包头市氢能产业发展规划（2023—2030 年） 前 言 5 氢能来源丰富、应用广泛，具有绿色低碳的能源属性，正逐步 成为全球能源体系的重要组成部分。氢能可作为传统常规能源与可 再生能源的耦合点，是构建新型能源体系的重要载体。加快氢能产 业发展，是加快发展方式绿色转型，深入推进能源革命的关键举 措，对重构低碳产业体系、应对气候变化、保障能源安全具有重大 10 战略意义。 为全面贯彻党的二十大精神，忠诚践行习近平总书记对包头作 出“一个创新、三个实现”的重要指示，坚定不移走以生态优先、绿 色发展为导向的高质量发展之路，抢抓氢能产业新赛道，统筹布局 氢能产业，推动包头市形成一体化产业链、供应链，根据《氢能产 15 业发展中长期规划》《内蒙古自治区“十四五”氢能发展规划》和 《包头市国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标 纲要》等，制定《包头市氢能产业发展规划（ 2023—2030 年）》 （以下简称《规划》）。 《规划》内容包括发展现状、总体要求、发展思路、重点任 20 务、经济性与综合效益评估、保障措施六个部分，涵盖制氢、储 氢、运氢、加氢、用氢及相关装备制造等领域。《规划》期限为 2023—2030 年。 —1— 一、发展现状 （一）发展环境 25 1．国外氢能产业发展。 随着氢能产业的兴起，全球迎来“氢能社会”发展热潮，美国、 日本、欧盟等主要国家和地区均出台相应政策，将发展氢能产业提 升到国家能源战略高度。美国将氢能源和燃料电池定位为“维系经济 繁荣和国家安全的技术之一”，在战略层面，充分引导能源体系向氢 30 能过渡，将氢能作为能源体系跨领域融合发展的核心纽带。各级政 府提供大量资金资助氢能的研发与商业化，重点发展燃料电池技 术，推动绿氢作为一种无碳燃料用于交通、工业和电力生产。日本 以发展氢燃料电池汽车与家用燃料电池为突破口，带动氢能及可再 生能源快速发展。欧盟将氢能利用视作脱碳的重要手段之一，在 35 2022 年发布《欧洲氢能路线图 ：欧洲能源转型的可持续发展路 径》，提出了面向 2030 和 2050 年的氢能发展路线图，为欧洲大规 模部署氢能和燃料电池指明方向。欧洲重点开展了氢燃料电池应 用、过剩可再生能源大规模制氢等方面的示范，部署了一批海上风 电制氢项目，是全球海上风电融合氢能领域的“领跑者”。截至 2022 40 年年底，全球主要国家燃料电池汽车总保有量达到 67315 辆，在营 加氢站数量达到 727 座。氢能产业发展已经成为各个国家能源战略 布局的重要组成部分，制储氢等核心技术不断取得突破，相关重大 项目陆续启动，全球氢能产业市场格局进一步扩大。 2．国内氢能产业发展。 —2— 45 为助力实现碳达峰、碳中和目标，深入推进能源生产和消费革 命，促进氢能产业高质量发展，国家发展改革委、能源局联合印发 《氢能产业发展中长期规划（2021—2035 年）》，明确了氢的能源 属性，是未来国家能源体系的组成部分，明确了氢能是战略性新兴 产业的重点方向，是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的 50 新增长点。提出我国氢能产业发展各阶段目标，到 2025 年，基本掌 握核心技术和制造工艺；到 2030 年，形成较为完备的氢能产业技术 创新体系、清洁能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标实现； 到 2035 年，形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消 费中的比例明显提升。同时，部署了一系列推动氢能产业高质量发 55 展的重要举措。 在产业发展方面，我国氢能发展正处于产业培育的关键时期， 为了助力区域绿色低碳转型及产业转型升级，各地方政府积极发展 氢能，相继出台一系列产业规划政策，设立产业基金为氢能发展注 入新动能，产业体系逐渐完善，氢能规模不断扩大。以上海和江苏 60 为代表的长三角地区、以广州和佛山为代表的珠三角地区、以北京 和山东为代表的京津鲁豫地区，在地方支持政策和推广补贴的支持 下，已经初步显现了氢能产业集群效应；以内蒙古等地为代表的西 北地区，风光禀赋丰富，具备布局风电、光伏电解水制氢的产业基 础；以川渝、云南为代表的西南地区，水电资源丰富，具备布局水 65 电制氢的产业基础。 在装备制造方面，我国氢能制储运加技术及装备取得长足发 —3— 展。制氢环节，电解水制氢分为碱性电解水制氢技术、质子交换膜 电解水制氢技术、高温固体氧化物电解水制氢技术、碱性电解水制 氢技术达到国际先进水平且成本优势明显，质子交换膜电解水制氢 70 技术跟跑国际先进水平，高温固体氧化物电解水制氢技术处于实验 验证阶段。储运环节，以 20MPa 压缩氢气长管拖车运输为主，长距 离输氢管道正在开展初步探索，液氢、固态储氢、30MPa 及以上压 缩氢气运输技术及装备取得显著进步。加氢环节，45MPa 隔膜式和 液驱氢气压缩机已具备产业化能力、90MPa 氢气压缩机核心技术自 75 主可控、加氢机整机开发实现国产化，阀门、流量计等关键部件国 产化率逐步提高。用氢环节，掺氢燃机技术已经实现示范应用，燃 料电池及核心部件制造水平不断取得新突破，产品对外依赖度逐步 降低。质子交换膜、气体扩散层技术水平逐步提升、催化剂技术处 于跟跑国际先进水平，已初步实现小批量生产。膜电极、双极板、 80 空气压缩机、氢气循环泵等核心部件国产化进程加快，正快速缩小 与国际先进水平的差距。电堆与系统集成水平大幅提升，并向大功 率、长寿命、低成本方向发展，技术和性能对标国际先进水平。 终端应用场景逐步从单点向多元化拓展，在交通领域，2022 年 氢燃料电池汽车销量达 3367 辆，同比增长 112%，加氢站超过 310 85 座，数量位居世界第一。在能源领域，能源、化工、钢铁、电气等 行业企业相继切入氢能“赛道”，将氢能作为其实现绿色低碳转型的 重要抓手，开展风光氢储一体化、绿氢化工、氢冶炼、燃料电池分 布式热电联供、氢电耦合微电网等示范，开拓了氢能在绿色建筑、 —4— 工业、新型储能和电力系统等场景的多元化应用。 90 （二）基础条件 1．资源富集，制氢潜力巨大。 资源充足、绿色低碳、成本低廉的氢气资源是氢能产业发展的 基础。包头市可再生能源资源条件好、品质较高，可转化为规模化 绿色氢气生产能力。风能方面，全市目前风能可开发量达 1542 万 95 千瓦，山北地区 70 米高度处全年平均风速为 8.1 米/秒，年平均风 功率密度为 446.7 瓦/平方米，是国内风资源最富集的地区之一。太 阳能方面，全市目前光伏可开发量达 2660 万千瓦，包头市年可照 时数达到 3164—3168 小时，年可利用天数 300—330 天，年总辐射 1658.05—1675.14 千瓦时/平方米·年，直辐射 2236.89—2299.34 千瓦 100 时/平方米·年，太阳能资源丰富且稳定，可开发潜力巨大。 氢能产业与太阳能、风能发电产业存在着天然互补性、协同 性。首先，氢具有 GW 级的储能容量和较长的放电时间，一直被视 作太阳能、风能等间歇性可再生能源的桥梁。由于氢气与电力之间 可以相互转化，太阳能、风能等可再生能源可先转化为电力再通过 105 电解水来制氢，而产生的氢气反过来也可以通过发生化学反应释放 化学能再来发电，在这一过程中氢气成为一种储能介质和电一样的 能源载体，可以大幅提高电网运行的协调性、稳定性和安全性。其 次，依托包头市已获批的风光制氢一体化项目，通过可再生能源制 氢提高风能、太阳能发电就地消纳能力是包头市建设国家可再生能 110 源综合应用示范区和绿色清洁能源基地必须突破的重大短板，氢电 5 —5— 协同是包头市发展高比例可再生能源的必由之路。 2．场景丰富，应用前景广阔。 氢能在包头市有广阔且难以被其它技术替代的应用场景。在交 通领域，包头市作为矿产资源大区和采矿业集聚地区，矿产开发及 115 运输对绿色低碳货运方式的需求将越来越大。氢燃料电池汽车具有 更好的耐低温和更长的续航里程，在重卡替代等方面优势明显。在 工业领域，充分发挥化工耦合绿氢低碳发展的应用场景。包头市钢 铁、煤化工等企业正面临着“降成本”、绿色低碳转型、节能降耗等 重任，氢能能够提供清洁的化工原料，将为相关行业提供整体技术 120 解决方案。在通讯、电力和建筑等领域，随着城镇化的持续推进以 及 5G 基站、大数据中心建设，对能源系统的稳定性提出了更高的 要求。而氢燃料电池备用电源、应急保障电源、固定式燃料电池热 电联供等技术，可以提升能源系统的安全运行水平和抗风险能力。 此外，在草原防火、病虫害防治、无电区能源综合解决方案等氢能 125 牧区领域也有丰富的应用场景和较大的应用潜力。 3．工业集聚，协同优势明显。 作为自治区传统的工业基地，具有丰富的工业副产氢资源和富 余产能，包括国能包头煤化工具备 1600 标方/小时的氢源供给能 力，包钢集团的焦化产能制氢稳定外供能力可达 1000 标方/小时， 130 可作为近中期氢气的重要来源，与可再生能源制氢一起形成多元化 氢源保障体系。包头市装备制造业发达，拥有一机集团、北重集 团、北奔集团、中核北方等众多制造企业。未来相关技术的应用可 —6— 以与既有产业形成互动和促进，将有利于氢能产业“上水平”和“降成 本”，实现全市氢能产业的高质量发展，进而提升“包头制造”品质和 135 品牌形象。同时，包头市拥有内蒙古金属材料研究所、中科院包头 稀土研发中心、包头稀土研究院、上海交大包头材料研究院、北大 包头创新研究院、浙大包头工研院、五二研究所、内科大等知名科 研机构，并已在新型固态储氢材料等领域取得重大突破，能够对全 市氢能产业发展提供技术支撑。 140 （三）面临挑战 一是氢能源产业整体仍处于初期培育阶段，加氢站等基础设施 配套不足，建设资金投入大，氢气运输、使用成本高。氢能产业呈 现上游制氢、固态储氢材料和下游装备制造产业优势较为突出，中 游氢燃料电池技术和关键材料产业存在明显短板，储运、加氢基础 145 设施空白的现象。产业发展对财政补贴等政策具有一定依赖性，这 对包头市发展氢能源产业将产生一定影响。 二是氢能源产业先发地区已经初步形成产业集聚效应，对优质 企业和高端人才都具有较大的吸引力，加大了包头市招商引资、强 链补链、培育产业、引进人才的难度。区内其他地市也在积极布局 150 氢能产业，竞争压力明显显现。 三是氢能产业布局、立项、审批和实施、运营等相关环节缺乏 相应的顶层设计和政策支持，符合中国氢能技术发展趋势的氢能技 术标准体系尚未建立。此外，相关企业布局分散，上下游产业联系 不够紧密，缺乏集群协作效应。 —7— 155 二、总体要求 （一）指导思想 以习近平新时代中国特