破解氫能商用“弱環”

趙文博

12月11日，以“構建車用氫能供給體系，推進燃料電池汽車規模化示范”為主題的《車用氫能藍皮書（2019）》正式發布，這一成果高度概括了2019年國內外車用氫能產業發展經驗，并對明年車用氫能產業發展趨勢和突破方向做出了權威判斷。

氫能清潔高效、來源廣泛，是全球能源戰略體系的重要方向。今年兩會期間，氫能首次寫入政府工作報告，提出推進充電、加氫等設施建設;10月份，國務院組織召開國家能源委員會會議強調，探索先進儲能、氫能等商業化路徑，都從國家層面將氫能產業發展推上歷史新高度。

燃料電池汽車是氫能應用重要方向之一，更是我國新能源汽車“三縱”布局的重要組成部分。眼下，我國燃料電池汽車正處于從技術研發向產業化和示范應用轉型的關鍵時期，12月3日工信部發布《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》（征求意見稿），發展愿景提出力爭經過十五年持續努力，燃料電池汽車實現商業化應用，足可見國家對氫能及燃料電池汽車的高度重視和長遠布局。

來源廣泛 ?制取多元

氫氣與氫能并不是一個概念，氫能是能源戰略范疇，安全可靠、儲備充足的氫源供應影響著氫能產業的規模化發展。氫氣來源廣泛，包括化石能源制氫、工業副產氫、電解水、核能、風水光電轉化制氫等多種途徑。盡管我國是世界第一產氫大國，但氫氣作為氫能應用的比例微乎其微，絕大多數被當做化工原料使用。

在國家層面，氫氣仍屬于危化品管理范疇，僅河北省放開風電制氫場地要求，允許氫氣可在化工園區外制取，其他省市仍要求氫氣必須在化工園區之內制取，危化品證要求阻礙了氫能戰略的發展。考慮到日后氫能大規模應用，經濟、綠色、安全的氫能制取技術仍有待探索。

蘇州競力制氫設備有限公司董事長張碧航表示：“多年來，我們做了很多的風水光電轉化制氫方面的研究，取得一定成果。最有標志性的是，我們參與國家能源集團牽頭的大規模風光互補制氫關鍵技術研究，這也是科技部重大專項之一，明年將在河北張家口實現投入運行，這項制氫技術每小時可生產100立方米氫氣，氫氣來源更加清潔。”

記者在氫能專項調查中了解到，氫電轉化確實是解決棄風棄光棄水等現實問題的一個有效辦法。尤其是四川省水電資源豐富，以東方電氣為代表的可再生能源發電企業積極性也都很高，但是目前國家電網和發電企業的關系處理并不清晰，過網費問題和補貼問題一直沒有突破，很多可再生能源企業“藍氫”、“綠氫”之路并沒有走通。

氫氣儲運 ?基礎待建

“氫是零碳原料，性質很活潑，能量密度很高，是汽油的3倍，但是它的體積能量密度很低，是空氣的十二分之一，氫氣最難的一點是儲運，儲存和運輸都是難點，這是由氫的本性決定的，沒有辦法改變。”中國工程院衣寶廉院士告訴記者。

《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》（征求意見稿）也著重強調，攻克氫能儲運、加氫站、車載儲氫等氫燃料電池汽車應用支撐技術。同時，該規劃意見稿還專門設置了“有序推進氫燃料供給體系建設”章節，要求加快推進先進適用儲氫材料產業化，開展高壓氣態、低溫液態及固態等多種形式儲運技術示范應用，探索建設氫氣運輸管道，逐步降低氫燃料儲運成本，健全氫氣制儲運、加注等標準體系。

《車用氫能藍皮書（2019）》副主編張長令博士用“快、多、慢”三個字總結了國內氫能熱現象：“快是指目前已有30多個省市出臺氫能發展相關政策，產業發展規劃支持和示范運行推進速度比較快。多是指車用氫能領域參與者越來越多，而且是國內外不同的參與主體，包括央企、國企、投資方、新創企業等。慢，一方面是技術自主化和工程化方面存在短板，一些燃料電池關鍵部件、管路發電關鍵部件技術有待突破;另一方面是供氫體系慢，工業領域有成本經濟的氫氣，但是制儲運各方合作沒有建立起來。”

加氫標準 ?緊追國際

還有一大難題，便是加氫基礎設施建設。國內缺乏加氫站建設經驗，相對的行業規范和標準體系不完善，加氫基礎設施立項、審批、建設、驗收、投運等環節的管理有待健全，油、氣、氫、電綜合供給服務能力的站點不多，僅上海市的西上海油氫合建站和安智油氫合建站具備加油加氫綜合服務能力，并且均是試運行階段。

“殼牌公司在美國加州、英國、加拿大、荷蘭等地建有多座加氫站，目前正在開發新的加氫技術，降低加氫站成本，建立更安全的標準。與國內不同，殼牌在美國加州建設的油氫合建站是無人服務形式，從加氫到付費屬于自助式加注，站點設計從流程和設備需求都和國內顯著不同。”荷蘭皇家殼牌集團氫能亞太區負責人陳肇楠如是說。

國際標準建設方面，值得一提的是，今年11月8日，歐盟投票通過了一項框架性法規草案，該框架在氫能與燃料電池車輛要求方面將我國國家標準GB/T 24549-2009 《燃料電池電動汽車 安全要求》列為聯合國法規UN R134的5個等同替代標準法規之一。

中汽中心汽車標準化研究所總工程師劉桂彬表示：“這是中國汽車標準第一次被采用寫入歐盟汽車法規中，達到與歐、美、日法規以及ISO國際標準等同的領先地位，即使在傳統燃油車領域也沒有取得過這種突破。”

總體看來，國家支持有條件的地區開展燃料電池汽車商業化示范運行，自主可控的全產業鏈條構建正在初步成形，燃燃料電池運行和加氫站建設運營商業模式也在逐漸形成。

根據中國汽車工業協會最新數據，今年1-11個月，燃料電池汽車產銷分別完成1426輛和1337輛，同比分別增長398.6%和375.8%，燃料電池汽車千量級示范應用城市已經開始出現。