一、世界主要發達國家氫能產業政策支持情況

在全球應對氣候變化和清潔能源轉型的大背景下，許多國家都致力于將氫能作為能源轉型的重要資源，積極布局推進氫能的發展。早在20世紀70年代，美國就成功地將燃料電池應用于“雙子星五號”太空船和“阿波羅號”宇宙飛船，成為第一個實現氫能技術應用的國家。然而20世紀末期至21世紀初期，因技術、成本等一系列問題，氫能技術的發展在以美國為代表的部分國家和地區近乎停滯。直到2014年日本實現燃料電池技術的突破，再加上主要發達國家陸續提出了越來越富有雄心的碳減排目標，各國構建“氫能社會”的愿景被重拾，氫能也重新受到重視。

目前，日本是氫能發展最為積極的推動者；盡管美國在氫能的研發和應用上處于世界前列，但是其對氫能的態度不斷出現反復；歐盟國家的氫能發展一度中規中矩，但在碳中和愿景下，對氫能也日益重視，將其作為實現碳中和目標的重要手段；德、法、意三國在氫能產業化應用上也各有亮點；韓國是氫能領域的后起之秀，近幾年在戰略制定、研發投入等多方面支持氫能產業鏈的建設。

（一）日本對氫能發展最為積極

日本致力于打造“氫能社會”，其發展氫能與燃料電池技術的核心驅動力是本國的能源安全。日本作為一次能源極度匱乏的國家，不僅不具備大規模修建光伏、風電、水電的條件，在福島核電站事故后，核能的推進也是阻力重重。其人口密度大、地域面積小的特點，對氫能的運輸以及加氫站的建設都較為有利，因此基于能源安全的考慮，日本很早就開始投入對氫能的技術研發。日本政府致力于以發展氫燃料電池汽車與家用燃料電池為突破口，帶動氫能及可再生能源快速發展，減少傳統能源對外依存度，同時為國家制造產業升級指明重點與方向，穩固日本制造在世界上的領先地位，以期將日本建設成為全球第一個實現環境友好型可持續發展的“氫能社會”國家。

為達到以上戰略目標，日本政府相繼發布了《涼爽地球——能源技術創新計劃》《能源戰略規劃》《下一代汽車發展戰略2010》《汽車產業發展戰略2014》《國家能源基本計劃》《制造業白皮書》《日本復興戰略》《2050年能源與環境創新戰略計劃》《氫能及燃料電池技術路線圖》《NEDO氫能源白皮書》等發展戰略。尤其是2011年以后，日本加快了氫能與燃料電池的發展步伐。2013年，安倍政府推出《日本再復興戰略》，把發展氫能提升為國策，并作為日本“復興戰略”的重點加以推進，同時啟動加氫站建設的前期工作。2014年，日本政府再次修訂《日本再復興戰略》，發出建設“氫能社會”的呼吁，并在第四次《能源基本計劃》中，將氫能定位為與電力和熱能并列的核心二次能源。此外，在日本經濟貿易產業省對外公布的《氫能及燃料電池戰略發展路線圖》中，日本提出了三步走實現“氫能社會”的發展路線圖（圖1-2）。2015年，安倍在施政方針演說中表達了實現“氫能社會”的決心，并由日本新能源產業技術開發機構（The New Energy and Industrial Technology Development Organization，NEDO）出臺氫能白皮書，將氫能定位為日本國內發電的第三支柱。2017年，日本政府進一步發布了“氫能基本戰略”，確定了2030年的具體行動計劃以及2050年氫能社會的建設目標。

除了國家戰略外，日本企業對燃料電池的產業化建設也十分積極。早在20世紀90年代，豐田、日產和本田等汽車制造商便啟動了燃料電池車的開發，同時三洋電機、松下電器和東芝公司也啟動了家庭燃料電池的開發。2015年10月15日，豐田汽車對外公布《豐田環境挑戰2050》（圖1-3）。豐田計劃于2020年以后，豐田燃料電池車（Fuel Cell Vehicle，FCV）在全球的年銷量達到3萬輛以上；但從實際銷量來看，受產能限制以及高成本等制約，截至2020年底累計銷量僅突破1萬輛，年銷量在3000輛以內（圖1-4）。在燃料電池大巴（Fuel Cell Bus，FCB）方面，2016年內以東京為中心引進FCB，為2020年東京奧運會及殘奧會預備100多輛FCB。此外，2050年全球新車平均行駛過程中CO2的排放量與2010年相比下降90%。

在資金支持上，日本政府向NEDO投入大量的專項科研經費，以支持氫能和燃料電池的技術研發。據悉，日本在過去的40年間先后投入了數千億日元用于氫能和燃料電池的研究，主要研究領域包括磷酸燃料電池（Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC）、固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）和固體高分子燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell，PEFC）。除燃料電池之外，NEDO還進行與氫能利用相關的技術研發，并以東京、名古屋、大阪和福岡為中心，建成約100座加氫站。此外，NEDO也對氫發電技術以及制氫、儲氫、運氫等與氫全產業鏈相關的新技術進行研發。目前，日本氫能的發展走在世界的最前列。

（二）美國對氫能的支持力度有所反復

長期以來美國積極進行氫能與燃料電池領域關鍵技術的開發。美國最先提出“氫經濟”的概念，也是第一個實現氫能技術應用的國家。1965年，固體高分子燃料電池正式應用于美國“雙子星五號”太空船；同年，通用公司（General Motors，GM）啟動了燃料電池車的研發。1968年，強堿性燃料電池應用于美國“阿波羅號”宇宙飛船。小布什政府期間，發布的《美國國家能源政策報告》《美國向氫經濟過渡的2030年遠景展望》《美國國家氫能發展路線圖》和“總統氫燃料倡議”指出，氫能是未來美國能源發展的主要方向，發展氫能是保障美國國家能源安全的重要舉措，應當走以氫能為能源基礎的經濟發展道路，逐步向“氫經濟”時代過渡。《氫能技術研究、開發與示范行動計劃》《2005年能源政策法》《先進能源倡議》《氫立場計劃》等先后發布標志著美國國家氫能計劃的深化。奧巴馬政府期間，盡管減少了支持力度，但氫能燃料電池技術仍是其能源戰略的重要組成部分，是實現具備全球清潔能源市場競爭力、提高國內就業率和推動經濟發展的重要技術手段之一。2013年，美國啟動“H2USA”項目計劃，標志著美國政府氫能與燃料電池汽車在能源、科技與經濟發展中的重要戰略地位。2015年，美國能源部（United States Department of Energy，DOE）提出大規模融合氫能（H2＠Scale）的能源系統概念，致力于實現大規模應用氫能的能源系統。美國未來大規模應用氫能的能源系統如圖1-5所示。

美國國家氫能計劃的實施以美國能源部為主導，投入大量的研究資金，主要用于解決氫能產業所面臨的技術難題，使美國氫能技術在世界上保持著技術優勢。尤其是在小布什政府期間，DOE關于氫能技術項目的預算達到高峰，2008年達到2.67億美元(1)。這樣的技術積累也使得美國到目前為止仍然在氫能技術研發上處于世界前列，無論是氫氣生產和儲運、加氫站建設，還是在燃料電池車的應用方面，美國都占據技術優勢。但是2009年以后，奧巴馬政府的時任能源部長朱棣文認為氫燃料電池技術的大規模應用在短期內無法同時達成四個必需的突破，即氫的非天然氣生產、高密度儲藏、配送基礎設施和燃料電池的價格無法實現突破。他認為氫能離商業化太遠，因此轉而大力推動動力電池新能源汽車。自此，氫能的熱度在美國開始降低，聯邦層面的支持力度有所下降，美國能源部相應削減了燃料電池相關的研究預算。到了特朗普執政期間，政府更為青睞傳統的化石能源，對氫能的支持主要限于能源部提供資金支持燃料電池相關的關鍵技術研究。盡管如此，DOE仍然保持了每年1億美元以上的支持資金投入，用于氫能和燃料電池項目研發，2004—2019年，DOE氫能與燃料電池計劃項目資助情況如圖1-6所示。此外，政府還通過一系列措施，間接地促進企業研發，尤其是政府通過向消費者提供稅收減免和經濟補貼，支持燃料電池技術的應用。2019年，美國燃料電池協會發布了《美國氫能經濟路線圖》，介紹了美國如何通過決策者和工業界共同努力，擴大其在迅速興起和發展中的氫經濟領域的活動，從而擴大其在全球能源領域的領導優勢。

除了聯邦政府的支持政策外，部分地方政府，尤其是加利福尼亞州政府保持了對氫能較大的支持力度。加利福尼亞州通過一系列立法，直接通過購車補貼（5000美元／輛）、加氫補償（企業三年免費加氫等）等方式大力推廣燃料電池汽車，在美國銷售的燃料電池乘用車基本都在加利福尼亞州。

（三）歐盟國家對氫能發展愈加重視

歐盟以實現2050年低碳經濟、新能源戰略為最終目標，推動氫能和燃料電池的發展。歐盟出臺了《2030年氣候和能源政策框架》《2050年低碳經濟戰略》《可再生能源指令》《新電力市場設計指令和規范》等政策，提出將氫能作為能源系統的重要組成部分。歐盟一直致力于發展氫能與燃料電池產業，2002年成立了“氫燃料和燃料電池技術”高級研究小組，并在2003年制定了“歐盟氫能和燃料電池發展路線圖”。歐盟對氫能和燃料電池研發與推廣的資金主要是在框架項目（Framework Program，FP）、歐盟燃料電池與氫聯合行動計劃項目（FCH JU）、地平線2020（HORIZON 2020）的支持下獲取的。“聯合計劃行動”中，計劃實現具有世界水平的歐洲氫能／燃料電池系統和部件在交通、固定和移動動力方面的開發和部署。最終目的在于使低成本、清潔、高效的氫能作為能源系統的一部分，為能源供應、可持續發展、低碳固定和交通運輸技術研發提供解決方案。2020年7月8日，歐盟委員會通過了《歐盟氫戰略》。該戰略中提到氫能是支持歐盟2050年實現碳中和的必要條件，特別是來自可再生能源驅動水電解產生的“綠色氫”，將彌補可再生能源不足而使歐盟能源完全脫碳的差距，來自天然氣脫碳、需要捕獲和存儲CO2副產品的“藍色氫”在短期和中期內將作為過渡方案。《歐盟氫戰略》中提出到2024年要安裝600萬kW的電解設施，產生100萬t“綠色氫”；到2030年要安裝4000萬kW的電解設施，產生1000萬t“綠色氫”；到2050年所有氫都是“綠色氫”，而且25%的可再生能源用于電解氫。考慮到目前歐洲電解設施生產能力遠低于100萬kW/a，要達成這一目標，需要大幅提升其生產能力或加大進口量。《歐盟氫戰略》預計到2030年將需要投入240億~420億歐元，到21世紀中葉將需要投入1800億~4700億歐元(2)。

在歐盟國家中，德國、法國、意大利在氫能及燃料電池產業化方面走在前列。德國是較早實現氫能應用的國家。德國提出氫能與燃料電池、可再生能源相互融合發展，在可持續能源系統與低碳經濟中扮演重要角色。與日本不同，德國并不存在嚴重的能源匱乏問題。但是，由于德國是世界汽車強國，為了滿足日益嚴格的國際尾氣排放標準，德國政府致力于加氫站的建設，從而推動其汽車制造從傳統內燃機型汽車向氫能汽車轉型。1994年，德國戴姆勒公司推出了第一代燃料電池汽車NECAR 1。2006年，德國政府和產業資本為了積極推動氫能基礎設施發展和建設，牽頭成立了國家全資公司德國國家氫能與燃料電池技術組織（National Organization Hydrogen and Fuel Cell Technology，NOW GmbH），以支持氫能經濟的初期發展。2015年，德國又成立H2Mobility公司，主要是為燃料電池車在全國打造氫能基礎設施，并為燃料電池車在德國的發展提供良好環境。在資金上，德國啟動“氫能和燃料電池技術國家創新計劃”，并通過第一期（2006—2016年）計劃，募集了14億歐元資金用于氫能項目開發。第一期計劃實施之后，德國燃料電池產業鏈實力大幅增強，在燃料電池的供應和制造方面排在全球第三位，僅次于日本和美國。該計劃的第二期（2016—2026年）也已經獲得聯邦政府的批準，重在解決燃料電池產業化的相關問題以及建立融合氫能的綜合能源系統，如圖1-7所示。2020年6月10日，德國內閣通過了《德國國家氫能戰略》，德國和歐盟的氫能戰略總體上一脈相承，該戰略體現了德國希望通過發展氫能盡快實現能源轉型的決心，以及德國力圖成為全球氫能技術領導者的雄心。該戰略中提到發展氫能是脫碳戰略中深度減排的核心部分，且具有長期可持續性。因此德國將積極開發氫能技術，在降低成本的基礎上先后開拓國內和國外市場，從而占據全球氫能領先地位。在2020年6月4日通過的一攬子經濟復蘇計劃中，德國預計投入90億歐元用于發展氫能，其中70億歐元用于氫技術的市場拓展，20億歐元用于建立國際合作伙伴關系(3)。法國和意大利在氫能產業化應用上也各有亮點：2016年，法國阿爾斯通公司推出世界首款氫燃料電池客運列車，并于2018年9月在德國正式投入運營；2018年，意大利賓尼法利納公司設計的氫燃料電池超級跑車H2SPEED量產車型于日內瓦車展亮相。

（四）韓國是氫能領域的后起之秀

近幾年來，韓國政府在稅收抵免、補貼支持以及研發投入等多方面支持氫能產業鏈的建設。2018年6月，韓國政府發布《氫燃料電池汽車產業生態戰略路線圖》，旨在盡快建立氫能產業生態系統，以推動氫能燃料電池汽車普及。根據該路線圖，韓國計劃到2022年實現推廣燃料電池汽車1.6萬輛、建設加氫站310座的目標。2019年3月，韓國科學和信息通信技術部宣布將與經濟和財政部、貿易工業能源部、環境部、土地部、基礎設施和運輸部以及海洋和漁業部合作制定氫能經濟技術路線圖。2019年1月，韓國政府發布《氫能經濟發展路線圖》，該路線圖將氫燃料電池汽車和氫燃料電池作為韓國氫能產業未來發展的重點領域，希望韓國能成為世界氫能經濟領先國家，到2040年將創造出43萬億韓元的年附加值和42萬個就業崗位。為實現上述目標，韓國政府將重點在氫燃料電池汽車，加氫站，氫能發電，氫氣生產、存儲和運輸，安全監管等方面采取措施。在氫燃料電池汽車方面，韓國政府計劃到2022年將年產量提升至8.1萬輛，到2025年提升至10萬輛，并將氫燃料電池汽車的售價降至2019年水平的一半，即3000萬韓元左右。同時韓國政府也將在公共交通領域推行氫燃料電池巴士，并逐步在公共領域使用氫燃料電池垃圾車等。在氫燃料電池方面，韓國政府計劃到2040年發電用氫燃料電池裝置的總發電量達到1500萬千瓦，家庭用及建筑用氫燃料電池發電裝置的總發電量達到210萬千瓦(4)（表1-1）。各部門將細分每個類別以提出技術分類，并且將在每個細分中進行技術診斷和專利分析。此外，7個部門還將準備短期、中期和長期的研發戰略和計劃，并分析相關技術的早期應用場景。