論壇同時(shí)發(fā)布了《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》核心觀點(diǎn)(以下簡(jiǎn)稱“報(bào)告”)。報(bào)告認(rèn)為，氫能將納入中國(guó)終端能源體系，與電力協(xié)同互補(bǔ)，共同成為終端能源體系的消費(fèi)主體。
煤是一種復(fù)雜的混合物，以碳元素(C)為主，含有少量氫(H)、硫(S)、氮(N)等元素;石油的主要成分是丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10) ;而到了天然氣，主要成分為甲烷(CH4)，碳?xì)湓颖冗_(dá)到1:4。
氫氣和氧氣的反應(yīng)最終只生成水，屬于真正意義上“零碳排放”的燃料。因此，報(bào)告估計(jì)，到2050年，氫能在中國(guó)終端能源體系中將至少達(dá)到10%。
燃料電池推動(dòng)氫能發(fā)展：二次能源可用可存，可與電力互補(bǔ)
縱觀世界，日本于1993年啟動(dòng)以氫能為核心的世界能源網(wǎng)項(xiàng)目，是最早系統(tǒng)指定氫能發(fā)展規(guī)劃的國(guó)家;21世紀(jì)初，美國(guó)和歐洲先后跟上。相比之下，中國(guó)的氫能發(fā)展起步較晚，2014年，中國(guó)國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》，將氫能與燃料電池列入“20個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新方向之一”。
此后，燃料電池汽車的迅速發(fā)展逐漸帶動(dòng)了氫能的發(fā)展。報(bào)告顯示，保守估計(jì)到2050年，氫燃料電池汽車將覆蓋15%的乘用車和50%的商用車。
燃料電池汽車和現(xiàn)在馬路上燒油的內(nèi)燃機(jī)汽車相似，主要是因?yàn)槿剂想姵氐墓ぷ鞣绞胶蛢?nèi)燃機(jī)相似，工作時(shí)要連續(xù)送入燃料——氫氣和氧化劑(空氣)，排出反應(yīng)物——水。相比純電動(dòng)車，燃料電池汽車也和內(nèi)燃機(jī)汽車一樣，具有補(bǔ)充燃料快、續(xù)航里程長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì) 。
“可以將2018年，定義為中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展元年。”中國(guó)氫能聯(lián)盟理事長(zhǎng)、國(guó)家能源集團(tuán)總經(jīng)理凌文，在論壇的媒體見(jiàn)面會(huì)上，向包括澎湃新聞(www.thepaper.cn)在內(nèi)的媒體表示。
與化石能源不同，氫能是一種二次能源，無(wú)法直接從自然界獲取，只能由加工轉(zhuǎn)換后得到，因此也是一種能源載體。氫的來(lái)源很廣泛，既可以借助傳統(tǒng)化石能源如煤炭、石油、天然氣等低碳化技術(shù)制取，也可以通過(guò)風(fēng)、光、水等可再生能源制備。目前世界上主要通過(guò)化石燃料來(lái)制備氫氣。
根據(jù)報(bào)告，中國(guó)的氫產(chǎn)量約為2500萬(wàn)噸，其中煤制氫約占40%，是作為煤炭氣化過(guò)程中的副產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)低質(zhì)褐煤的保有儲(chǔ)量約1300億噸，占煤炭?jī)?chǔ)量13%，褐煤碳含量低，氫含量相對(duì)高，因此科學(xué)利用褐煤，相當(dāng)于發(fā)現(xiàn)了一種新能源，也是對(duì)煤炭的高效利用。此外，氫能還可以作為一種儲(chǔ)能方式，與智能電網(wǎng)相結(jié)合，在能源生產(chǎn)側(cè)統(tǒng)籌電力和電量的平衡。
“氫能將有助緩解我國(guó)棄風(fēng)、棄光、棄水問(wèn)題。”國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司司長(zhǎng)王思強(qiáng)表示。
利用富裕的可再生電力制氫，將氫能作為各種間歇性可再生能源，與現(xiàn)有能源體系有機(jī)結(jié)合的耦合點(diǎn)，或可實(shí)現(xiàn)多種能源跨地域、跨時(shí)間優(yōu)化配置。通過(guò)可再生能源發(fā)電-制氫儲(chǔ)存-氫氣再根據(jù)應(yīng)用需求引導(dǎo)發(fā)電這樣的流程，使風(fēng)、光、水等可再生能源得到更大規(guī)模開(kāi)發(fā)使用。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所衣寶廉院士在論壇上提供的數(shù)據(jù)，目前中國(guó)的棄風(fēng)、棄光、棄水量，可制氫300萬(wàn)噸。
氫能成為了對(duì)現(xiàn)有能源的更高效利用，政策層面仍在繼續(xù)支持剛剛起步的氫燃料電池汽車及氫能的發(fā)展。2018年2月，國(guó)家財(cái)政部等四部委印發(fā)了《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》，在大幅度調(diào)整其他新能源車型補(bǔ)貼時(shí)，對(duì)氫燃料電池汽車仍保持高額補(bǔ)貼支持，其中，乘用車最高20萬(wàn)元，輕型客車、貨車最高30萬(wàn)元，大中型客車、中重型物流車最高50萬(wàn)元。上海對(duì)燃料電池汽車的地方補(bǔ)貼仍保持最高1:1的比例。
關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”：電堆用鉑量高，傳感器等有待國(guó)產(chǎn)化
與石油在交通領(lǐng)域應(yīng)用的配套工程相似，要讓氫順利應(yīng)用在燃料電池汽車上，主要環(huán)節(jié)包括制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫和加氫。雖然中國(guó)在制氫環(huán)節(jié)擁有獨(dú)特的資源優(yōu)勢(shì)，但由于氫能發(fā)展起步較晚，在儲(chǔ)氫、運(yùn)氫和加氫方面，仍被技術(shù)瓶頸、基礎(chǔ)設(shè)施落后等問(wèn)題“卡脖子”。
“與歐洲和日本相比，我們還有不小的差距。”凌文此前在接受媒體采訪時(shí)表示，“目前中國(guó)在技術(shù)儲(chǔ)備方面具有一定基礎(chǔ)，但核心技術(shù)、關(guān)鍵零部件、產(chǎn)業(yè)鏈培育、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面，都有較大的差距。”
上汽集團(tuán)前瞻技術(shù)部總經(jīng)理張程向澎湃新聞?dòng)浾呓榻B了目前“卡脖子”的幾個(gè)問(wèn)題：首先，燃料電池作為氫能在交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用的核心，目前在制造上有5種零件仍需依賴進(jìn)口。其次，鉑(Pt)作為燃料電池的催化劑，屬于貴金屬和稀有金屬，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破將鉑的使用量降下來(lái)，才能大大降低制造成本。以率先實(shí)現(xiàn)氫燃料電池車量產(chǎn)的豐田Mirai為例，一輛車的用鉑量仍需要約20克。此外，包括用來(lái)壓縮氣體的空壓機(jī)，和測(cè)量氣體泄漏的氫氣傳感器等，在技術(shù)國(guó)產(chǎn)化方面仍有待突破。
對(duì)此，中國(guó)航天科技101所副總工程師劉玉濤提出了不一樣的解決之道。劉玉濤向記者介紹，目前進(jìn)口的氫氣傳感器，檢測(cè)時(shí)間也要在幾秒左右，而中國(guó)航天級(jí)傳感器的監(jiān)測(cè)時(shí)間已經(jīng)能做到約1秒左右。在儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)，對(duì)于能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模存儲(chǔ)、遠(yuǎn)距離輸送的液態(tài)氫，在上世紀(jì)60年代左右，中國(guó)也已經(jīng)能大規(guī)模生產(chǎn)。液氫是運(yùn)載火箭的主要燃料。
“好多航天方面的技術(shù)，我們正在研究把它們低成本化。”劉玉濤表示。
上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司董事長(zhǎng)高頂云則向澎湃新聞介紹了另一個(gè)“卡脖子”的環(huán)節(jié)——加氫站。與加油站類似，使用氫作為燃料的車，在燃料耗盡后需要到加氫站進(jìn)行補(bǔ)給。高頂云認(rèn)為，國(guó)內(nèi)加氫站的建設(shè)滯后，主要是由于安全標(biāo)準(zhǔn)較為保守，造成選地、用地較為困難;其次相比已經(jīng)成熟的加油站建設(shè)，建設(shè)加氫站的成本較高，缺乏投資。
“目前國(guó)內(nèi)真正對(duì)外開(kāi)放的加氫站數(shù)量，在一個(gè)巴掌之內(nèi)。”余卓平在論壇上表示。
根據(jù)《全球加氫站統(tǒng)計(jì)報(bào)告》，截至2016年年底，全球建成并正在運(yùn)營(yíng)的加氫站有274座，其中歐洲106座，亞洲101座，北美64座。
廣東省佛山市副市長(zhǎng)許國(guó)也提出“沒(méi)有加氫站網(wǎng)絡(luò)，再好的氫能汽車都是廢鐵一堆”。目前佛山市正在推進(jìn)建設(shè)加油、充電、加氫的“三合一”站。，許國(guó)表示，未來(lái)佛山市還將致力于降低氫氣價(jià)格、大功率燃料電池電堆開(kāi)發(fā)，以及央企和民企加氫站的多元化推進(jìn)等。2017年12月，佛山市的本地化首列氫能源現(xiàn)代有軌電車正式下線運(yùn)營(yíng)，車輛最高時(shí)速70km/h。
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