發展氫能須不忘初心專訪中國工程院院士、國家能源專家委副主任杜祥琬

○ 文／本刊記者 鄭 丹

以減少排放為初心，最終使用清潔能源制氫，才能實現氫產業的可持續發展。

特斯拉發布第一款純電動汽車Roadster后，曾面對電力來源仍是化石燃料的挑剔。通過收購太陽能面板公司SolarCity，特斯拉使自己的電動車實現了清潔能源發電。

這個問題同樣拋給了氫。

十年前，朱棣文提問：氫的來源是什么？

十年后，中國工程院院士、國家能源專家委副主任杜祥琬院士指出：“發展氫能的初心是要減少碳排放和溫室氣體排放。是否符合初心，取決于用什么方式制氫。”

他指出，當前對于氫的許多提法，如“終極能源”是否合適可以探討；發展氫燃料電池交通用能是最現實也是比較主要的方向。

終極能源？

中國石油石化：杜院士，您好！當前，關于氫有許多說法，比如“終極能源”“減碳加氫”。在您看來，氫是不是“終極能源”或者“基礎能源”？

杜祥琬：我曾經和一些同志討論過“終極能源”的問題。“終極能源”是什么呢？意思是人類最終依靠的能源，即人類使用的能源最終就靠氫能。但氫是二次能源，需要由一次能源產生。二次能源不可能成為“基礎能源”，因為它需要靠其他的能源制造出來。可以說一次能源是氫能之母，離開一次能源，氫能就是無源之水、無根之木。

所以說，人類社會只依賴氫能，而沒有可制氫的一次能源，與實際不符。一些媒體說氫是“終極能源”“基礎能源”，這些說法是否合適，可以探討。

中國石油石化：那么，人類社會的“終極能源”是什么？

杜祥琬：人類社會有沒有“終極能源”呢？我的想法是真的有“終極能源”，而這個“終極能源”仍然離不開氫。但這個氫，不是現在我們講的氫。

我們現在講的氫是氫分子。真正的“終極能源”靠的氫是氫原子，即通過氫核聚變產生供人類生存和發展所需的能量，包括太陽內部的氫核聚變（太陽能）和地球上的氫核聚變。人們在研究氫核聚變，“人造太陽”研究一旦取得突破，人類未來的能源結構將發生巨大變化。

中國石油石化：在您看來，能源社會轉型的進化史是不是呈現出“減碳加氫”的特點？

杜祥琬：對于整個能源轉型的進化史就是“減碳加氫”的這個說法，我打了一個問號，我們需要思考這個問題。

能源的發展從煤到油、到氣，似乎是減碳加氫。但能源轉型一個非常重要的內容是從化石能源轉向非化石能源發展，轉向太陽能、風能等，這是減了碳。但減了碳，需要加氫嗎？我看不一定，太陽能、風能可以直接發電，并不一定需要加氫。

氫能社會？

中國石油石化：日本把在2040年前發展成“氫經濟社會”作為努力方向。您如何看待氫能社會？

杜祥琬：氫能社會，日本給了一個定義，指的以氫為主要能源的經濟社會。如果一個社會是以氫為主的經濟社會，那么，把它叫作氫能社會不過分。但是，有這樣一個社會嗎？氫本身不是一次能源，是二次能源，可能成為二次能源一個非常重要的部分。但會有一個不要一次能源的氫能社會嗎？而且二次能源還有電、還有熱，人類會有一個二次能源都用氫的社會嗎？

當下，我們處在能源結構還是以化石能源為主，逐步轉型為非化石能源為主的社會。未來，氫的大規模生產制作能夠實現依靠非化石能源的話，不如把這樣的社會稱為“非化石能源社會”。這才是實在的、嚴謹的和科學的提法。

中國石油石化：在您看來，我國應如何發展氫能源產業？

杜祥琬：水力和地熱資源豐富的冰島是一個交通能源的氫能社會。冰島全國的16座加氫站就能為所有車輛提供能源。目前，世界上還沒有哪一個國家把冰島的模式進行推廣。歐洲也好，美國也好，日本也好，雖然氫能在發展，但并不像冰島具有這樣的條件。

氫的用途有很多種，發展氫燃料電池交通用能是最現實也是比較主要的方向。比起“氫能社會”，對我國來說，現階段扎實做好“氫動力汽車革命”更加實際。所以，我國要扎扎實實做好燃料動力氫，因為將來交通能源轉型要用到它。

發展氫能產業要達到明確的指標，要從客觀上以一個產業發展的視角來衡量，如氫能產業發展到底減排了多少二氧化碳，用這個來衡量發展氫能源的戰略目標是否實現、是否達到了規模化、對能源轉型是否起到了重要作用。

可否持續？

中國石油石化：您提出發展氫能要不忘初心，為什么您認為這一點非常重要？

杜祥琬：發展氫能的初心是減少碳排放、溫室氣體排放。發展氫產業是否符合初衷，取決于用什么方式制氫。

現在，制氫的技術很多，需要分析、需要選擇。雖然化石能源和非化石能源在技術上都可行，但更大規模的產氫應該立足于可再生能源制氫，這樣才能做到全產業鏈從頭到尾盡量沒有排放。煤制氫不是不可行，但氫替代油作為燃料，燒了煤省了油，結果只是燃油車的排放轉移。這樣一個結果是不是符合我們的初心？所以，當前可以用化石燃料制一點氫，但最終要走向“綠氫”，就是可再生能源制氫。

氫能的可持續性將成為長遠的經濟性。所以，比起目前的經濟性，我們更應關注氫產業長遠發展的可持續性。只有大規模、足夠便宜地使用可再生能源等非化石能源制氫，中國才能走上可持續用氫之路。

中國石油石化：在您看來，發展氫能產業有哪些值得借鑒和推廣的典型？

杜祥琬：歐洲提出能源系統將由太陽能和風能等可再生能源來主導，由可再生能源產生的綠色氫能和綠色電力取代化石燃料。日本提出利用可再生能源電力制氫，采用的是P2G技術，這項技術當前被市場所看好。美國在能源部能效和可再生能源辦公室下設燃料電池技術辦公室，把氫和可再生能源一起進行管理。

我國的吉林白城利用太陽能和風能發電，用電解水制氫，并延伸至全產業鏈，全過程可實現零排放、零污染和可持續。河北省張家口也利用風、光資源優勢低成本制氫，并發展以大巴車、物流車為主的氫燃料電池車。這兩個例子，制氫的源頭是風、光，做到了零排放、零污染，整個思路非常清晰，是值得肯定的。