中國儲能網訊：氫能作為來源豐富，綠色低碳，應用廣泛的二次能源，對構建清潔低碳安全高效的能源體系具有重要意義。氫能產業(yè)已成為戰(zhàn)略性新興產業(yè)和未來產業(yè)的重點發(fā)展方向之一。
那么，我國氫能產業(yè)當下發(fā)展狀況如何？在國家雙碳目標下，氫能發(fā)展面臨哪些機遇與挑戰(zhàn)？10月27日，封面新聞記者來到由中國科學技術協(xié)會主辦的“企業(yè)創(chuàng)新大家談新能源(氫能) 專場”活動（以下簡稱“活動”）現(xiàn)場，聆聽院士專家們的講座、論壇，采訪相關企業(yè)負責人，尋找答案。
我國已基本形成氫能產業(yè)鏈的體系
“當今世界正經歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產業(yè)變革同我國經濟高質量發(fā)展要求形成歷史性交匯，新型能源結構的建設是其中重要內容。氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，正逐步成為全球實現(xiàn)雙碳、能源轉型發(fā)展的重要載體之一。以燃料電池為代表的氫能開發(fā)利用技術取得重大突破，為實現(xiàn)零排放的能源利用提供重要解決方案。”
活動中，在題為《雙碳戰(zhàn)略與氫能產業(yè)》的報告最后，中國科學院院士、西安交通大學能源與動力工程學院教授陶文銓總結道。據(jù)悉，陶文銓是國際數(shù)值傳熱學知名專家，長期從事傳熱學及其數(shù)值模擬方法與工程應用的教學與研究，推動與促進了我國計算傳熱學科的形成與發(fā)展，為我國能源動力事業(yè)科培養(yǎng)科學技術骨干做出了重要貢獻。
報告上，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現(xiàn)雙碳目標的重要性，還全面介紹了氫能產業(yè)鏈的構成及我國的相關發(fā)展情況，并以詳實的案例分享了團隊在氫燃料方面研究的工作體會和經驗。
他介紹，從科技部十-五(2001年至2005年)電動汽車專項開始支持氫燃料電池在交通中的應用，到國家自然科學基金第一個關于燃料電池的重點基金《先進質子交換膜燃料電池熱物理關鍵問題研究》啟動，再到清華大學培育的燃料電池發(fā)動機產業(yè)化實體——北京億華通科技股份有限公司成立......經過近20年的發(fā)展，我國已基本形成氫能產業(yè)鏈的體系。
而當下，陶文銓看到氫能產業(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，今年又報道德國一家（企業(yè)）在飛機上也用了，所以可以說氫是全交通覆蓋?！?
從“碳循環(huán)”到“氫循環(huán)”的機遇與挑戰(zhàn)
“可以預測，隨著國家高質量經濟的發(fā)展，我們一定會從碳循環(huán)逐步走向氫循環(huán)，這是我們國家隨著雙碳目標接下來能源供給的重要走向和發(fā)展趨勢?！痹凇秶译p碳目標下的氫能@綠色發(fā)展-機遇與挑戰(zhàn)》的報告中，中國科學院院士、南京大學物理學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，具體研究領域為太陽能分解水制氫、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，跟我們雙碳的目標非常契合。”報告上，鄒志剛介紹了氫能的種種優(yōu)勢，包括不產生排放、可以助力我國風電和光伏項目的儲能等，并提到，“中國進入高質量發(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，他也列舉并詳細解釋了發(fā)展氫能的四個挑戰(zhàn)，它們分別在于氫能制備、氫的存儲和運輸、氫燃料電池以及氫能的標準化。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；氫的轉移運輸相對困難，增加了氫能利用的成本；氫能產業(yè)部分方面還未實現(xiàn)標準化等。
其中，鄒志剛強調，“在氫能規(guī)?；瘧卯斨校钪匾l(fā)展的是氫燃料電池，把應用場景做起來。這個應用場景做強做大之后，會帶動整個氫能的發(fā)展。在燃料電池的體系當中，我們電堆膜、電極、雙極板、質子膜等等這些只有國產化，只有自主可控才能使氫能的產業(yè)高質量的發(fā)展?！?
記者了解到，鄒志剛團隊一直在為實現(xiàn)這些氫燃料電池材料相關技術的升級、國產化而努力，并已取得了諸多成果，包括但不限于：通過膜電極二級序構，解決催化劑性能及穩(wěn)定性、質子膜性能、膜電極架構這三方面問題；研究實現(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小時提升至1萬小時左右；自主研發(fā)的氫燃料電池電源系統(tǒng)核心零部件實現(xiàn)100%、材料85%國產化。
已有企業(yè)布局氫能全產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)
活動的間隙，東方電氣(成都)氫燃料電池科技有限公司黨委副書記、總經理黃果在接受封面新聞記者采訪時表示，目前東方電氣已立足技術研發(fā)和裝備制造為核心，布局了氫能“制儲運加用”全產業(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；在氫的儲存、輸送方面，東方電氣不僅積極探索有機液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫等多種儲氫方式，也通過建設攀枝花市輸氫管道示范項目積累了氫能輸送方面的實踐經驗；在氫燃料電池方面，他們堅持實驗室測試和實際運行相結合，持續(xù)驗證優(yōu)化產品可靠性和經濟性，從2017年開發(fā)第一臺搭載自研燃料電池系統(tǒng)的氫能汽車，到2018啟動批量示范，時至當下，單車最高里程已超過36萬公里......
采訪中黃果也表示，當前氫能產業(yè)面臨的最大的挑戰(zhàn)之一，就是如何快速實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展，只有企業(yè)端提升高可靠性批量研制能力、市場端擴大應用規(guī)模雙管齊下，推進成本實現(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，在問及本次活動是否搭建了一個較好平臺，讓投身氫能產業(yè)的公司企業(yè)、學者專家們實現(xiàn)了更多交流，加強了對對方領域的了解，黃果表示了肯定。
“這塊平臺的搭建，便于我們整個行業(yè)、產業(yè)，包括不同企業(yè)、不同領域之間的人士作進行交流，因為現(xiàn)在氫能涵蓋的范圍太廣了，它不是單一個裝置或者單一個領域或面?！秉S果說道。
據(jù)悉，本次企業(yè)創(chuàng)新大家談新能源（氫能）專場活動聚焦氫能發(fā)展與多領域應用，開展了氫能產業(yè)問題及解決方案征集、專家論證、產學研對接、成果轉化簽約等活動。此外，活動前期還組織征集了技術及產業(yè)共性問題16項，面向氫能產業(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。
