西门子：知行合一的零碳先锋
“数字化是中国工业绿色发展的重要推动力，数字化与前沿技术的融合创新，将为企业节能减排，实现“双碳”目标提供根本动能。”西门子大中华区数字化工业集团总经理王海滨在西门子数字化工业集团管理层2022新年媒体交流会上表示，“自2021西门子中国‘零碳先锋计划’启动以来，西门子低碳相关的产品和解决方案已获得诸多亮眼成果和积极反馈。我们会继续在这一领域不断推进，以呈现出更多可供参考的优秀案例。”
零碳市场的四个要点
王海滨表示，目前，业界在减碳、零碳市场的布局上有一定的共识。“第一，能源审计和碳足迹计算，包括工厂、原材料供应商的碳排放量，生产工艺和运输过程中的碳足迹。第二，找到针对间接排碳和直接排碳的技术解决方案，如果离散制造能够把非高效节能电机改成高效电机，把电机都安装上变频器，就可以大幅减少20%~30%的用电；而对于直接排碳的工业场景，比如钢铁、化工、制药，最关键的是通过革新工艺来节碳。第三，碳捕捉，把二氧化碳排放到一个特定的一种自然或人工‘容器’中，固化封存后埋到地下。第四，碳交易，利用市场力量来驱动全社会减碳。”
“零碳市场现在还处于相对早期的阶段，但我认为西门子的发展思路相对是清晰的，同时这也是我们的社会责任。”王海滨表示。面向未来，西门子将持续在中国落实节能举措，加强精益和数字化生产，推动自身运营的减碳进程，将“绿色”和“数字化”基因融入企业发展，帮助不同领域、不同规模的企业取得环境效益和经济效益的双赢，为中国经济的高质量和可持续发展做出贡献。西门子力争至2025年在中国帮助超过500家重点供应商加速减碳步伐，助力数十个行业的上万家客户节能增效，推动产业绿色低碳转型。
助力工业企业实现“双碳”目标
“双碳”目标将为中国经济的发展带来深刻变革，成为驱动高质量发展的新引擎。中国政府近期宣布了众多推动绿色低碳发展的举措，指出重点行业企业要加大力度推动产业升级，切实提高减排降碳成效。王海滨表示，面对国家的政策要求，西门子目前在绿色低碳发展方面最大部署就是厘清自己的能力，“西门子数字化工业集团主要从两大维度为客户实现“双碳”目标提供技术支持。一方面，自动化和数字化技术与生俱来的高效、灵活的属性本身就是企业节能减排的有力抓手。比如变频器、高效电机、能源管理软件等数字化和自动化产品，可以有效助力企业节能减排。现在我们正在考虑的是把各个部门的力量结合起来，变成坚实的‘拳头’，在双碳领域形成一个业务增长的新动力，积极地抓住发展机会，西门子正处于这样的阶段。另一方面，随着中国“双碳”目标的制定，新能源等相关产业飞速发展，而数字化技术被更广泛地应用其中，分布式光伏、风力发电、新能源汽车制造等产业的飞速发展均离不开数字化技术的加持，这对西门子而言也是一个很好的发展机会。”王海滨说。
针对自身的运营，西门子早在《巴黎协定》签署之前，就已成为全球首家承诺至2030年实现碳中和的大型工业企业。从2014至2020年，西门子中国为西门子全球自身运营碳足迹减少54%作出突出贡献。例如，西门子基于区块链的产品碳足迹可信精算与追溯解决方案SiGreen，能够为企业产品碳足迹的可信披露及核查过程提供必要的技术支撑，并已应用于西门子成都数字化工厂完成两款PLC产品的碳足迹核查，更得到了TÜV南德颁发的“产品碳足迹核查声明书”。SiGreen以ISO 14067等产品碳足迹国际标准为基准，西门子利用区块链技术，通过工业边缘计算，精确追踪控制器产品生产过程的碳足迹。同时，针对产品上游供应链产生的碳排放，西门子也利用区块链技术，构建了一个加密的信任网络，各级供应商都能将其碳排放数据连同相关证明可靠共享，并避免数据被篡改。
“未来，我们希望可以把引进更多专业工具，和我们的客户企业进行合作。从我们接触的客户来讲，来自钢铁、石化、水泥等高耗能行业的客户，对于节能减排的议题更为关注。”王海滨分享了一些行业应用案例，在食品饮料行业，西门子为太古可口可乐量身打造了制造信息系统，并将在两年内推广至其18家工厂的近100条产线，实现了太古可口可乐所有工厂年节电约1000万千瓦时，减少7500吨碳排放。西门子运用先进的全集成自动化系统和换电数字化解决方案，为博众精工实现了新能源换电的智能高效、安全可靠和经济适用。此外，西门子与北汽新能源进行合作，打造了软、硬件一体的数字化企业解决方案，以及专用于汽车行业的Si-car标准，最终帮助北汽新能源在青岛建造了北汽集团首个实现新能源车辆产的生产基地。从前期评估诊断，到总体规划设计，再到整体实施、优化，西门子为不同行业、不同发展阶段的企业迈向碳中和提供端到端的解决方案。
循序渐进推进减碳与发展
王海滨认为，企业在实现碳中和的过程中必然会面临很多挑战，但更要看到机遇，把减碳作为企业发展的长期战略。不同于“弯道超车”，“双碳”可能倒逼企业转换“新赛道”、谋划“新布局”，并循序渐进、持之以恒地推进转型。
作为知行合一的“零碳先锋”，西门子节能环保业务组合囊括数字化、自动化的技术与解决方案，以及精深的行业知识与经验。西门子致力于将“绿色”和“数字化”基因融入企业发展，帮助不同领域、不同规模的企业取得环境效益和经济效益的双赢，为中国经济的高质量和可持续发展做出贡献。
“未来，西门子将继续大力开发SaaS订阅式的软件服务模式，我们传统的业务模式是给客户交付单个的、一次性工程，这可能需要客户支付上百万甚至上千万的费用，难以普适于所有的企业。现在客户按月需要支付费用，可随时喊停，无须一次性花费大额成本，从而帮助客户降低数字化门槛。”王海滨说。
“数字化是中国工业绿色发展的重要推动力，数字化与前沿技术的融合创新，将为企业节能减排，实现“双碳”目标提供根本动能。”西门子大中华区数字化工业集团总经理王海滨在西门子数字化工业集团管理层2022新年媒体交流会上表示，“自2021西门子中国‘零碳先锋计划’启动以来，西门子低碳相关的产品和解决方案已获得诸多亮眼成果和积极反馈。我们会继续在这一领域不断推进，以呈现出更多可供参考的优秀案例。”
零碳市场的四个要点
王海滨表示，目前，业界在减碳、零碳市场的布局上有一定的共识。“第一，能源审计和碳足迹计算，包括工厂、原材料供应商的碳排放量，生产工艺和运输过程中的碳足迹。第二，找到针对间接排碳和直接排碳的技术解决方案，如果离散制造能够把非高效节能电机改成高效电机，把电机都安装上变频器，就可以大幅减少20%~30%的用电；而对于直接排碳的工业场景，比如钢铁、化工、制药，最关键的是通过革新工艺来节碳。第三，碳捕捉，把二氧化碳排放到一个特定的一种自然或人工‘容器’中，固化封存后埋到地下。第四，碳交易，利用市场力量来驱动全社会减碳。”
“零碳市场现在还处于相对早期的阶段，但我认为西门子的发展思路相对是清晰的，同时这也是我们的社会责任。”王海滨表示。面向未来，西门子将持续在中国落实节能举措，加强精益和数字化生产，推动自身运营的减碳进程，将“绿色”和“数字化”基因融入企业发展，帮助不同领域、不同规模的企业取得环境效益和经济效益的双赢，为中国经济的高质量和可持续发展做出贡献。西门子力争至2025年在中国帮助超过500家重点供应商加速减碳步伐，助力数十个行业的上万家客户节能增效，推动产业绿色低碳转型。
助力工业企业实现“双碳”目标
“双碳”目标将为中国经济的发展带来深刻变革，成为驱动高质量发展的新引擎。中国政府近期宣布了众多推动绿色低碳发展的举措，指出重点行业企业要加大力度推动产业升级，切实提高减排降碳成效。王海滨表示，面对国家的政策要求，西门子目前在绿色低碳发展方面最大部署就是厘清自己的能力，“西门子数字化工业集团主要从两大维度为客户实现“双碳”目标提供技术支持。一方面，自动化和数字化技术与生俱来的高效、灵活的属性本身就是企业节能减排的有力抓手。比如变频器、高效电机、能源管理软件等数字化和自动化产品，可以有效助力企业节能减排。现在我们正在考虑的是把各个部门的力量结合起来，变成坚实的‘拳头’，在双碳领域形成一个业务增长的新动力，积极地抓住发展机会，西门子正处于这样的阶段。另一方面，随着中国“双碳”目标的制定，新能源等相关产业飞速发展，而数字化技术被更广泛地应用其中，分布式光伏、风力发电、新能源汽车制造等产业的飞速发展均离不开数字化技术的加持，这对西门子而言也是一个很好的发展机会。”王海滨说。
针对自身的运营，西门子早在《巴黎协定》签署之前，就已成为全球首家承诺至2030年实现碳中和的大型工业企业。从2014至2020年，西门子中国为西门子全球自身运营碳足迹减少54%作出突出贡献。例如，西门子基于区块链的产品碳足迹可信精算与追溯解决方案SiGreen，能够为企业产品碳足迹的可信披露及核查过程提供必要的技术支撑，并已应用于西门子成都数字化工厂完成两款PLC产品的碳足迹核查，更得到了TÜV南德颁发的“产品碳足迹核查声明书”。SiGreen以ISO 14067等产品碳足迹国际标准为基准，西门子利用区块链技术，通过工业边缘计算，精确追踪控制器产品生产过程的碳足迹。同时，针对产品上游供应链产生的碳排放，西门子也利用区块链技术，构建了一个加密的信任网络，各级供应商都能将其碳排放数据连同相关证明可靠共享，并避免数据被篡改。
“未来，我们希望可以把引进更多专业工具，和我们的客户企业进行合作。从我们接触的客户来讲，来自钢铁、石化、水泥等高耗能行业的客户，对于节能减排的议题更为关注。”王海滨分享了一些行业应用案例，在食品饮料行业，西门子为太古可口可乐量身打造了制造信息系统，并将在两年内推广至其18家工厂的近100条产线，实现了太古可口可乐所有工厂年节电约1000万千瓦时，减少7500吨碳排放。西门子运用先进的全集成自动化系统和换电数字化解决方案，为博众精工实现了新能源换电的智能高效、安全可靠和经济适用。此外，西门子与北汽新能源进行合作，打造了软、硬件一体的数字化企业解决方案，以及专用于汽车行业的Si-car标准，最终帮助北汽新能源在青岛建造了北汽集团首个实现新能源车辆产的生产基地。从前期评估诊断，到总体规划设计，再到整体实施、优化，西门子为不同行业、不同发展阶段的企业迈向碳中和提供端到端的解决方案。
循序渐进推进减碳与发展
王海滨认为，企业在实现碳中和的过程中必然会面临很多挑战，但更要看到机遇，把减碳作为企业发展的长期战略。不同于“弯道超车”，“双碳”可能倒逼企业转换“新赛道”、谋划“新布局”，并循序渐进、持之以恒地推进转型。
作为知行合一的“零碳先锋”，西门子节能环保业务组合囊括数字化、自动化的技术与解决方案，以及精深的行业知识与经验。西门子致力于将“绿色”和“数字化”基因融入企业发展，帮助不同领域、不同规模的企业取得环境效益和经济效益的双赢，为中国经济的高质量和可持续发展做出贡献。
“未来，西门子将继续大力开发SaaS订阅式的软件服务模式，我们传统的业务模式是给客户交付单个的、一次性工程，这可能需要客户支付上百万甚至上千万的费用，难以普适于所有的企业。现在客户按月需要支付费用，可随时喊停，无须一次性花费大额成本，从而帮助客户降低数字化门槛。”王海滨说。
“氢能时代”大幕拉开
1.1 氢能是第三次能源变革的重要媒介
全球能源行业正经历着以低碳化、无碳化、低污染为方向的第三次能源变革，随 着全球能源需求不断增加，全球电气化趋势明显，未来以可再生能源增长幅度最大的 电力能源结构将持续变化，进一步形成以石油、天然气、煤炭、可再生能源为主的多 元化能源结构。
氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的二次能源，可通过一次能源、二次能 源及工业领域等多种途径获取，氢能将成为第三次能源变革的重要媒介。氢能可以用 于交通运输，作为石油精炼、氨生产的原料，以及金属精炼和住宅部门的加热和烹饪 等方方面面。而且，氢气有潜力成为整合不同基础设施的能源载体，以提高经济效率、 可靠性、灵活性，而且其中许多用途将有助于减少电力和交通部门的碳排放。氢还可 以为电力部门提供大规模的长期能量存储。此外，氢能源存储系统可以提供辅助电网 服务，如应急、负荷跟踪和调节储备，这些服务可以提供额外的能量来源，从而降低 电解制氢的成本。氢还可以成为 VRE 和交通部门之间的另一座桥梁。
1.2 投资总结：“政策扶持”&“技术进步”双引擎驱动氢能产业发展
2019 年氢能源首次写入《政府工作报告》，将氢能纳入中国能源体系之中，我国 真正开启氢能大发展元年，按照白皮书路线规划，预计到 2050 年氢能在中国能源体 系中的占比约为 10%，氢气需求量接近 6000 万吨，年经济产值超过 10 万亿元，全 国加氢站达到 10000 座以上，燃料电池汽车年产量达到 520 万辆。
氢能产业链分为制氢、储运、加氢站、氢燃料电池应用等多个环节。与锂电池产 业链相比，氢能源与燃料电池产业链更长，复杂度更高，理论经济价值含量更大。从 氢能实际应用来看，氢燃料电池汽车是氢能高效利用的最有效途径，当前氢能产业链 已初具雏形，且燃料电池系统性能已满足商业化需求，但燃料电池汽车的大规模商业 化应用依然受经济性及实用性制约。因此，产业发展初期的政策扶持显得尤为重要， 政策扶持下产业进入规模化-降本-开拓市场的良性内循环，此外，持续的技术进步也 将反哺解决各环节核心技术的成本制约，进一步提升商业化竞争力。
从经济性及技术进步角度来看，各环节都将分阶段发展满足商业化需求：
制氢产业：短期优先选用工业副产氢，中期采用化石能源制氢结合碳捕捉技术， 长期采用可再生能源电解水制氢；
氢能储运：将按照“低压到高压”“气态到多相态”的技术发展方向，逐步提升氢气 的储存和运输能力；
燃料电池系统：将持续围绕功率、性能、寿命、成本四大要素而发展。具体应用 集中在交通领域，从商用车切入、乘用车跟进。
2、 氢能是中国构建多元化能源体系关键一环
2.1 氢能开发利用是能源清洁化的大势所趋
氢能大储量、零污染、高效率
氢（H）是宇宙储量最丰富的元素，它构成了宇宙质量的 75%，在地球上排第三， 大储量保证其作为能源供给的充足性。氢元素主要以水的形式存在，原料非常容易获 取。此外，氢气的供能方式主要是和氧气反应生成水释放化学能，其产物除了水无其 他中间产物，整个供能过程无浪费、零污染。
氢能源生产和使用形成可循环闭环，实现可持续发展
1970 年通用汽车首次提出“氢经济”的概念。近年来，随着燃料电池的迅速发展， 氢能作为最适宜的燃料也随之进入一个高速发展阶段。氢能来自于水用，使用后的产 物仍为水，由此形成一个可循环闭环系统，具有可持续性。
氢气比能量高，易于实现轻量化和高续航
氢气是常见燃料中热值最高的（142KJ/g），约是石油的 3 倍，煤炭的 4.5 倍。这 意味着消耗相同质量的石油、煤炭和氢气，氢气所提供的能量最大，这一特性是满足 汽车、航空航天等实现轻量化的重要因素之一。
现阶段来看，氢气作为能量载体的最大竞争对手是锂电池。目前电池市场发展已 经很成熟，然而氢能具备电池所不能比拟的优势，氢气的比能量远远超过电池，并且 没有工作温度限制（电池工作温度范围在-20℃~60℃）。
2.2 能源短缺和环境恶化，加速推动全球氢能开发
脱碳加氢和清洁高效是百年来能源科技进步的趋势
纵观能源的发展历史，从最初使用固态的木柴、煤炭，到液态的石油，直至气态 的天然气，不难看出其 H/C 比提高的趋势和固-液-气形式的渐变过程。木柴的氢碳比 在 1:3～10 之间，煤为 1:1，石油为 2:1，天然气为 4:1。在 18 世纪中叶至今，氢碳 比上升超过 6 倍。每一次能源的“脱碳”都会推动人类社会的进步和文明程度的提高， 可以预见未来能源利用形式中，氢能的占比将会继续提高。
氢虽然主要用作化工基础原料，但在能源转型过程中，其更重要的是作为一种清 洁能源和良好的能源载体，具有清洁高效、可储能、可运输、应用场景丰富等特点。氢能能够帮助工业、建筑、交通等主要终端应用领域实现低碳化，包括作为燃料电池 汽车应用于交通运输领域，作为储能介质支持大规模可再生能源的整合和发电，应用 于分布式发电或热电联产为建筑提供电和热，为工业领域直接提供清洁的能源等。
目前全球用氢量约 1.15 亿吨，其中约 61%用于炼油和生产化肥等，39%用于生 产甲醇和其他化学品以及燃料等。预计 2050 年氢能将承担全球 18%的能源需求，氢 能产业将创造 3000 万个工作岗位，减少 60 亿吨 CO2排放，创造 2.5 万亿美元的市 场价值。日本、美国、欧洲等主要工业国家均将氢能列入国家能源发展战略，氢能产 业的发展已初具规模，但发展重点有所不同。
日本政府大力推进氢能全产业链发展，致力实现“氢能社会”
为解决过度依赖进口化石能源、核电重启困难以及国内可再生能源禀赋一般等问 题，日本政府高度重视氢能产业的发展。日本经济产业省（METI）2019 年提出了《氢 能与燃料电池战略路线图》，其目标是：第一阶段创造需求，到 2025 年加速推广和 普及氢能交通、民用市场；第二阶段解决供应问题，到 2030 年实现氢燃料发电和通 过扩大氢能进口解决大规模供给；到 2040 年，建立起零碳排放的供氢体系，使氢加 入传统的“电、热”系统构建全新的二次能源结构。截至 2018 年底，日本建有加氢站 113 座，氢燃料车 2839 辆，家用氢燃料电池 22 万台。
美国重点开展燃料电池研究和布局加氢站建设
2014 年美国颁布的《全面能源战略》确定了氢能在交通转型中的引领作用，并 规划 2030~2040 年将全面实现氢能源经济。美国能源部 2019 年提出了《国家氢能 发展路线图》。目前美国氢能重点发展领域一是开展燃料电池系统研发，各级政府均 提供大量资金资助科研机构进行氢能和燃料电池关键零件研发工作。二是布局建设加 氢站，如美国加州每年计划拨款 2000 万美元用于加氢站建设，直到加州至少有 100 座加氢站；到 2025 年建立 200 座加氢站。截至 2018 年底，美国建有加氢站 42 座， 氢燃料车 5899 辆。
德国重视氢能交通工具的开发和氢能与可再生能源的协同发展
德国是欧洲氢能发展较快的国家，已在通信基站、加氢站、燃料电池车、氢能列 车、氢源建设等方面有所应用。德国联邦交通和数字基础设施部等正在编制《国家氢 能发展战略》，目标是将氢能与大力发展可再生能源战略相结合，大力推进低碳转型 发展。其重点发展领域一是开发零排放氢能交通工具，如清洁巴士、氢能列车等（德 国铁路电气化程度较低，约 59%的火车未实现电气化，德国政府试图使用燃料电池 火车来解决环境和电气化程度低的问题）；二是投资可再生能源绿色制氢工艺及设施 建设。2019 年上半年部分德国企业在德国发起了 GET H2 倡议，目标是利用氢能促 进能源转型。合作企业计划在德国埃姆斯兰地区建立氢能基础设施，将该地区的能源、 工业、运输和供热部门联系起来，建造 105 兆瓦的电制氢（Power to Gas）设施， 利用风能生产“绿色氢气”，并利用现有基础设施运输、储存及应用氢气。截至 2018 年底，德国建有加氢站 60 座，氢燃料车 500 辆。
韩国氢能发展目标是氢能产业与传统制造业结合促进经济增长
韩国政府发展氢能的目标是通过发展氢经济减少对石油进口的依赖，同时将氢技 术与汽车、航运和石油化工等传统制造业联系起来，为钢铁生产、石油化工和机械工 程等传统行业带来新的投资和就业机会，形成新的经济增长点。韩国政府 2019 年初 发布《氢能发展路线图 2040》，计划到 2040 年，氢气供应量达到 526 万吨，累计生 产氢燃料电池汽车 620 万辆（含出口 330 万辆），建设 1200 座。截至 2018 年底， 韩国建有加氢站 14 座，氢燃料车 300 辆。
2.3 中国减排任务艰巨，发展清洁能源迫在眉睫
中国承诺到 2060 年实现“碳中和”，减排任务艰巨
我国减排任务艰巨，年排放量位居世界第一。根据联合国数据，2018 年中国碳 排放达到 137 亿吨，同比增长 1.6%。尽管我国碳排放的增速已经放缓，但从总量看， 占全球总排放量的 1/4 以上，仍是全球排名第一的碳排放国。作为世界工厂，在产业 链日趋完善、国产制造加工能力与日俱增的同时，我国的碳排放量也快速攀升。作为 负责任的大国，走低碳节能发展之路既是我国的责任所系，亦是使命所向。
应对气候变化要求我国持续大规模开发可再生能源
根据既定的能源战略，未来我国将构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系，显 著特征之一是大幅提高可再生能源在一次能源消耗中的占比。为应对全球气候变化， 履行《巴黎协议》中碳减排目标，据国家可再生能源中心测算，我国既定能源政策仍 需降低化石能源使用占比来达成气候变化低于 2℃的目标。
根据《中国可再生能源展望 2018》的预测，2020-2030 年间，中国将迎来光伏 与风电大规模建设高峰。其中，新增光伏装机容量约 80-160GW/年，新增风电装机 约 70-140GW/年。到 2050 年，从我国一次能源需求来看，非化石能源的总体比例将 达到 70%，风能和太阳能成为我国能源系统的绝对主力，在可再生能源中的占比将 分别达到 44%和 27%。
得益于未来产业经济结构调整，能效水平的大幅提升和工业与交通领域的电气化 提升，2050 年的我国终端能源需求总量得到控制，化石能源消费大幅缩减，电力消 费显著上升。
来源：国联证券
氢能源燃料电池电动汽车
1.1 氢能是第三次能源变革的重要媒介
全球能源行业正经历着以低碳化、无碳化、低污染为方向的第三次能源变革，随 着全球能源需求不断增加，全球电气化趋势明显，未来以可再生能源增长幅度最大的 电力能源结构将持续变化，进一步形成以石油、天然气、煤炭、可再生能源为主的多 元化能源结构。
氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的二次能源，可通过一次能源、二次能 源及工业领域等多种途径获取，氢能将成为第三次能源变革的重要媒介。氢能可以用 于交通运输，作为石油精炼、氨生产的原料，以及金属精炼和住宅部门的加热和烹饪 等方方面面。而且，氢气有潜力成为整合不同基础设施的能源载体，以提高经济效率、 可靠性、灵活性，而且其中许多用途将有助于减少电力和交通部门的碳排放。氢还可 以为电力部门提供大规模的长期能量存储。此外，氢能源存储系统可以提供辅助电网 服务，如应急、负荷跟踪和调节储备，这些服务可以提供额外的能量来源，从而降低 电解制氢的成本。氢还可以成为 VRE 和交通部门之间的另一座桥梁。
1.2 投资总结：“政策扶持”&“技术进步”双引擎驱动氢能产业发展
2019 年氢能源首次写入《政府工作报告》，将氢能纳入中国能源体系之中，我国 真正开启氢能大发展元年，按照白皮书路线规划，预计到 2050 年氢能在中国能源体 系中的占比约为 10%，氢气需求量接近 6000 万吨，年经济产值超过 10 万亿元，全 国加氢站达到 10000 座以上，燃料电池汽车年产量达到 520 万辆。
氢能产业链分为制氢、储运、加氢站、氢燃料电池应用等多个环节。与锂电池产 业链相比，氢能源与燃料电池产业链更长，复杂度更高，理论经济价值含量更大。从 氢能实际应用来看，氢燃料电池汽车是氢能高效利用的最有效途径，当前氢能产业链 已初具雏形，且燃料电池系统性能已满足商业化需求，但燃料电池汽车的大规模商业 化应用依然受经济性及实用性制约。因此，产业发展初期的政策扶持显得尤为重要， 政策扶持下产业进入规模化-降本-开拓市场的良性内循环，此外，持续的技术进步也 将反哺解决各环节核心技术的成本制约，进一步提升商业化竞争力。
从经济性及技术进步角度来看，各环节都将分阶段发展满足商业化需求：
制氢产业：短期优先选用工业副产氢，中期采用化石能源制氢结合碳捕捉技术， 长期采用可再生能源电解水制氢；
氢能储运：将按照“低压到高压”“气态到多相态”的技术发展方向，逐步提升氢气 的储存和运输能力；
燃料电池系统：将持续围绕功率、性能、寿命、成本四大要素而发展。具体应用 集中在交通领域，从商用车切入、乘用车跟进。
2、 氢能是中国构建多元化能源体系关键一环
2.1 氢能开发利用是能源清洁化的大势所趋
氢能大储量、零污染、高效率
氢（H）是宇宙储量最丰富的元素，它构成了宇宙质量的 75%，在地球上排第三， 大储量保证其作为能源供给的充足性。氢元素主要以水的形式存在，原料非常容易获 取。此外，氢气的供能方式主要是和氧气反应生成水释放化学能，其产物除了水无其 他中间产物，整个供能过程无浪费、零污染。
氢能源生产和使用形成可循环闭环，实现可持续发展
1970 年通用汽车首次提出“氢经济”的概念。近年来，随着燃料电池的迅速发展， 氢能作为最适宜的燃料也随之进入一个高速发展阶段。氢能来自于水用，使用后的产 物仍为水，由此形成一个可循环闭环系统，具有可持续性。
氢气比能量高，易于实现轻量化和高续航
氢气是常见燃料中热值最高的（142KJ/g），约是石油的 3 倍，煤炭的 4.5 倍。这 意味着消耗相同质量的石油、煤炭和氢气，氢气所提供的能量最大，这一特性是满足 汽车、航空航天等实现轻量化的重要因素之一。
现阶段来看，氢气作为能量载体的最大竞争对手是锂电池。目前电池市场发展已 经很成熟，然而氢能具备电池所不能比拟的优势，氢气的比能量远远超过电池，并且 没有工作温度限制（电池工作温度范围在-20℃~60℃）。
2.2 能源短缺和环境恶化，加速推动全球氢能开发
脱碳加氢和清洁高效是百年来能源科技进步的趋势
纵观能源的发展历史，从最初使用固态的木柴、煤炭，到液态的石油，直至气态 的天然气，不难看出其 H/C 比提高的趋势和固-液-气形式的渐变过程。木柴的氢碳比 在 1:3～10 之间，煤为 1:1，石油为 2:1，天然气为 4:1。在 18 世纪中叶至今，氢碳 比上升超过 6 倍。每一次能源的“脱碳”都会推动人类社会的进步和文明程度的提高， 可以预见未来能源利用形式中，氢能的占比将会继续提高。
氢虽然主要用作化工基础原料，但在能源转型过程中，其更重要的是作为一种清 洁能源和良好的能源载体，具有清洁高效、可储能、可运输、应用场景丰富等特点。氢能能够帮助工业、建筑、交通等主要终端应用领域实现低碳化，包括作为燃料电池 汽车应用于交通运输领域，作为储能介质支持大规模可再生能源的整合和发电，应用 于分布式发电或热电联产为建筑提供电和热，为工业领域直接提供清洁的能源等。
目前全球用氢量约 1.15 亿吨，其中约 61%用于炼油和生产化肥等，39%用于生 产甲醇和其他化学品以及燃料等。预计 2050 年氢能将承担全球 18%的能源需求，氢 能产业将创造 3000 万个工作岗位，减少 60 亿吨 CO2排放，创造 2.5 万亿美元的市 场价值。日本、美国、欧洲等主要工业国家均将氢能列入国家能源发展战略，氢能产 业的发展已初具规模，但发展重点有所不同。
日本政府大力推进氢能全产业链发展，致力实现“氢能社会”
为解决过度依赖进口化石能源、核电重启困难以及国内可再生能源禀赋一般等问 题，日本政府高度重视氢能产业的发展。日本经济产业省（METI）2019 年提出了《氢 能与燃料电池战略路线图》，其目标是：第一阶段创造需求，到 2025 年加速推广和 普及氢能交通、民用市场；第二阶段解决供应问题，到 2030 年实现氢燃料发电和通 过扩大氢能进口解决大规模供给；到 2040 年，建立起零碳排放的供氢体系，使氢加 入传统的“电、热”系统构建全新的二次能源结构。截至 2018 年底，日本建有加氢站 113 座，氢燃料车 2839 辆，家用氢燃料电池 22 万台。
美国重点开展燃料电池研究和布局加氢站建设
2014 年美国颁布的《全面能源战略》确定了氢能在交通转型中的引领作用，并 规划 2030~2040 年将全面实现氢能源经济。美国能源部 2019 年提出了《国家氢能 发展路线图》。目前美国氢能重点发展领域一是开展燃料电池系统研发，各级政府均 提供大量资金资助科研机构进行氢能和燃料电池关键零件研发工作。二是布局建设加 氢站，如美国加州每年计划拨款 2000 万美元用于加氢站建设，直到加州至少有 100 座加氢站；到 2025 年建立 200 座加氢站。截至 2018 年底，美国建有加氢站 42 座， 氢燃料车 5899 辆。
德国重视氢能交通工具的开发和氢能与可再生能源的协同发展
德国是欧洲氢能发展较快的国家，已在通信基站、加氢站、燃料电池车、氢能列 车、氢源建设等方面有所应用。德国联邦交通和数字基础设施部等正在编制《国家氢 能发展战略》，目标是将氢能与大力发展可再生能源战略相结合，大力推进低碳转型 发展。其重点发展领域一是开发零排放氢能交通工具，如清洁巴士、氢能列车等（德 国铁路电气化程度较低，约 59%的火车未实现电气化，德国政府试图使用燃料电池 火车来解决环境和电气化程度低的问题）；二是投资可再生能源绿色制氢工艺及设施 建设。2019 年上半年部分德国企业在德国发起了 GET H2 倡议，目标是利用氢能促 进能源转型。合作企业计划在德国埃姆斯兰地区建立氢能基础设施，将该地区的能源、 工业、运输和供热部门联系起来，建造 105 兆瓦的电制氢（Power to Gas）设施， 利用风能生产“绿色氢气”，并利用现有基础设施运输、储存及应用氢气。截至 2018 年底，德国建有加氢站 60 座，氢燃料车 500 辆。
韩国氢能发展目标是氢能产业与传统制造业结合促进经济增长
韩国政府发展氢能的目标是通过发展氢经济减少对石油进口的依赖，同时将氢技 术与汽车、航运和石油化工等传统制造业联系起来，为钢铁生产、石油化工和机械工 程等传统行业带来新的投资和就业机会，形成新的经济增长点。韩国政府 2019 年初 发布《氢能发展路线图 2040》，计划到 2040 年，氢气供应量达到 526 万吨，累计生 产氢燃料电池汽车 620 万辆（含出口 330 万辆），建设 1200 座。截至 2018 年底， 韩国建有加氢站 14 座，氢燃料车 300 辆。
2.3 中国减排任务艰巨，发展清洁能源迫在眉睫
中国承诺到 2060 年实现“碳中和”，减排任务艰巨
我国减排任务艰巨，年排放量位居世界第一。根据联合国数据，2018 年中国碳 排放达到 137 亿吨，同比增长 1.6%。尽管我国碳排放的增速已经放缓，但从总量看， 占全球总排放量的 1/4 以上，仍是全球排名第一的碳排放国。作为世界工厂，在产业 链日趋完善、国产制造加工能力与日俱增的同时，我国的碳排放量也快速攀升。作为 负责任的大国，走低碳节能发展之路既是我国的责任所系，亦是使命所向。
应对气候变化要求我国持续大规模开发可再生能源
根据既定的能源战略，未来我国将构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系，显 著特征之一是大幅提高可再生能源在一次能源消耗中的占比。为应对全球气候变化， 履行《巴黎协议》中碳减排目标，据国家可再生能源中心测算，我国既定能源政策仍 需降低化石能源使用占比来达成气候变化低于 2℃的目标。
根据《中国可再生能源展望 2018》的预测，2020-2030 年间，中国将迎来光伏 与风电大规模建设高峰。其中，新增光伏装机容量约 80-160GW/年，新增风电装机 约 70-140GW/年。到 2050 年，从我国一次能源需求来看，非化石能源的总体比例将 达到 70%，风能和太阳能成为我国能源系统的绝对主力，在可再生能源中的占比将 分别达到 44%和 27%。
得益于未来产业经济结构调整，能效水平的大幅提升和工业与交通领域的电气化 提升，2050 年的我国终端能源需求总量得到控制，化石能源消费大幅缩减，电力消 费显著上升。
来源：国联证券
氢能源燃料电池电动汽车
从“四乱”突出到生态修复 黄河渐成中原“绿飘带”
今秋，新华社记者历时近一个月，沿黄河河南段骑行数百公里，感受“母亲河”生态之变：依法护河，乱占、乱采、乱堆、乱建等陈年积弊被一举清理。沿黄各地生态廊道建设如火如荼，黄河母亲梳洗旧颜，披上“绿裳”。
今年8月31日，中共中央政治局召开会议，审议《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》，这一重大国家战略加快落地。中原大地上，一幅高质量发展的“绿底”长卷正徐徐展开。
清理“四乱” “母亲河”摆脱喧嚣
落日斜照，秋寒陡生。开封市黑岗口黄河险工观测台附近的大堤上，散完步的郝勇踱着步子，走下河堤。
“变化太大了。”55岁的郝勇是开封市城乡一体化示范区水稻乡南北堤社区主任。南北堤社区离黄河大堤很近，总喜欢到黄河边走走的他，提起现在的黄河，语气里都洋溢着喜悦。
喜悦来自“清净”。“以前，河里有搞餐饮的、捕鱼的，还有抽沙船和快艇，滩里有取土的、挖沙的。没想到一两年，就从乱哄哄变清净了。”郝勇说。
群众感受到“清净”的背后，是河南省肃清黄河“四乱”，乱占、乱采、乱堆、乱建的“铁腕”。2018年，河南发起“携手清四乱、保护母亲河”行动，2019年大规模实施。以郝勇所在的开封市为例，截至今年9月底，开封市已先后清理整治黄河“四乱”问题342个。
没有“清净”的黄河，就没有千万群众的安居乐业。黄河开封段的变化正是河南省“铁腕”持续推进黄河“清四乱”的一个缩影。来自河南省水利厅的数据显示，2019年8月黄河“清四乱”进入大规模实施后，河南仅5个月就新排查整改“四乱”问题158个；今年4月下旬，河南开展“清四乱”歼灭战，截至9月15日，累计新发现问题565个，整治解决561个。
黄河“四乱”积弊已久，快速“清乱”离不开制度创新。为根除“四乱”顽疾，河南探索出“河长+检察长”携手护河的新路。
法律高悬，今年7月16日，郑州市中牟县人民检察院收到县河长办移交的线索，反映该县一段黄河大堤内存在大量建筑垃圾。检察部门快速核查后，立即向当地乡镇政府发出检察建议，建议清除垃圾并恢复生态地貌。8月4日，治理工作结束，当地政府、河长办和检察院联合验收。
在“河长+检察长”制度推动下，一大批黄河生态破坏案件被查处。2019年以来，河南省黄河流域检察机关共批捕破坏环境资源犯罪277件402人，提起公诉723件1225人，监督公安机关立案34件41人；受理黄河流域公益诉讼问题线索886件，立案502件。其中，检察机关自行摸排417件，立案371件。
今年9月15日，鉴于“河长+检察长”制在黄河流域生态保护中发挥的重要作用，河南省将“河长+检察长”制改革全面推向全省和辖内所有河流。
筑起“绿廊” “生态河”重现中原
两岸河滩水草丰茂，观景台、湿地、廊道依次铺开，千亩葵花和“母亲河”交相辉映……这是记者今秋在河南三门峡市黄河岸边骑行时看到的一幕。
三门峡是黄河进入中原的首个地级市，黄河上建起的第一座大坝就位于该市，但三门峡还是个煤、铝、黄金等矿产丰富的资源性城市。曾经，在资源开发与生态保护的“跷跷板”上，开发“高高在上”。
2019年9月，国家提出实施“黄河流域生态保护和高质量发展”战略。为高质量发展护航的生态保护，开始在“跷跷板”的那头蹿升，三门峡市“百里黄河生态廊道”规划出炉。
据三门峡市自然资源和规划局副局长李海龙介绍，廊道规划总长度约200公里，未来将建成沿黄108公里绿网，修复21.6万亩湿地，形成50万亩高标准农田。记者在黄河三门峡段看到的美景，正是在“百里黄河生态廊道”建设中催生的。
黄河三门峡段的生态改善只是黄河河南段生态之变的一例侧影。今年3月12日，河南省规划的沿黄生态廊道示范工程集中开工。工程包括具有生态涵养、湿地保护、田园风光、高效农业等功能的沿黄生态廊道建设项目18个，国土绿化面积24.7万亩，建设生态廊道373.83公里，投资额170.85亿元。
从黄河流入河南的第一站三门峡，到黄河“豆腐腰”“地上悬河”所在的郑州、开封，再到流出河南的濮阳市，记者沿途看到，沿黄生态修复和廊道建设如火如荼，短短半年多时间，各地廊道建设已初具规模，“母亲河”的“绿裳”渐渐织密。
绿色的回归，使黄河为中原大地系上一条“绿飘带”。感知变化的，除了沿黄群众，还有各种野生动物。在黄河三门峡段，每年10月，大批的白天鹅都会准时从蒙古国和西伯利亚地区飞来越冬，今年的“先头部队”已经到达。
“十多年前，白天鹅的数量一度减少到只有几百只。”河南黄河湿地国家级自然保护区三门峡管理处负责人董帅伟说，环境改善后，去年在黄河湿地保护区监测到的白天鹅已达一万多只，“今年来得更早，也比去年同期更多。”
黄河变绿，也让许多“生态流亡”多年、难得一见的珍稀动物重新回到“母亲河”的怀抱。据河南多个沿黄地市的动物保护部门介绍，素有“鸟中大熊猫”之称的中华秋沙鸭开始在洛阳、三门峡等地的湿地被发现，国家一级重点保护鸟类黑鹳也在孟津黄河湿地频频现身，最多时达到68只。
绿色打底 沿黄发展增添新动力
从“清四乱”到“筑绿廊”，持续的生态修复，唤起了全社会生态保护意识的觉醒，越来越多的人主动参与到保护“母亲河”的行动中来，同时也为中原大地的高质量发展打下了坚实基础。
渐成中原“绿飘带”的黄河，也为中原大地高质量发展打下厚基础，注入新动力，铺上新底色，带来新机遇。
文旅产业率先捕捉到商机。随着黄河生态持续向好，亲近“母亲河”的游客越来越多。记者沿黄骑行，遇到许多慕名而来的外地游客，从文化遗迹到生态廊道，再到小浪底等水利工程，都是他们“打卡”的热门地。
基于黄河深厚的文化、生态禀赋，河南省委省政府围绕郑州、开封、洛阳“三座城、三百里、三千年”，提出打造世界级黄河文化旅游带。
高新技术产业也在黄河流域高质量发展中悄然布局。依托沿黄生态改善带来的优美环境，河南各地开始因势利导布局高新产业，希望在“绿色”中让沿黄经济发展“脱胎换骨”。
9月15日，总用地面积约16.4平方公里的郑州中原科技城正式奠基，进入全面建设阶段。郑州市有关负责人表示，郑州市调整用地布局、开发强度和用地性质，以减少数百亿元土地出让收入为代价，目的就是打造一个全市新旧动能转换发动机、中原地区科技创新策源地和黄河流域高质量发展引领区。
其他沿黄城市也纷纷行动。紧邻黄河、因黄河泛滥而形成“城摞城”奇观的古都开封，也开始谋划提升文化旅游、健康养老等产业支撑能力，培育壮大数字经济、节能环保和新能源汽车等新兴产业集群；三门峡市则在持续壮大战略性新兴产业，大力推动先进装备制造、电子信息、新材料等产业发展的同时，加快推进生物医药、可再生能源等产业落地。
随着黄河流域生态保护和高质量发展战略的不断落实，新旧动能转换成果开始显现。河南省发展改革委提供的数据显示，虽然受到疫情影响，上半年河南数字经济、智能制造等新兴产业仍然快速发展，全省战略性新兴产业、高技术制造业增加值同比分别增长5.2%、3.9%。
文字记者：王丁 李鹏 牛少杰
视频记者：王丁 王圣志 李钧德 尚昆仑 任卓如 杨金鑫 睢媛媛（报道员）曾宪平（报道员）
新媒体编辑：牧小湘 胡碧霞
今秋，新华社记者历时近一个月，沿黄河河南段骑行数百公里，感受“母亲河”生态之变：依法护河，乱占、乱采、乱堆、乱建等陈年积弊被一举清理。沿黄各地生态廊道建设如火如荼，黄河母亲梳洗旧颜，披上“绿裳”。
今年8月31日，中共中央政治局召开会议，审议《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》，这一重大国家战略加快落地。中原大地上，一幅高质量发展的“绿底”长卷正徐徐展开。
清理“四乱” “母亲河”摆脱喧嚣
落日斜照，秋寒陡生。开封市黑岗口黄河险工观测台附近的大堤上，散完步的郝勇踱着步子，走下河堤。
“变化太大了。”55岁的郝勇是开封市城乡一体化示范区水稻乡南北堤社区主任。南北堤社区离黄河大堤很近，总喜欢到黄河边走走的他，提起现在的黄河，语气里都洋溢着喜悦。
喜悦来自“清净”。“以前，河里有搞餐饮的、捕鱼的，还有抽沙船和快艇，滩里有取土的、挖沙的。没想到一两年，就从乱哄哄变清净了。”郝勇说。
群众感受到“清净”的背后，是河南省肃清黄河“四乱”，乱占、乱采、乱堆、乱建的“铁腕”。2018年，河南发起“携手清四乱、保护母亲河”行动，2019年大规模实施。以郝勇所在的开封市为例，截至今年9月底，开封市已先后清理整治黄河“四乱”问题342个。
没有“清净”的黄河，就没有千万群众的安居乐业。黄河开封段的变化正是河南省“铁腕”持续推进黄河“清四乱”的一个缩影。来自河南省水利厅的数据显示，2019年8月黄河“清四乱”进入大规模实施后，河南仅5个月就新排查整改“四乱”问题158个；今年4月下旬，河南开展“清四乱”歼灭战，截至9月15日，累计新发现问题565个，整治解决561个。
黄河“四乱”积弊已久，快速“清乱”离不开制度创新。为根除“四乱”顽疾，河南探索出“河长+检察长”携手护河的新路。
法律高悬，今年7月16日，郑州市中牟县人民检察院收到县河长办移交的线索，反映该县一段黄河大堤内存在大量建筑垃圾。检察部门快速核查后，立即向当地乡镇政府发出检察建议，建议清除垃圾并恢复生态地貌。8月4日，治理工作结束，当地政府、河长办和检察院联合验收。
在“河长+检察长”制度推动下，一大批黄河生态破坏案件被查处。2019年以来，河南省黄河流域检察机关共批捕破坏环境资源犯罪277件402人，提起公诉723件1225人，监督公安机关立案34件41人；受理黄河流域公益诉讼问题线索886件，立案502件。其中，检察机关自行摸排417件，立案371件。
今年9月15日，鉴于“河长+检察长”制在黄河流域生态保护中发挥的重要作用，河南省将“河长+检察长”制改革全面推向全省和辖内所有河流。
筑起“绿廊” “生态河”重现中原
两岸河滩水草丰茂，观景台、湿地、廊道依次铺开，千亩葵花和“母亲河”交相辉映……这是记者今秋在河南三门峡市黄河岸边骑行时看到的一幕。
三门峡是黄河进入中原的首个地级市，黄河上建起的第一座大坝就位于该市，但三门峡还是个煤、铝、黄金等矿产丰富的资源性城市。曾经，在资源开发与生态保护的“跷跷板”上，开发“高高在上”。
2019年9月，国家提出实施“黄河流域生态保护和高质量发展”战略。为高质量发展护航的生态保护，开始在“跷跷板”的那头蹿升，三门峡市“百里黄河生态廊道”规划出炉。
据三门峡市自然资源和规划局副局长李海龙介绍，廊道规划总长度约200公里，未来将建成沿黄108公里绿网，修复21.6万亩湿地，形成50万亩高标准农田。记者在黄河三门峡段看到的美景，正是在“百里黄河生态廊道”建设中催生的。
黄河三门峡段的生态改善只是黄河河南段生态之变的一例侧影。今年3月12日，河南省规划的沿黄生态廊道示范工程集中开工。工程包括具有生态涵养、湿地保护、田园风光、高效农业等功能的沿黄生态廊道建设项目18个，国土绿化面积24.7万亩，建设生态廊道373.83公里，投资额170.85亿元。
从黄河流入河南的第一站三门峡，到黄河“豆腐腰”“地上悬河”所在的郑州、开封，再到流出河南的濮阳市，记者沿途看到，沿黄生态修复和廊道建设如火如荼，短短半年多时间，各地廊道建设已初具规模，“母亲河”的“绿裳”渐渐织密。
绿色的回归，使黄河为中原大地系上一条“绿飘带”。感知变化的，除了沿黄群众，还有各种野生动物。在黄河三门峡段，每年10月，大批的白天鹅都会准时从蒙古国和西伯利亚地区飞来越冬，今年的“先头部队”已经到达。
“十多年前，白天鹅的数量一度减少到只有几百只。”河南黄河湿地国家级自然保护区三门峡管理处负责人董帅伟说，环境改善后，去年在黄河湿地保护区监测到的白天鹅已达一万多只，“今年来得更早，也比去年同期更多。”
黄河变绿，也让许多“生态流亡”多年、难得一见的珍稀动物重新回到“母亲河”的怀抱。据河南多个沿黄地市的动物保护部门介绍，素有“鸟中大熊猫”之称的中华秋沙鸭开始在洛阳、三门峡等地的湿地被发现，国家一级重点保护鸟类黑鹳也在孟津黄河湿地频频现身，最多时达到68只。
绿色打底 沿黄发展增添新动力
从“清四乱”到“筑绿廊”，持续的生态修复，唤起了全社会生态保护意识的觉醒，越来越多的人主动参与到保护“母亲河”的行动中来，同时也为中原大地的高质量发展打下了坚实基础。
渐成中原“绿飘带”的黄河，也为中原大地高质量发展打下厚基础，注入新动力，铺上新底色，带来新机遇。
文旅产业率先捕捉到商机。随着黄河生态持续向好，亲近“母亲河”的游客越来越多。记者沿黄骑行，遇到许多慕名而来的外地游客，从文化遗迹到生态廊道，再到小浪底等水利工程，都是他们“打卡”的热门地。
基于黄河深厚的文化、生态禀赋，河南省委省政府围绕郑州、开封、洛阳“三座城、三百里、三千年”，提出打造世界级黄河文化旅游带。
高新技术产业也在黄河流域高质量发展中悄然布局。依托沿黄生态改善带来的优美环境，河南各地开始因势利导布局高新产业，希望在“绿色”中让沿黄经济发展“脱胎换骨”。
9月15日，总用地面积约16.4平方公里的郑州中原科技城正式奠基，进入全面建设阶段。郑州市有关负责人表示，郑州市调整用地布局、开发强度和用地性质，以减少数百亿元土地出让收入为代价，目的就是打造一个全市新旧动能转换发动机、中原地区科技创新策源地和黄河流域高质量发展引领区。
其他沿黄城市也纷纷行动。紧邻黄河、因黄河泛滥而形成“城摞城”奇观的古都开封，也开始谋划提升文化旅游、健康养老等产业支撑能力，培育壮大数字经济、节能环保和新能源汽车等新兴产业集群；三门峡市则在持续壮大战略性新兴产业，大力推动先进装备制造、电子信息、新材料等产业发展的同时，加快推进生物医药、可再生能源等产业落地。
随着黄河流域生态保护和高质量发展战略的不断落实，新旧动能转换成果开始显现。河南省发展改革委提供的数据显示，虽然受到疫情影响，上半年河南数字经济、智能制造等新兴产业仍然快速发展，全省战略性新兴产业、高技术制造业增加值同比分别增长5.2%、3.9%。
文字记者：王丁 李鹏 牛少杰
视频记者：王丁 王圣志 李钧德 尚昆仑 任卓如 杨金鑫 睢媛媛（报道员）曾宪平（报道员）
新媒体编辑：牧小湘 胡碧霞
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