੗ምิൠሞዐࡔ‫ڦ‬മৠतሞ߾ᄽྃ༐ዐ‫ڦ‬ፕᆩ Prospects of Renewable Hydrogen in China and Its Role in Industrial Decarbonization Imprint The analysis “Prospects of renewable hydrogen in China and its role in industrial decarbonization” is published by Agora Energiewende in the framework of the Sino-Germany Energy Transition Project. The project is supported by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action (BMWK) and the Chinese National Energy Administration in the framework of Sino-German Energy Partnership. The Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammernarbeit (GIZ) GmbH leads the project implementation in cooperation with Agora Energiewende and the German Energy Agency (dena). This analysis provides an overview of the status quo of renewable hydrogen production in China, illustrates its potential in industrial decarbonization and compares the national hydrogen strategies of Germany and China, aiming to draw environmentally sound and politically plausible advices in support of building a renewable hydrogen value chain in China. ■　Project Management Christoph Both, GIZ ■　Research Management Isadora Wang isadora.wang@agora-energy.org ■　Authors Kevin Jianjun Tu, Isadora Wang ■　Acknowledgements The authors would like to thank Matthias Deutsch, Run Zhang-Class, Anders Hove, Fabian Barrera, Xueqian Chen, Yanming Wan for their insightful comments. This paper and research behind it would not have been possible without the support provided by the Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH as well as Agora’s close collaboration with China EV100 Hydrogen Center amongst other key stakeholders. Of course, mistakes if any are the authors’ own. ■　Graphics BMWK/Cover Kevin Jianjun Tu (p.4) Unsplash/ Yusen Sun (p.13) Unsplash/ Pickled Stardust (p.16) Unsplash/ Jose Castillo(p.22) Unsplash/ Mark Konig (p.25) Prospects of Renewable Hydrogen in China and Its Role in Industrial Decarbonization Executive Summary 执行摘要 作为全球最大的氢能生产和消费国，中国每年生产氢气高达 3,400 万吨左右。中国当前制氢路线以煤 为主（72%），并有约 450 万吨未被有效利用，未来可用于工业脱碳等领域，并能为可再生氢产业链的建 设打好基础。中国的电解制氢仍处于起步阶段，各地规划的 32 个可再生氢气试点项目设计年度总产能已 超过 29.7 万吨。推动中国可再生氢产业链发展重在下游应用端。然而，氢作为一种能源载体，在转换过程 中伴随较大的能量损耗。因此，如何尽快明确最适合可再生氢应用的场景，即“无悔”选项，已成为当务 之急。氢能有望成为大规模、长时间储能的解决方案，为风电、光伏等间歇性可再生能源发电提供托底保障。 可再生氢也有望助力排放密集型工业流程的深度脱碳。在上述应用场景中，可再生氢能够有效替代化石燃 料作为能源载体和生产原料的双重角色。以钢铁行业为例，氢直接还原铁可以大幅降低焦炭消费。在海运 和长途飞行领域，直接通过电气化减少碳排放不但效率低下而且成本高昂，采用可再生氢被广泛认为是实 现净零排放的不二法门。 中国和德国同为制造业大国，都设置了在本世纪中叶实现净零排放的气候目标，因此在清洁能源转 型领域面临着诸多共同挑战。尽管俄乌冲突全面爆发导致了全球范围的能源安全焦虑，德国仍在为实现 2045 年气候中性目标而加速布局可再生氢能政策和产业，以有效支撑本国的清洁能源转型进程。作为极 具气候雄心的发达经济体，德国在氢能经济领域的经验和教训可以帮助中国培育本国处于起步阶段的可再 生氢产业链。本文从氢能治理结构、提高氢能经济可行性措施和促进氢能应用等方面剖析了德国 2020 年 6 月发布的《国家氢能战略》。结合中国 2021 年 3 月发布的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年）》 以及电动汽车在中国的发展历程，作者基于中国具体国情提出了以下有针对性的政策建议： ●　为 更好更快建立工业化规模的低碳氢供应链，中国应在充分利用本国现有化石燃料制氢产能的同时激 励可再生氢产能的持续增长。基于中国在电动车发展助力交通行业减排过程中所取得的经验，在氢能 产业链规模化之前，扩大氢能的下游需求与上游的低碳生产应该区分对待。扩大可再生氢产能应与鼓 励氢能大规模应用同时推进，从而在氢能产业链的上、下游之间产生正向激励效应。另一方面，本世 纪初以来全国燃煤发电装机的快速扩张已提前锁定了巨量煤炭需求，中国应以此为鉴，尽量避免进一 步扩大现有化石燃料制氢产能规模。 ●　氢 能管制应更多侧重其能源属性。目前，中国仍将氢气作为危险化学品进行标识和监管，对其能源属 性没有予以充分考量和反映。对氢能的危化品定位在生产选址、道路运输、市场准入、终端应用以及 标准化等方面带来了一系列重大挑战。中国未来是否能够更加合理地对氢能进行定位是实现氢能规模 经济性的重要先决条件。 ●　可 再生氢在工业深度脱碳中的作用应被优先考虑，并重点聚焦钢铁、石油化工和煤化工产业。鉴于可 再生氢在重工业应用中的巨大潜力，工业脱碳应成为中国实现可再生氢供应链规模经济性的重点领域。 除了尽快将排放密集型的工业行业纳入全国碳排放交易体系，还应考虑将德国乃至欧洲的创新政策和 金融政策工具针对中国国情进行定制和试点，尤其是绿钢的政府采购、碳差价合约和气候友好型原材 料的需求配额。 ●　为 更好促进可再生氢在中国的发展，应建立氢能部际协调机制，并最好由国务院直接领导。否则，氢 能治理的职责如果长期分散在在不同部委之间，将会阻碍氢能的长足发展，并使中国错失先机。建议 由该高层协调机制主导对建设跨省氢能管道这一无悔基础设施的必要性和规划展开调查研究，以积极 应对中国氢气生产、消费地理错配的挑战。 ●　中 央和地方政府补贴氢能发展时，应在制度设计层面防范“骗补”乱象并促进公平竞争。根据以往补 贴政策实施过程的经验教训——尤其是电动汽车领域——中国氢能监管框架应重视制约与平衡，并纳 入多重监督机制。 ●　为 了缩小与发达经济体在氢能核心技术领域的差距，中国应考虑为包括跨国公司与本土企业在内的市 场主体营造更加公平的竞争环境。如果能够大幅加强知识产权保护、积极消除市场准入壁垒，中国将 能更好地深化与发达经济体在可再生氢领域的国际合作，并吸引欧盟特别是德国公司来华展开互利双 赢的技术合作和商业投资。 2 Prospects of Renewable Hydrogen in China and Its Role in Industrial Decarbonization Content ◆　1　Status quo: hydrogen production in China dominated by fossil fuels 1.1　Coal-reliant hydrogen production in China 1 2 1.2　Significant potential to scale up hydrogen utilization in China 3 1.3　Rationale for China’s renewable hydrogen economy 5 1.3.1　Versatile hydrogen 5 1.3.2　Sector coupling via renewable hydrogen 5 1.3.3　Carbon intensity of hydrogen to be reduced via renewables-powered water electrolysis 1.4　Renewable hydrogen in China 7 8 1.4.1　Renewable hydrogen production concentrates in North China 8 1.4.2　Mismatch between supply and demand of renewable hydrogen 9 ◆　2　No-regr