氫能產業發展應當建立良好生態
——訪國際氫能協會副主席、清華大學核能與新能源技術研究院教授毛宗強

□ 本刊記者 許帆婷

目前，我國氫能發展正迎來最好的時機，氫能將成為未來我國社會的主力能源之一。要更好地引導產業的發展，必須從政策層面做好總體規劃。

氫能是最具發展前景的新能源之一。我國氫能產業將迎來發展良機。中國石化新聞圖片網 供圖

近年來，中國氫能產業發展在不斷升溫。今年全國兩會上，代表委員建言發展氫能的呼聲高漲。兩會以后，首次寫進政府工作報告的氫能受到社會前所未有的關注。近日，本刊記者就氫能行業發展現狀和未來前景問題，采訪了國際氫能協會副主席、清華大學核能與新能源技術研究院教授毛宗強。他認為，目前我國氫能發展正迎來最好的時機，如果能在政府層面對產業加強引導，未來氫能將在能源和國民經濟中發揮巨大作用。

氫能迎來發展良機

今年3月，全國兩會期間，有20余位代表委員的提案和發言與氫能有關。同時，氫能也首次寫入《政府工作報告》中。在全國，目前有20個左右的城市擁有氫燃料電池公共汽車的示范。氫能的熱度不斷升高，甚至有觀點認為，中國的氫能產業正在崛起。

毛宗強教授認為，這是發展的必然。從1993年開始，他一直從事氫能相關的研究。20多年來，氫能產業在中國有起有落，但總的來說國家的重視程度不夠。“氫能產業能夠發展起來，關鍵靠人”。從氫能產業發展比較好的幾個城市來看也是如此。目前，不論從政府對氫能的關注還是行業、企業領軍人物對氫能的關注，都是空前的。氫能迎來了發展的真正時機。

目前氫能產業的發展有許多條件支撐。毛宗強教授認為，一方面，當前我國能源安全壓力和環境保護壓力越來越大；另一方面，一些國家在氫能應用方面已經有了比較好的經驗和示范。

毛宗強教授介紹，他擔任副主席的國際氫能協會，誕生的背景就是1973年石油輸出國組織對西方發達國家實施石油禁運，讓一些西方專家開始思考和尋找替代能源。他們認為氫能可以成為替代石油的主要能源。目前，我國的石油70%以上依靠進口，天然氣40%以上依靠進口。能源安全成為全社會關注的重要話題，我們必須積極尋找新的能大規模使用的替代能源。

從環境壓力方面來說，我國目前已經是世界上最大的二氧化碳排放國，約占全世界排放總量的23%。2015年，我國參與了《巴黎協定》締約，承諾減少碳排放，共同約定將本世紀全球平均氣溫上升幅度控制在2攝氏度以內。要實現這個目標，2050年前后全球要實現碳中和，也就是排放的二氧化碳和回收的基本相等。中國是一個負責任的大國，要兌現碳減排承諾，就要努力使用更清潔、更低碳的能源代替化石能源。

氫能產業發展的另一個重要條件是目前已經有比較好的產業示范。比如日本和韓國在氫能方面做了很多商業化應用的嘗試。在日本，每年會舉辦一個氫能與燃料電池展，后來又增加了風能、太陽能、智慧電網等內容，成為“東京能源周”，目前已經連續舉辦了15年。

毛宗強教授表示，在種種內外部因素支持下，氫能的商業化發展雖然還處于初期，但總的方向不會改變。

氫能發展應解決總體規劃問題

雖然目前國內發展氫能的呼聲很大，各地爭上氫能項目的熱情很高，但是氫能產業萬馬奔騰的背后，還存在著無序發展的隱憂。毛宗強教授認為，要更好地引導產業的發展，必須從政策層面做好總體規劃。

首先，應該有國家層面的總體規劃和設想。我國目前成立了不少氫能方面的聯盟和協會，也發布了一些規劃，但都不是國家層面的規劃。缺乏國家規劃的背后，是缺乏國家層面對氫能的領導。日本、美國、澳大利亞等國家都有國家級的氫能產業規劃和專門的政府部門負責管理氫能。我國應該盡快建立相應的專門機構，負責領導、統籌規劃氫能產業發展。

其次，是制定產業政策的問題。政策應該有連貫性和系統性。比如，加氫站的審批現在就沒有規范化的流程和主管機構，各地的政策不一樣，將來會制約氫燃料電池車的發展。其實，我國2014年就出臺過政策鼓勵加氫站發展，對達到每天200公斤氫氣容量規模的加氫站，中央給予補貼400萬人民幣，但是這個政策2015年就到期了，之后就出現了政策的斷檔。再比如，我國目前對氫氣的定位是危險化學品，要求必須在化工園區內操作。這有一定的道理，因為氫氣很多情況下被作為化工原料使用。但是當氫作為能源使用時，還被當做危化品管理就會嚴重束縛產業的發展。毛宗強教授呼吁，氫能應該解放開來，像天然氣一樣作為能源氣體處理。當然，氫能是新的產業，不可能一下子設計得很全面，但發現了方向要積極彌補政策的不足。

再次，氫能發展的關鍵還有標準問題。現在出臺了很多行業標準、地方標準、企業標準，如果標準太多，其實不利于統一推廣。毛宗強教授一直呼吁國家統一發布氫能產業的標準，對于氫能這樣的新興產業，國家更應該控制標準質量而不是數量。

另外，目前對于氫能項目還缺乏獨立第三方檢測評審機制。現在各地上氫能項目的熱情都很高，投資都比較大，應該有一個獨立機構來做鑒定，這樣可以避免走很多彎路。同時，有了權威的標準和檢測機構，也可以保障產業安全健康地發展。

如果未來能實現可再生能源制氫，對環境和社會發展來說才是真正可持續的。胡慶明 攝

除了政策因素，制約我國氫能發展的另一個關鍵因素就是相關技術的不成熟。包括制氫儲氫、氫燃料電池、氫能發電等方面的相關技術，我國與國外相比還有差距。然而，通過多年的研發，目前在一些領域已經取得突破。“我們提出適合自己發展實際的技術路線，比如優先發展氫電混合（電電混合），也就是燃料電池和鋰離子電池混合的技術路線，我認為是正確的。”毛宗強教授認為，我國的相關技術迎頭趕上，還需要時間。

未來氫能產業將成為能源兩大支柱之一

根據世界氫能委員會的預測，2050年全世界氫能將占一次能源的18%，產值達到2.5萬億美元。根據歐盟的預測，屆時氫能將會占一次能源的24%。毛宗強教授對氫能發展的前景非常看好，認為2030年左右我國將會成為氫能的重要市場。“到2040年左右，氫能將占一次能源的10%，屆時氫能將真正成為我國社會的主力能源之一”。

目前，多地爭上氫能示范項目，引起了一些人對氫能發展前景的擔憂，尤其是對比前幾年煤化工發展的過熱，如何建立良好的氫能產業生態，也是行業比較關心的問題。

談到氫能與煤化工的對比，毛宗強教授認為二者并不能簡單類比。煤化工受地域局限明顯，并且很多技術是作為戰略儲備，并不適合大規模商業化。但是氫能是無限的，很可能成為未來的終極能源。他認為，未來氫能將與電能一樣，成為能源的兩大支柱。

很多人談到氫能的成本經濟性問題。毛宗強教授的看法是需要系統地考慮。“在現有制氫方式中，煤制氫是最便宜的，但是沒有考慮到二氧化碳排放的問題。”他認為，如果加上碳排放引起氣候變化，導致人類社會和自然界共同承受的損失，以及未來可能浮動的碳稅價格，這筆經濟賬的算法可能就不一樣。如果未來能實現可再生能源制氫，對環境和社會發展來說才是真正可持續的。

“從氫能未來的商業模式來看，氫能利用的領域非常廣泛。”毛宗強教授介紹。世界氫能委員會在2017年底曾發布報告對未來氫能利用領域做出預測。

第一，氫能未來仍有很大一部分應用于化工原料。據統計全球每年大概有6000多萬噸氫氣用作化工原料，遠多于作為能源利用的部分。這個趨勢將會持續。

第二，用作交通能源，這個比例將會占到氫氣利用量的30%左右。

第三，氫能發電。未來利用氫能發電將占15%左右。從長遠來看，國際上減碳是大趨勢。英國已經關閉了最后一個煤礦，德國宣布2038年關閉煤電廠。為了減少二氧化碳排放，很多國家都制定了去碳步驟和時間表。那么去碳后的電網將由誰來支撐？一種觀點認為，利用氫氣發電是可能的途徑。目前日本已經建成與傳統煤電廠相當的大型氫能發電廠，預計明年能夠投產。

第四，用于建筑的熱電聯供。

第五，用作工業高質量熱源，可以作為制造單晶硅、特種鋼等的保護氣體或加熱氣體。

“談到商業模式，我希望未來氫能能夠被利用在更廣泛的領域中，而且這些用途現在都已經有相應的示范。”毛宗強教授說。

氫燃料電池無人機應用于光伏電廠巡檢。宋玉春 供圖