)