中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：氫能作為來源豐富，綠色低碳，應(yīng)用廣泛的二次能源，對構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系具有重要意義。氫能產(chǎn)業(yè)已成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。
那么，我國氫能產(chǎn)業(yè)當(dāng)下發(fā)展?fàn)顩r如何？在國家雙碳目標(biāo)下，氫能發(fā)展面臨哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)？10月27日，封面新聞?dòng)浾邅淼接芍袊茖W(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦的“企業(yè)創(chuàng)新大家談新能源(氫能) 專場”活動(dòng)（以下簡稱“活動(dòng)”）現(xiàn)場，聆聽院士專家們的講座、論壇，采訪相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人，尋找答案。
我國已基本形成氫能產(chǎn)業(yè)鏈的體系
“當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革同我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展要求形成歷史性交匯，新型能源結(jié)構(gòu)的建設(shè)是其中重要內(nèi)容。氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，正逐步成為全球?qū)崿F(xiàn)雙碳、能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。以燃料電池為代表的氫能開發(fā)利用技術(shù)取得重大突破，為實(shí)現(xiàn)零排放的能源利用提供重要解決方案?！?
活動(dòng)中，在題為《雙碳戰(zhàn)略與氫能產(chǎn)業(yè)》的報(bào)告最后，中國科學(xué)院院士、西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授陶文銓總結(jié)道。據(jù)悉，陶文銓是國際數(shù)值傳熱學(xué)知名專家，長期從事傳熱學(xué)及其數(shù)值模擬方法與工程應(yīng)用的教學(xué)與研究，推動(dòng)與促進(jìn)了我國計(jì)算傳熱學(xué)科的形成與發(fā)展，為我國能源動(dòng)力事業(yè)科培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)骨干做出了重要貢獻(xiàn)。
報(bào)告上，陶文銓不僅科普了發(fā)展可再生能源以替代化石能源對我國實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要性，還全面介紹了氫能產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成及我國的相關(guān)發(fā)展情況，并以詳實(shí)的案例分享了團(tuán)隊(duì)在氫燃料方面研究的工作體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)。
他介紹，從科技部十-五(2001年至2005年)電動(dòng)汽車專項(xiàng)開始支持氫燃料電池在交通中的應(yīng)用，到國家自然科學(xué)基金第一個(gè)關(guān)于燃料電池的重點(diǎn)基金《先進(jìn)質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)嵛锢黻P(guān)鍵問題研究》啟動(dòng)，再到清華大學(xué)培育的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)化實(shí)體——北京億華通科技股份有限公司成立......經(jīng)過近20年的發(fā)展，我國已基本形成氫能產(chǎn)業(yè)鏈的體系。
而當(dāng)下，陶文銓看到氫能產(chǎn)業(yè)仍在快速發(fā)展中：“2022年德國跟西南交通成功研制氫燃料列車，今年又報(bào)道德國一家（企業(yè)）在飛機(jī)上也用了，所以可以說氫是全交通覆蓋。”
從“碳循環(huán)”到“氫循環(huán)”的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
“可以預(yù)測，隨著國家高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們一定會(huì)從碳循環(huán)逐步走向氫循環(huán)，這是我們國家隨著雙碳目標(biāo)接下來能源供給的重要走向和發(fā)展趨勢。”在《國家雙碳目標(biāo)下的氫能@綠色發(fā)展-機(jī)遇與挑戰(zhàn)》的報(bào)告中，中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)物理學(xué)院教授鄒志剛分享道。
鄒志剛主要從事能源與環(huán)境材料方面研究，具體研究領(lǐng)域?yàn)樘柲芊纸馑茪?、光催化還原CO2、光催化環(huán)境凈化、薄膜太陽電池、燃料電池、白光照明材料和器件、低碳社會(huì)與能源發(fā)展。
“氫能好在什么地方呢？它綠色，跟我們雙碳的目標(biāo)非常契合。”報(bào)告上，鄒志剛介紹了氫能的種種優(yōu)勢，包括不產(chǎn)生排放、可以助力我國風(fēng)電和光伏項(xiàng)目的儲(chǔ)能等，并提到，“中國進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，每年能耗總量的增長大概是2%左右，可由氫能源增長來滿足?！?
同時(shí)，他也列舉并詳細(xì)解釋了發(fā)展氫能的四個(gè)挑戰(zhàn)，它們分別在于氫能制備、氫的存儲(chǔ)和運(yùn)輸、氫燃料電池以及氫能的標(biāo)準(zhǔn)化。例如，和傳統(tǒng)方式制氫相比，利用可再生能源制備“綠氫”成本較高；氫的轉(zhuǎn)移運(yùn)輸相對困難，增加了氫能利用的成本；氫能產(chǎn)業(yè)部分方面還未實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化等。
其中，鄒志剛強(qiáng)調(diào)，“在氫能規(guī)模化應(yīng)用當(dāng)中，最重要要發(fā)展的是氫燃料電池，把應(yīng)用場景做起來。這個(gè)應(yīng)用場景做強(qiáng)做大之后，會(huì)帶動(dòng)整個(gè)氫能的發(fā)展。在燃料電池的體系當(dāng)中，我們電堆膜、電極、雙極板、質(zhì)子膜等等這些只有國產(chǎn)化，只有自主可控才能使氫能的產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量的發(fā)展?！?
記者了解到，鄒志剛團(tuán)隊(duì)一直在為實(shí)現(xiàn)這些氫燃料電池材料相關(guān)技術(shù)的升級、國產(chǎn)化而努力，并已取得了諸多成果，包括但不限于：通過膜電極二級序構(gòu)，解決催化劑性能及穩(wěn)定性、質(zhì)子膜性能、膜電極架構(gòu)這三方面問題；研究實(shí)現(xiàn)將維生素E參到膜電極中，“消滅”其中的自由基，使膜電極壽命從2000小時(shí)提升至1萬小時(shí)左右；自主研發(fā)的氫燃料電池電源系統(tǒng)核心零部件實(shí)現(xiàn)100%、材料85%國產(chǎn)化。
已有企業(yè)布局氫能全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)
活動(dòng)的間隙，東方電氣(成都)氫燃料電池科技有限公司黨委副書記、總經(jīng)理黃果在接受封面新聞?dòng)浾卟稍L時(shí)表示，目前東方電氣已立足技術(shù)研發(fā)和裝備制造為核心，布局了氫能“制儲(chǔ)運(yùn)加用”全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)。
例如，在氫的制備方面，對于堿性電解水制氫和質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫兩種路線，東方電氣已能提供完整的解決方案；在氫的儲(chǔ)存、輸送方面，東方電氣不僅積極探索有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫等多種儲(chǔ)氫方式，也通過建設(shè)攀枝花市輸氫管道示范項(xiàng)目積累了氫能輸送方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；在氫燃料電池方面，他們堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)室測試和實(shí)際運(yùn)行相結(jié)合，持續(xù)驗(yàn)證優(yōu)化產(chǎn)品可靠性和經(jīng)濟(jì)性，從2017年開發(fā)第一臺(tái)搭載自研燃料電池系統(tǒng)的氫能汽車，到2018啟動(dòng)批量示范，時(shí)至當(dāng)下，單車最高里程已超過36萬公里......
采訪中黃果也表示，當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)面臨的最大的挑戰(zhàn)之一，就是如何快速實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展，只有企業(yè)端提升高可靠性批量研制能力、市場端擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模雙管齊下，推進(jìn)成本實(shí)現(xiàn)較大幅度下降，才能讓氫能真正走入老百姓的日常生活。
此外，在問及本次活動(dòng)是否搭建了一個(gè)較好平臺(tái)，讓投身氫能產(chǎn)業(yè)的公司企業(yè)、學(xué)者專家們實(shí)現(xiàn)了更多交流，加強(qiáng)了對對方領(lǐng)域的了解，黃果表示了肯定。
“這塊平臺(tái)的搭建，便于我們整個(gè)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)，包括不同企業(yè)、不同領(lǐng)域之間的人士作進(jìn)行交流，因?yàn)楝F(xiàn)在氫能涵蓋的范圍太廣了，它不是單一個(gè)裝置或者單一個(gè)領(lǐng)域或面?！秉S果說道。
據(jù)悉，本次企業(yè)創(chuàng)新大家談新能源（氫能）專場活動(dòng)聚焦氫能發(fā)展與多領(lǐng)域應(yīng)用，開展了氫能產(chǎn)業(yè)問題及解決方案征集、專家論證、產(chǎn)學(xué)研對接、成果轉(zhuǎn)化簽約等活動(dòng)。此外，活動(dòng)前期還組織征集了技術(shù)及產(chǎn)業(yè)共性問題16項(xiàng)，面向氫能產(chǎn)業(yè)的大中小企業(yè)以及科技工作者征集遴選優(yōu)秀方案10項(xiàng)。
