中國儲能網(wǎng)訊：氫能已成為能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的“新寵兒”，但氫能目前仍面臨制取、儲存、運輸、加注等“卡脖子”問題。就行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、預(yù)期，短板如何補齊等問題，記者專訪了中國科學(xué)院院士歐陽明高、李燦，中國工程院院士凌文。
中國工程院院士、國家能源集團總經(jīng)理 凌文：
對氫能的未來充滿信心
■本報記者 別凡 姚金楠
中國能源報： 2018年國家能源集團有哪些工作亮點？
凌文：第一，我們完成了國家能源集團的重組整合工作，非常好地完成了改革第一步。原來我們是“礦路電港航一體化、產(chǎn)運銷一條龍”的指揮總體運營模式，現(xiàn)在我們已經(jīng)做到了國有資本投資公司從總部層面只管八件事情——管黨建、管干部、管人才、管戰(zhàn)略、管資本、管風(fēng)險、管協(xié)調(diào)和管監(jiān)督?？偛恳怨苜Y本為主，然后把各個產(chǎn)業(yè)，如煤電、煤炭、風(fēng)電、新能源、運輸?shù)冗M行專業(yè)化管理，釋放國企改革紅利。在這樣的運營模式下，2018年集團銷售收入、利潤、各大業(yè)務(wù)板塊全面超過了重組整合以前兩個集團的最好成績之和，實現(xiàn)了1+1>2的效果。
第二，我們做到了聯(lián)合、整合、融合、合作、合力、合心，將整個集團真正合在一起。原來總部有927名員工、51個部門，現(xiàn)在我們已降到455名員工、21個部門，這樣一來，總部更加精干、高效。
第三，我們的利潤達到了735億元，改革紅利讓我們信心更加堅定，在2019年將進一步堅決地推進深化改革工作。
中國能源報：對氫能發(fā)展，您有何建議？
凌文：毫無疑問，氫能在世界各國得到認可，它是未來清潔能源的重要方向之一。在這方面我們很有信心，雖然我們起步較晚，但中國有很大的優(yōu)勢。
氫能制取現(xiàn)在主要有三種模式，第一是煤制氫，我國煤炭資源相對豐富；第二是可再生能源制氫，當(dāng)前我國有大量可再生能源發(fā)電無法并網(wǎng)消納，用可再生能源棄風(fēng)、棄光、棄水來制氫，簡易可行、技術(shù)成熟；第三是大量的工業(yè)副產(chǎn)氫，如化工、焦?fàn)t等，我國也是這些行業(yè)的產(chǎn)能大國。由此可見，我國在制氫方面很有優(yōu)勢。
同時，氫的使用場景也很廣泛。除了大家非常關(guān)心的乘用車、民用車之外，更重要的是，礦山、港口施工重型車、物流車完全可以用氫能車來替代。另外，軌道交通、船舶甚至航空器都是我們未來創(chuàng)新的方向。氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有助于我國從能源大國向能源強國邁進，所以我對我國未來能源領(lǐng)域中氫能的領(lǐng)先作用充滿信心。目前，國家能源集團在制氫、運氫和儲氫、加氫站、燃料電池等全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)都在推進。
中國能源報：碳排放已成束縛煤炭清潔化發(fā)展的“緊箍咒”，碳捕捉封存與利用（CCUS）目前進展如何？
凌文：煤炭依然是我國能源的最主要供給者。目前，煤炭消費占一次能源消費的59%，而且未來相當(dāng)長一段時間內(nèi)，煤炭還將是我國能源供給的主力，所以不能盲目去煤、恨煤。煤本身沒有罪，如果我們把煤在使用過程中的煙塵、硫、氮氧化物等問題都解決了，那煤就是清潔能源。目前，二氧化碳問題正在解決。我們要認識到煤炭是“有功之臣”，并且已做到超低排放，未來只要把二氧化碳問題解決了，煤炭將是很先進的清潔能源。
CCUS是未來煤炭行業(yè)科學(xué)家們努力的方向。CCUS是全世界都很關(guān)注的問題，也是我國面向2030年的重大科技專項“煤炭清潔高效利用”專項里的五個方向之一。
現(xiàn)在的技術(shù)把碳分離出來，埋在地下沒有問題，只是成本偏高。CCUS的一個重要方向是怎樣把二氧化碳作為資源而不是作為廢物處理，這個思路很好，但還未取得產(chǎn)業(yè)化成果。下一步，在加快產(chǎn)業(yè)化研究后，二氧化碳便不再是人類的“敵人”，而會成為人類的朋友，成為資源。
中國能源報：煤炭今年“去產(chǎn)能”不再簡單“去產(chǎn)量”，有機構(gòu)預(yù)計全國煤炭新增產(chǎn)能將達到1億噸，這是否會引起新一輪煤炭產(chǎn)能過剩？
凌文：產(chǎn)量和產(chǎn)能是兩個概念。煤炭產(chǎn)能不是多了，而是不夠，現(xiàn)在我們說的“去產(chǎn)能”是去落后產(chǎn)能，不環(huán)保、不安全、效率低的都要去掉，但先進產(chǎn)能要釋放，我堅決贊同對落后產(chǎn)能“有一個殺一個”，但不能濫殺無辜。
大致來說，我個人認為產(chǎn)量和產(chǎn)能需有20%左右的冗余度，也就是說，如果國家一年需要36億噸煤，大致就要儲備42—45億噸的產(chǎn)能，那么至于這些產(chǎn)能每年生產(chǎn)多少，需要市場調(diào)節(jié)，過剩的時候少生產(chǎn)一點，缺的時候多生產(chǎn)一點，而絕不是說，有36億噸的需求，就只能有36億噸的產(chǎn)品。
中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授 歐陽明高：
氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化還需十年
■本報記者 別凡 姚金楠
鋰電池和燃料電池這兩種技術(shù)并不相互矛盾，也不是取代關(guān)系
中國能源報：您認為氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化何時能到來？
歐陽明高：我認為氫燃料電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展應(yīng)該是在10年之后。燃料電池比純電動鋰電池的發(fā)展要晚10年。10年前鋰電池剛起步，但經(jīng)過10年的發(fā)展，純電動汽車已發(fā)展得十分迅速。估計再過三五年，現(xiàn)在困擾我們的純電動汽車電池問題就都能得到解決，要用發(fā)展的眼光看待這件事。
中國能源報：電動汽車和氫燃料電池汽車是何種關(guān)系？
歐陽明高：鋰電池和燃料電池這兩種技術(shù)并不相互矛盾，也不是取代關(guān)系。按計劃，鋰電池會發(fā)展得很好，到2030年，帶鋰離子電池的純電動車和混合動力車將達8000萬輛，而我們規(guī)劃的燃料電池汽車到2030年大概只有100萬輛，這是因為氫燃料電池發(fā)展晚10年導(dǎo)致的。
所以，未來的一個重要方向就是大力發(fā)展燃料電池，但這不光是發(fā)展燃料電池汽車。發(fā)展氫燃料電池與發(fā)展氫燃料汽車并不能劃等號，氫燃料電池涉及很大范圍。在汽車產(chǎn)業(yè)里，重心是用于商用車上，但它還有很多用途，如飛機、火車、輪船、發(fā)電、儲能等，我們應(yīng)該從能源的角度看這個問題，而不是簡單地從轎車的角度看。
中國能源報：您覺得現(xiàn)在我國發(fā)展氫燃料電池汽車有哪些優(yōu)勢和劣勢？
歐陽明高：優(yōu)勢是我們的電動汽車發(fā)展得很好，可以給燃料電池汽車提供很多經(jīng)驗。燃料電池汽車也是電動汽車，電機、電池、電控都一樣，只不過是在純電動的基礎(chǔ)上加裝一個發(fā)電機，區(qū)別并不大?，F(xiàn)在最大的難點是車載儲氫的成本、技術(shù)都沒有達到理想狀態(tài)，成本偏高。想要解決這個問題，必須靠技術(shù)創(chuàng)新——發(fā)展新一代技術(shù)。
2030年后，新一代氫能技術(shù)或能實現(xiàn)突破，在此之前，“被扔掉”的氫將是主要氫能來源
中國能源報：要實現(xiàn)氫燃料電池汽車更好更快發(fā)展，還要解決哪些問題？
歐陽明高：純電動車發(fā)展10年的經(jīng)驗、政策都可以借鑒。我認為，燃料電池技術(shù)與氫能技術(shù)是既相互聯(lián)系又存有區(qū)別的兩個領(lǐng)域。燃料電池是動力問題，氫能是燃料問題。如同傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機和加油一樣，一個是汽車行業(yè)的事，一個是能源行業(yè)的事。
那應(yīng)該誰來做這件事呢？我認為還是應(yīng)該由中石化、國家能源集團、國家電投等企業(yè)來做，而且現(xiàn)在他們都表態(tài)很感興趣。
但氫能本身現(xiàn)在面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)比燃料電池要大得多，包括技術(shù)和政策等方面。如在技術(shù)角度，車用燃料電池技術(shù)再過5年左右應(yīng)該就能逐步走向成熟。但是現(xiàn)在的氫能技術(shù)，如制氫、儲氫、運氫等，很多都是多年前的工藝，這些工藝能效偏低、成本偏高，并不理想，需要技術(shù)上的更新。
如果說燃料電池比動力電池的發(fā)展晚十年，在技術(shù)創(chuàng)新方面，氫能又比燃料電池要晚很多，所以，當(dāng)前最重要的事情是氫能技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和政策的全方位發(fā)展和提升。我們現(xiàn)在首先要做的就是技術(shù)創(chuàng)新，比如說新一代的制氫技術(shù)。
中國能源報：目前常用的3條制氫技術(shù)路線，工業(yè)副產(chǎn)氫、煤制氫還有電解水制氫，您更看好哪一種？
歐陽明高：在今后10年、氫能技術(shù)沒有安全換代之前，我們還要用現(xiàn)有的氫能技術(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，說白了就是“扔掉的氫”都可以用，包括工業(yè)副產(chǎn)氫、可再生能源發(fā)電制氫，這將是今后示范階段的主要氫來源。
把以前沒有利用的氫利用起來有很多優(yōu)點。第一，成本低；第二，雖然副產(chǎn)氫要液化，且液化效率不高，電解水制氫的效率也不高，但因為這些物質(zhì)本來就是要扔掉的，所以相比之下效率就不是首要考慮的因素。目前燃料電池發(fā)展良好，氫能處于配合地位，也許在氫燃料電池汽車規(guī)模達到100萬輛之前，氫能都還要使用這些技術(shù)。
氫燃料電池汽車規(guī)模達100萬輛，即2030年之后，我預(yù)計，新一代的氫能技術(shù)或能實現(xiàn)工程化，全新一代的高效率氫能技術(shù)、全鏈條的新工藝有可能產(chǎn)業(yè)化。做出這樣的判斷是因為，目前制氫技術(shù)在科學(xué)層面已有突破，如從實驗室數(shù)據(jù)來看，太陽能直接制氫的效率已經(jīng)跟發(fā)電效率很接近，達到了19%，而太陽能電池大概是20%左右。我們期待新一代技術(shù)能夠大規(guī)模推廣，但在此之前，只能用現(xiàn)有技術(shù)，利用“廢棄的東西”來推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
特斯拉上海建廠肯定是好事而不是壞事
中國能源報：特斯拉上海工廠今年第四季度就要投產(chǎn)了，業(yè)內(nèi)對此感覺壓力很大，您怎么看待此事？
歐陽明高：壓力大是好事。這對造車新勢力和傳統(tǒng)車企的沖擊都很大，但從整個燃油車向新能源車轉(zhuǎn)型的角度來看，它會起到巨大的推動作用。
第一，特斯拉可以量產(chǎn)50萬輛，價格又低，就會促使大家都用電動車，進而帶動整個行業(yè)壯大。第二，雖然它對國內(nèi)企業(yè)沖擊很大，但其實特斯拉的核心技術(shù)中國都有，所以并不是它的核心技術(shù)對中國有多大沖擊，而是它的產(chǎn)品，這是兩個問題、兩個概念。中國的電池很好，特斯拉的電池技術(shù)對中國能有什么沖擊？只要核心技術(shù)沒有大沖擊，在產(chǎn)品上怎么會比不過它？只要核心技術(shù)不被掌控就不怕。而且經(jīng)它這么一“攪和”，說不定會倒逼更多企業(yè)成長。我覺得只要是開放，就不容易出問題。
我們要有信心，特斯拉上海建廠肯定是好事而不是壞事。這中間可能會有點沖擊，有些企業(yè)會面臨倒閉風(fēng)險，但企業(yè)間不斷兼并，對產(chǎn)業(yè)來說也是一件好事。
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員 李燦：
最終還是要靠可再生能源制氫
■本報記者 姚金楠 別凡
中國能源報：未來光伏要實現(xiàn)平價上網(wǎng)，組件效率提升方面的科技投入是很重要的推動力量，您覺得目前的研究到了什么程度？
李燦：目前晶硅材料的研究主要還是靠企業(yè)。特別是最近四五年，光伏企業(yè)的自主創(chuàng)新能力非常強。晶硅最新的轉(zhuǎn)換效率已超過了24%，不得了，這在國際上是領(lǐng)先的。過去上網(wǎng)的大部分電站的轉(zhuǎn)換效率在18%左右。要知道光伏效率能提高0.1個百分點，就已經(jīng)是不得了了，目前的發(fā)展趨勢非常樂觀。而且現(xiàn)在的實驗室效率和以前不一樣，現(xiàn)在實驗的已經(jīng)不是幾平方毫米的小片子，而是按正常應(yīng)用尺寸做的，可以說已經(jīng)是工業(yè)化的結(jié)果。
中國能源報：也就是說企業(yè)的科技創(chuàng)新功不可沒。
李燦：是的。我也是在實驗室做基礎(chǔ)研究的，對他們比較了解，應(yīng)該肯定他們做的很好。企業(yè)拉動市場發(fā)展的驅(qū)動力很強，他們在工藝上有很多改進，很多精巧的辦法可以提高效率。
中國能源報：您如何看待薄膜電池的前景？
李燦：我很看好薄膜電池，前景可觀。目前它的問題在于轉(zhuǎn)換效率偏低、穩(wěn)定性較差以及對環(huán)境的影響較大。目前市場上還是以晶硅占主導(dǎo)，大概占到90%以上，但是未來在建筑光伏、農(nóng)業(yè)光伏、漁業(yè)光伏領(lǐng)域，薄膜會有很大的發(fā)展空間，
中國能源報：您怎么看待目前氫能的發(fā)展現(xiàn)狀？
李燦：氫能的制取目前確實是“卡脖子”的事情了?，F(xiàn)在做的氫能示范項目還是用化石能源制氫，但是到了真正要發(fā)展這個產(chǎn)業(yè)的時候，還是要用可再生能源制氫，否則從源頭上來說制氫技術(shù)是不可持續(xù)的。
中國能源報：那目前可再生能源制氫技術(shù)能否支撐氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展？
李燦：我個人認為是有可能的。風(fēng)電、光伏、水電等可再生能源電解水制氫，可以直接作為制作燃料電池的基礎(chǔ)。我們現(xiàn)在提出了一個新思路，就是將其和二氧化碳相結(jié)合，變成甲醇，我們稱之為“太陽燃料”，甲醇可以像汽油一樣運輸、儲存。到了加氫站再把它轉(zhuǎn)化成氫，從甲醇到氫的技術(shù)是成熟的，這樣就可以解決氫燃料電池“制、儲、運、加”的問題。我一直倡導(dǎo)可再生能源制氫，因為氫燃料電池本是個清潔的技術(shù)，但目前制氫的技術(shù)不是清潔的。不管是煤制氫還是天然氣制氫，都不可持續(xù)。
現(xiàn)在我們的第一個“太陽燃料”工業(yè)化項目已經(jīng)于去年7月在甘肅蘭州新區(qū)啟動了，是利用光伏發(fā)電制氫。下一步，我們準備在山西大同用風(fēng)電制氫，接下來可能會在南方用水電。
但是目前制氫的成本還是偏高。雖然目前可再生能源電價已經(jīng)很低了，但同化石能源相比還是高。
