圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

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到2050年，氫在我國終端能源體系占比至少要達(dá)到10%，成為我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。

近日，中國氫能聯(lián)盟舉辦“2018年中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)高峰論壇”，論壇上同步發(fā)布了《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告》(以下簡稱《報告》)核心觀點(diǎn)，該核心觀點(diǎn)做出以上估計。

氫能被視作21世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础２贿^僅僅有潛力是不夠的，要進(jìn)入尋常百姓家，整個產(chǎn)業(yè)都需要客觀對待優(yōu)勢與短板，上下而求索。

安全可控，不必談氫色變

“氫能的廣泛應(yīng)用將促進(jìn)我國能源轉(zhuǎn)型升級。”中國氫能聯(lián)盟專家委員會主任余卓平在發(fā)布《報告》核心觀點(diǎn)時說，目前我國能源體系存在不安全、不平衡、不可持續(xù)等突出問題。

從能源安全角度來看，2017年中國石油進(jìn)口量突破4億噸，對外依存度高達(dá)68.85%。

中國是煤炭大國，但清潔化水平有待提高，碳排放量大，散燒煤污染嚴(yán)重。目前國內(nèi)可再生能源并網(wǎng)消納困難，2017年可再生能源發(fā)電量占比僅增加0.7%，全年棄可再生能源電量達(dá)1007億千瓦時。

電力是我國終端能源消費(fèi)的主體，但其最大問題在于難以存儲?？稍偕茉吹牟淮_定性則會影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

而氫能作為二次能源，恰恰具備上述傳統(tǒng)能源所不具備的眾多優(yōu)勢。余卓平介紹，氫能屬于零碳能源，其利用的最終產(chǎn)物只有水。而且氫能非常高效，熱值是汽油的3倍，氫燃料電池的效率可達(dá)60%。氫能可以作為電、熱、氣等能源互聯(lián)的媒介，是在可預(yù)見的未來實(shí)現(xiàn)跨能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化的唯一途徑。

中國工程院院士、國家能源集團(tuán)科學(xué)技術(shù)委員會常務(wù)副主任顧大釗表示，氫能還可以將無法消納的電能進(jìn)行電解水制氫存儲起來，彌補(bǔ)電能在存儲方面的不足。

雖然氫能具有種種優(yōu)點(diǎn)，但有人依然對其安全性有顧慮?！秷蟾妗泛诵挠^點(diǎn)則認(rèn)為，氫能是安全可控的。雖然氫氣燃燒點(diǎn)能量低，但密度小，易揮發(fā)易擴(kuò)散，擴(kuò)散系數(shù)是汽油的12倍，發(fā)生泄漏時迅速向上逃逸并擴(kuò)散，使?jié)舛认♂尅?/p>

“很多人對氫能有些擔(dān)憂，覺得氫能非常危險，其實(shí)通過專業(yè)人士和專業(yè)的手段、流程對氫能進(jìn)行處理，可以實(shí)現(xiàn)非常安全的使用。”美國空氣化工產(chǎn)品公司亞洲區(qū)總裁莫煒邦說。

發(fā)展元年，產(chǎn)業(yè)前景廣闊

“可以將2018年定義為中國氫能源及燃料電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展元年。”中國氫能聯(lián)盟理事長凌文表示。

凌文解釋說，前期國內(nèi)各家企業(yè)、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)在氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)方面開展了很多研發(fā)、探索、實(shí)踐。而隨著今年2月中國氫能聯(lián)盟的成立，氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)有組織、有計劃、有方向的集群攻關(guān)開始逐步形成，與此同時，產(chǎn)業(yè)發(fā)展線路謀劃、公眾科普、向政府部門建言制定產(chǎn)業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程的工作也穩(wěn)步推進(jìn)。

《報告》認(rèn)為，中國在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)方面重要優(yōu)勢之一就是擁有豐富的氫源基礎(chǔ)。

余卓平介紹，當(dāng)前國內(nèi)煤氣化制氫1000萬噸，天然氣制氫300萬噸以上，石油制氫300萬噸，工業(yè)副產(chǎn)氣約800萬噸，電解水制氫約100萬噸。

“煤制氫不僅成本低，而且目前國內(nèi)的制氫規(guī)模非常大。”顧大釗說，據(jù)估算，僅國家能源集團(tuán)每年制氫能力就可以驅(qū)動4000萬輛小轎車。

余卓平介紹，電解水制氫與煤制氫是未來中遠(yuǎn)期的主要制氫技術(shù)路線。利用我國豐富的煤資源與可再生資源制氫，具有經(jīng)濟(jì)可行性，完全可支撐我國中遠(yuǎn)期氫能發(fā)展的愿景。

“氫和燃料電池將是繼煤和蒸汽機(jī)、石油和內(nèi)燃機(jī)之后的第三代主要車用能源動力組合，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。”《報告》認(rèn)為，目前全球氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)剛起步，隨著氫燃料電池技術(shù)的不斷突破，交通領(lǐng)域是產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要突破口，發(fā)展機(jī)會巨大。

顧大釗介紹，目前國內(nèi)各地運(yùn)營的氫燃料電池車已突破百輛級別。在遼寧新賓有50輛燃料電池車陸續(xù)運(yùn)營，河北張家口有70輛燃料電池車，上海有100輛燃料電池車陸續(xù)運(yùn)營，廣東佛山有35輛燃料電池車。

與美國和日本不同的是，中國燃料電池汽車優(yōu)先發(fā)展的是長續(xù)航里程運(yùn)營型汽車，如物流車和客車等。但在“2018年中國(?？?氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)高峰論壇”上，四家國內(nèi)企業(yè)簽署《200噸級以上氫能重載礦用卡車研發(fā)合作框架協(xié)議》，這標(biāo)志著繼客運(yùn)公交專線之后，中國氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展在交通領(lǐng)域又邁出新步伐。

加大投入，機(jī)遇挑戰(zhàn)并存

“相信通過有序發(fā)展，中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)技術(shù)快速進(jìn)步，大量創(chuàng)新成果爆發(fā)式涌現(xiàn)，氫能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開發(fā)，在小汽車、軌道交通、船舶、航天、物流系統(tǒng)、礦用車等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，最終形成‘氫能社會’。”凌文說。

以乘用車為例，凌文認(rèn)為，到2020年將實(shí)現(xiàn)5000—10000輛燃料電池車運(yùn)行，運(yùn)營在建加氫站100座;到2030年，發(fā)展100萬輛燃料電池車，在建加氫站1000座;到2050年，氫燃料電池車和發(fā)電均實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，氫能成為能源消費(fèi)中的重要選擇。

顧大釗指出，作為衡量氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)準(zhǔn)，更為核心的問題是，一定要將氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)的核心技術(shù)掌握在手里。

《報告》顯示，國內(nèi)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)有些與國外水平接近，還有一些與國外差距明顯，這些“卡脖子”技術(shù)分布在氫能產(chǎn)業(yè)的多個環(huán)節(jié)。

例如，在儲氫環(huán)節(jié)，車載儲氫罐和碳纖維是瓶頸;在加氫站環(huán)節(jié)，氫氣壓縮機(jī)和加氫機(jī)技術(shù)與國外差距較大;在燃料電池環(huán)節(jié)，雙極板表面處理、膜電極噴涂設(shè)備等是弱項。

“基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展滯后已成為國內(nèi)氫能應(yīng)用推廣的主要障礙。”顧大釗介紹，中國已建成正式運(yùn)營的加氫站約15座，其中約10座為固定式，且大部分加氫站的加氫能力約200公斤以下。其背后原因有核心設(shè)備技術(shù)指標(biāo)落后、現(xiàn)階段氫氣需求量小、投資成本高等。

顧大釗認(rèn)為，與國外氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國家如美國、日本相比，我國需要加大對基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度。

在政策與法規(guī)層面，《報告》指出，氫目前未作為我國能源體系的組成部分，氫能只是新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的一部分內(nèi)容，國家層面缺乏頂層設(shè)計與戰(zhàn)略規(guī)劃。

但專家們表示，中國氫能的發(fā)展無疑正在走向正軌，中國的“氫能社會”也將逐步變成現(xiàn)實(shí)。(劉園園)