氢能实现大规模落地 仍需突破三大难点

我国氢能发展尚处于起步阶段，急需关键技术创新、政策支持、人才储备和市场推动，更需要政府、行业和全产业链共同努力，共同推动氢能产业健康可持续发展。

五音

中国能源研究会副会长

很少有人知道，氢能已经悄然成为刚刚结束的东京奥运会的能源支撑。燃烧的奥运圣火以氢为燃料，奥运村也以氢为主要能源。

氢能作为一种清洁、无碳、灵活高效的二次能源和重要的工业原料，具有广阔的发展前景。在国际上，许多国家和地区已经开始布局氢能发展路线。目前，G20已有9个国家和地区发布了氢能发展战略，7个国家和地区正在开展前期研究。

虽然发展氢能已成为行业共识，但由于我国富煤、贫油、少气的资源禀赋，多年来能源消费一直以煤炭为主，氢能大规模应用仍面临诸多困难。在不久前召开的氢能产业发展论坛上，专家认为，高成本高能耗、技术瓶颈和缺乏可持续发展模式是阻碍我国氢能发展的三大难题。中国能源研究会副会长吴茵表示：“中国氢能发展还处于起步阶段，关键技术创新、政策支持、人才储备、市场推广等方面亟待做好。也需要政府、行业和整个产业链共同努力，推动氢能产业健康可持续发展。”

中国的氢应该从“灰色”到“蓝色”，再到“绿色”

氢可以从水和化石燃料等含氢物质中广泛产生。根据生产方式和碳排放的不同，产生的氢气分为三种：绿氢、蓝氢和灰氢。

数据显示，绿色氢是清洁能源和可再生能源(如风能和核能)产生的氢。例如，水电解产生的氢被称为零碳氢。煤或天然气等化石燃料生产的氢，在二氧化碳副产品捕获、利用和储存(CCUS)技术的辅助下，是蓝色氢。灰氢是通过燃烧化石燃料产生的，碳排放量最高。

国际氢能协会副主席、清华大学教授毛宗强表示：“2020年，中国的氢主要来源于灰氢。2030年后，绿氢应该成为主体。”

业内普遍认为，我国氢能产业仍处于市场导入期。蓝氢凭借其生产成本低、技术成熟的优势，作为一种“过渡性清洁能源”，在当前的碳减排行动中发挥着重要作用。未来主流制氢方式将逐渐从灰氢、蓝氢向绿氢过渡。

在这条绿色低碳的氢能产业发展路线中，降低成本是必经的一道屏障。新疆准东经济技术开发区管委会副主任周友仁介绍，在电解制氢、天然气制氢、煤制氢三种领先的制氢方式中，煤制氢技术路线成熟高效，目前成本最低。

中国石油化工规划院新能源发展研究中心主任刘思明表示：“降低氢能使用成本是产业发展的关键，成本下降的趋势和速度将决定产业发展的速度。”

中国氢能产业急需模式创新。从灰氢向更清洁、更低碳的蓝氢、绿氢转型，降低制氢技术、产业上游可再生能源、能源储运成本非常重要。

京津冀、长三角、珠三角氢能产业率先发展，长途陆路运输

在政策的支持下，氢能产业正逐步进入“规模化-降本-市场化发展”的循环，持续的技术进步也将反馈和解决各环节核心技术的成本约束。GCL集团董事长朱共山预计，到2025年，中国60%地区光伏上网价格在0.13元左右，风电成本控制在0.15元左右，可再生能源制氢成本很快将降至每立方米1元。

氢能领域关键技术亟待突破

“我国氢能仍处于产业化初级阶段，技术瓶颈仍是制约氢能产业发展的核心问题。”中国电力企业联合会专职副主席安说。

GCL集团董事长朱共山对《科技日报》记者表示，发展碳最低、清洁度最低的绿色氢还面临着电解槽和膜两项需要突破的关键技术。他希望制造电解槽和膜的科技企业加快步伐，推动技术研发。

将波动、间歇的风能、太阳能转化为氢能，有利于储能和输电，具有零排放、零污染、可持续的优势。然而，储能技术需要扩展和发展。朱共山表示，目前，绿氢的成本集中在储能端。如果通过技术突破降低储能成本，将解决绿色氢发展中的一大难题。上海蓝泽能源科技有限公司董事长孙也认为，在储氢、运输和应用方面的深入研究和成果还比较少。制氢需要稳定的储能，在膜马达和膜材料方面有很大的创新空间。

不仅储存需要技术突破，氢能的生产、运输和应用也需要技术突破。西南化工研究设计院有限公司党委书记、总经理陈建举例说，目前氨制氢还没有大规模产业化应用，未来将解决大规模高温催化剂的相关技术问题。

更为迫切的是，我国还缺乏与氢能相关的技术标准和规范。南德认证检测(中国)有限公司北亚副总裁王伟杰表示：“关于氢能的制备、储存、运输和使用的相关标准和法律法规没有经过深思熟虑，企业需要在生产、运输和储存过程中发现问题。通过讨论和合作，最终形成配套法规和技术标准。”

可持续发展是氢能产业的发展方向

氢能对中国实现二氧化碳排放峰值和碳中和目标具有重大战略价值。根据中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》，在2060年碳中和的情景下，氢能将占中国终端能源消费的20%左右，可再生能源制氢产量约为1亿吨。

如何让氢能产业链持续高质量发展？中国工程院院士、原中国工程院副院长毛宗强、杜祥万都强调了“氢能伦理”的概念

。“氢能伦理”作为“能源伦理”的一部分，其核心是可持续发展。朝着可持续的目标前进，是发展氢能产业应秉持的初心。杜祥琬说：“我们能够通过很多方式制取氢气，但要实现可持续发展，氢能产业的发展方向应该是绿氢。”

毛宗强对未来氢能发展政策提出了4个建议。第一，确定2050年长期氢能发展目标和战略；第二，深化氢能管理体制和机制改革；第三，保持氢能产业发展政策的可持续性和连续性；第四，打造统筹治理和协同共赢的局面，促进产业转型升级。

专家表示，氢能产业可持续发展的道路上，有很多经验可以借鉴，很多模式可以学习。欧洲提出能源系统将由太阳能和风能等可再生能源来主导，由可再生能源产生的绿色氢能和绿色电力取代化石燃料。日本在利用可再生能源制氢方面的技术被市场看好。美国在能源部能效和可再生能源办公室机构下，又设立了燃料电池技术办公室，负责全国氢能的管理。我国也已有了张家口模式，利用张家口的风能、太阳能资源的优势，低成本制氢，发展氢燃料电池车。