中國儲能網(wǎng)訊：當前，全球范圍正興起氫能發(fā)展熱潮，我國也將氫能產(chǎn)業(yè)視為未來國家能源體系的重要組成部分。在“雙碳”目標引領(lǐng)下，構(gòu)建以氫能等可再生能源為主的多元化能源體系，既能有效緩解我國面臨的能源安全、環(huán)境保護和氣候治理等多重壓力，又能培育新的經(jīng)濟增長點。如何推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展？氫能在燃料電池汽車的應(yīng)用前景如何？圍繞這些問題，《經(jīng)濟》雜志記者專訪了國家電投集團首席科學(xué)家柴茂榮。
《經(jīng)濟》：在全球氫能產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)式增長的背景下，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況如何？在解決能源短缺、保障能源安全、實現(xiàn)“雙碳”目標方面，發(fā)展氫能具有怎樣的意義？
柴茂榮：我國高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是世界第一產(chǎn)氫大國，具有良好的制氫基礎(chǔ)與廣闊的應(yīng)用市場，發(fā)展氫能優(yōu)勢顯著。目前，已初步掌握氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統(tǒng)集成等主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝，形成了交通、工業(yè)、能源、建設(shè)等領(lǐng)域積極拓展的多元化應(yīng)用格局，國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢。
在不新增碳排放的前提下，解決氫的來源問題是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提。綠氫產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期，面臨著生產(chǎn)成本、技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)施建設(shè)和儲存運輸?shù)确矫娴碾y題，而化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)制氫工藝成熟、成本較低?；谖覈鴼淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，除了電解水制氫外，合理推進化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫的回收生產(chǎn)利用，加快培育下游市場，有利于氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
作為取之不盡用之不竭的清潔能源，氫能是替代化石能源、保障國家能源戰(zhàn)略安全的重要手段，對減少油氣對外依賴、促進能源供給多元化、提高能源安全水平、實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標，具有重大現(xiàn)實意義。
氫的工業(yè)應(yīng)用距今已經(jīng)超過百年歷史。氫氣可作為化工原料合成氨使用，應(yīng)用在石油煉化或煤化工領(lǐng)域，是可再生能源規(guī)?；玫膬δ茌d體。長期的實踐證明，氫氣是一種安全性較高的能源。作為一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，氫能在我國經(jīng)濟社會發(fā)展和能源綠色低碳轉(zhuǎn)型中具有重要的地位和作用，是實現(xiàn)工業(yè)、交通等領(lǐng)域大規(guī)模深度脫碳的最佳選擇?；诳稍偕茉窗l(fā)電耦合的電解水制氫，不會產(chǎn)生化石能源使用過程中的污染物和碳排放，實現(xiàn)了全生命周期的綠色清潔，為未來綠色能源使用和能源低碳轉(zhuǎn)型提供了更多選擇。
《經(jīng)濟》：在“雙碳”目標推動下，我國氫能行業(yè)發(fā)展按下了加速鍵。如何統(tǒng)籌推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展？
柴茂榮：立足我國氫能資源稟賦特點和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，科學(xué)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展，形成符合我國國情的氫能發(fā)展戰(zhàn)略、支持政策和研發(fā)體系，推進氫能產(chǎn)業(yè)健康、有序、可持續(xù)發(fā)展。
積極發(fā)揮規(guī)劃引導(dǎo)和政策激勵效應(yīng)，加大對氫能科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的支持力度；充分發(fā)揮國家能源集團、中國石化等氫能龍頭企業(yè)的國家戰(zhàn)略科技擔當、創(chuàng)新主導(dǎo)作用，加快建立和完善更加協(xié)同高效的氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系；同時，持續(xù)鼓勵科技研發(fā)、培育氫能企業(yè)，支持更多中小企業(yè)進入龍頭企業(yè)供應(yīng)鏈，形成協(xié)同發(fā)展優(yōu)勢，共同打好氫能產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化攻堅戰(zhàn)。
圍繞氫能高質(zhì)量發(fā)展重大需求，統(tǒng)籌考慮氫能供應(yīng)能力、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和市場空間，推動氫能全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)、材料和裝備創(chuàng)新合作。聚焦氫能重點領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開展氫能技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范，促進產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈深入融合發(fā)展。積極培育氫能應(yīng)用場景，降低制氫成本，持續(xù)推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
《經(jīng)濟》：在交通領(lǐng)域，當前氫能應(yīng)用大多集中在商用車，較少在乘用車。在您看來，加快放開乘用車領(lǐng)域的應(yīng)用有何必要性？需要攻克哪些難題？未來，氫燃料電池車和鋰電池車市場將如何分布？
柴茂榮：燃料電池汽車是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵領(lǐng)域。作為一種“零排放、無污染”的運載工具，燃料電池車具有加注時間短、續(xù)航里程長、能量密度高等優(yōu)勢，未來應(yīng)用前景十分廣闊。從氫燃料電池在交通領(lǐng)域的應(yīng)用看，乘用車對燃料電池的功率、耐久性要求相對較低，將成為未來汽車產(chǎn)業(yè)重要的發(fā)展方向。隨著燃料電池汽車核心技術(shù)的研究和發(fā)展，燃料電池在壽命、成本、性能等問題上的不斷優(yōu)化和突破，將推進燃料電池乘用車規(guī)?；瘧?yīng)用和國家新能源汽車產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展。
如何實現(xiàn)車端高效儲氫，仍是燃料電池汽車發(fā)展面臨的重要問題之一，其存儲體積、輕量化程度、安全性能很大程度上影響了燃料電池汽車的續(xù)航里程和安全運行。70MPa儲氫瓶與35MPa儲氫瓶相比，在體積相同的情況下，儲氫量相差一倍，續(xù)航里程相差三倍。目前國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)35MPa的Ⅲ型瓶的規(guī)?；瘧?yīng)用和70MPa的Ⅲ型瓶的示范應(yīng)用，Ⅳ型車載儲氫瓶有待大規(guī)模推廣應(yīng)用。
未來，燃料電池汽車與鋰電池汽車形成互補。從安全性角度看，燃料電池汽車的儲氫罐與發(fā)電系統(tǒng)是分開的，電堆不會引起自燃，具備一定的安全性優(yōu)勢；從續(xù)航能力看，在極低溫度條件下，燃料電池汽車消耗的功率較小，具有較大的續(xù)航優(yōu)勢，而鋰電池汽車會因其電池的特性導(dǎo)致續(xù)航里程大大縮短。以搭載國氫科技自主研發(fā)的“氫騰”燃料電池的氫能大巴為例，大巴在夏天續(xù)航里程為580公里左右，而在冬天則能達到650公里左右。由此可見，在北方寒冷地區(qū)，相較鋰電池汽車，燃料電池汽車具有續(xù)航優(yōu)勢。
此外，隨著氫能與燃料電池技術(shù)成熟、產(chǎn)量規(guī)模提升、綠氫價格下降以及基礎(chǔ)設(shè)施的完善，燃料電池汽車有望具備整體競爭力，與鋰動力電池汽車將長期共存發(fā)展。
