中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：氫燃料動(dòng)力電池有何優(yōu)勢(shì)？除了動(dòng)力電池，氫能還可應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何？發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)面臨哪些制約因素？如何解決？本報(bào)記者采訪了中國(guó)國(guó)際工程咨詢有限公司高級(jí)工程師張建紅。
中國(guó)環(huán)境報(bào)：2022世界動(dòng)力電池大會(huì)上，荷蘭展團(tuán)由HyNed荷蘭氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟帶隊(duì)，展示了氫燃料動(dòng)力電池領(lǐng)域的最新研發(fā)成果，引起廣泛關(guān)注。氫燃料動(dòng)力電池有何優(yōu)勢(shì)？
張建紅：氫能燃燒只產(chǎn)生能量和水，被認(rèn)為是最為清潔環(huán)保的燃料。氫能能量密度高、儲(chǔ)存方式簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存。利用可再生能源電解水制取綠氫，能夠提升可再生能源消納能力，從而減少棄風(fēng)、棄光問(wèn)題。
氫燃料汽車具有加氫快、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。今年4月，長(zhǎng)安汽車推出的一款氫燃料轎車，理論上能做到加氫3分鐘續(xù)航700公里，只要建設(shè)足夠的加氫站，就可破解里程焦慮。此外，氫燃料汽車使用成本較低，廣汽旗下氫燃料汽車，100公里僅需0.8千克氫，按每千克60元計(jì)算，只需48元，而燃油車至少需要6升油，油費(fèi)超過(guò)54元。
氫燃料汽車的這些優(yōu)勢(shì)，使其在商用車領(lǐng)域有很大的發(fā)展?jié)摿?。我?guó)也在大力發(fā)展氫燃料汽車。北京冬奧會(huì)期間，我國(guó)投入816輛氫燃料汽車作為主運(yùn)力開(kāi)展示范運(yùn)營(yíng)服務(wù)，取得了很好的效果。內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)布促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)，提出加速推進(jìn)氫燃料汽車替代中重型燃油礦用卡車和公共服務(wù)車輛，2025年前，推廣氫燃料電池重卡5000輛以上。
中國(guó)環(huán)境報(bào)：除了動(dòng)力電池，氫能還可應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何？
張建紅：目前全球氫能行業(yè)總體處于發(fā)展初期，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)也是如此。
近年來(lái)，我國(guó)加速發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)。今年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）》，這是我國(guó)首個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。各省市也加快推進(jìn)氫能項(xiàng)目的落地，全國(guó)20多個(gè)省份已發(fā)布?xì)淠芤?guī)劃和指導(dǎo)意見(jiàn)共計(jì)200余份。
各地也在大力布局氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。科技部與山東省政府2021年聯(lián)合啟動(dòng)“氫進(jìn)萬(wàn)家”科技示范工程，已取得顯著成效，包括推廣燃料電池車輛1000余輛，涵蓋公交、渣土、冷鏈物流和港口集卡等，開(kāi)通了30余條氫能公交專線等。
2021年，全球年產(chǎn)氫氣9000萬(wàn)噸左右。我國(guó)氫氣的年產(chǎn)能約為4000萬(wàn)噸，年產(chǎn)量為3300萬(wàn)噸。我國(guó)幅員遼闊，具有豐富的太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等可再生能源資源，在清潔低碳的氫能供給上具有很大潛力。目前，我國(guó)能源行業(yè)正在積極投資可再生能源制氫，例如，四川水電制氫、新疆光伏制氫、內(nèi)蒙古風(fēng)電制氫等，為規(guī)模化生產(chǎn)清潔低碳?xì)淠艿於肆己玫漠a(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
中國(guó)環(huán)境報(bào)：目前制約我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素有哪些？
張建紅：我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨多方面的制約因素：
一是技術(shù)裝備水平不高。氫能關(guān)鍵材料及設(shè)備零部件要求高、工藝復(fù)雜、成本高。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，一些關(guān)鍵技術(shù)仍然被國(guó)外壟斷。比如，電解水制氫工藝中的質(zhì)子交換膜，作為核心材料，長(zhǎng)期被國(guó)外企業(yè)主導(dǎo)，外資的全球市場(chǎng)占有率超過(guò)90%。
二是制備成本較高。電解水制氫理論上轉(zhuǎn)化效率高、獲得的氫氣純度高，但由于耗電量高，電價(jià)占總成本的60%—70%，目前在我國(guó)的氫能源結(jié)構(gòu)中，電解水制氫占比不到2%。在“富煤、貧油、少氣”的能源稟賦條件下，國(guó)內(nèi)煤制氫的占比超過(guò)60%。
三是儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重不足。制氫與用氫往往距離較遠(yuǎn)，加氫站、輸氫管道等基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重不足，尚未形成完善的氫氣儲(chǔ)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)渠道，產(chǎn)業(yè)鏈上下游銜接不暢。
四是使用場(chǎng)景較為單一。當(dāng)前氫氣使用主要集中在氫燃料電池方面，目前國(guó)內(nèi)成熟度不高、規(guī)模不大。而氫作為能源載體，在冶金、化工、電力等傳統(tǒng)能源密集型產(chǎn)業(yè)及儲(chǔ)能等新型應(yīng)用場(chǎng)景中，還處于摸索階段。
五是氫能政策標(biāo)準(zhǔn)尚不完善。法律上，氫氣作為能源尚缺少上位法支撐。在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，可再生能源制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加氫站建設(shè)等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不夠健全，急需豐富完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展。
中國(guó)環(huán)境報(bào)：為進(jìn)一步推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，您有哪些建議？
張建紅：建議盡快完善相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。比如，盡快制定制氫加氫一體化站建設(shè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)需要適時(shí)修訂加氫站建設(shè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，出臺(tái)運(yùn)營(yíng)管理辦法。加快立法立規(guī)，從法律上明確氫氣的能源屬性，在按危險(xiǎn)化學(xué)品管理的基礎(chǔ)上，更好地以能源形式予以管理，明確加氫站的管理職能和監(jiān)管機(jī)構(gòu)、管理辦法等。
氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)含量較高，要盡快構(gòu)建氫能技術(shù)研發(fā)體系，特別是要突破一批關(guān)鍵性的技術(shù)瓶頸。打造完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈，才能催生氫能經(jīng)濟(jì)的規(guī)模發(fā)展，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。針對(duì)各類制氫技術(shù)在氫能行業(yè)的發(fā)展布局與規(guī)劃，應(yīng)當(dāng)綜合考慮制氫成本、技術(shù)水平、碳排放水平這3個(gè)關(guān)鍵因素，穩(wěn)步推進(jìn)制氫的綠色化，促進(jìn)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。為防止一哄而上造氫能車或建設(shè)加氫站，應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃氫能車發(fā)展和加氫站布局，“以需定站，以站定車”，以加氫站建設(shè)引導(dǎo)氫能車的消費(fèi)。
氫能只有拓展到冶金、化工、電力等領(lǐng)域，才能充分發(fā)揮氫能在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和高排放、高污染行業(yè)綠色發(fā)展中的重要支撐作用。氫氣需求將會(huì)成為一個(gè)非常廣闊的市場(chǎng)?？梢栽跉淠軕?yīng)用規(guī)模較大的地區(qū)設(shè)立制氫基地，將氫氣生產(chǎn)靠近市場(chǎng)，以降低運(yùn)輸成本。儲(chǔ)能也是未來(lái)氫能的重要應(yīng)用場(chǎng)景?？稍偕茉粗茪淇梢哉{(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷和儲(chǔ)能，減少棄水、棄風(fēng)、棄光的現(xiàn)象。
安全是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生命線。建議在不降低建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，適當(dāng)簡(jiǎn)化或加快加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)審批流程，但運(yùn)營(yíng)過(guò)程仍按照危險(xiǎn)化學(xué)品進(jìn)行管理。
此外，要加強(qiáng)氫能知識(shí)的科普宣傳。由于氫氣作為能源使用時(shí)間尚短，關(guān)于氫能安全的宣傳仍不到位，社會(huì)對(duì)氫的使用安全性尚未建立信任。有必要加大氫能知識(shí)的科普宣傳力度，更加積極地宣傳未來(lái)氫社會(huì)的藍(lán)圖和價(jià)值，營(yíng)造良好的安全用氫氛圍，加快氫能進(jìn)入居民能源消費(fèi)終端，發(fā)揮氫能對(duì)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的支撐作用。
中國(guó)環(huán)境報(bào)：國(guó)外有哪些經(jīng)驗(yàn)值得借鑒？
張建紅：目前，全球已經(jīng)有超過(guò)20個(gè)國(guó)家或聯(lián)盟發(fā)布或制定了《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》。歐盟早期通過(guò)清潔能源立法，支持氫能發(fā)展與燃料電池。日本從1973年開(kāi)始開(kāi)展加氫站行業(yè)規(guī)劃，2014年發(fā)布《氫能源白皮書(shū)》，對(duì)加氫站建設(shè)的投資進(jìn)行補(bǔ)助，2017年提出“要領(lǐng)先全球，實(shí)現(xiàn)氫能社會(huì)”的戰(zhàn)略。
國(guó)際上，氫能產(chǎn)業(yè)初期基本上都是超前發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施，如德國(guó)有100余座加氫站，走基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)先的路子，加快加氫站的網(wǎng)絡(luò)布局。
韓國(guó)在住宅和交通領(lǐng)域廣泛開(kāi)展氫能制冷、供暖、供電三聯(lián)供，同時(shí)給予大力補(bǔ)貼。消費(fèi)者購(gòu)買氫燃料電池車也能獲得約一半購(gòu)車款的補(bǔ)貼。
建議我國(guó)借鑒國(guó)外做法，提早布局，戰(zhàn)略先行，加快氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在一些城市試點(diǎn)建設(shè)氫能社會(huì)，加大補(bǔ)貼力度或“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”，大力推廣氫能應(yīng)用。
