織密“氫”生態(tài)產(chǎn)業(yè)網(wǎng)

徐惠民

氫能源時(shí)代已經(jīng)到來，在我們?nèi)粘５慕煌ā⒐I(yè)、建筑以及化工原料等領(lǐng)域都有氫能的身影。作為未來構(gòu)建能源城市的多元供給系統(tǒng)的重要組成，它與交通變革、汽車變革、人才革命、城市管理創(chuàng)新等領(lǐng)域緊密關(guān)聯(lián)，其開發(fā)與利用更是成為新一輪世界能源技術(shù)變革的重要方向。

綠色制氫大勢所趨

氫能被稱為21世紀(jì)終極能源，大力發(fā)展電網(wǎng)的同時(shí)，建立一張氫網(wǎng)對未來的能源結(jié)構(gòu)極具現(xiàn)實(shí)意義。7月10日，南方科技大學(xué)清潔能源研究院院長劉科在“2020長三角國際氫能產(chǎn)業(yè)人才峰會(huì)暨張家港氫谷人才計(jì)劃發(fā)布會(huì)”上表示，甲醇是目前最好的制氫材料。“中國煤制甲醇的痛點(diǎn)是什么呢？只有好煤才能制甲醇，而中國大部分是劣質(zhì)煤，只有用800元每噸的煤來制。所以我們做的一個(gè)技術(shù)，就是把煤里邊的礦物質(zhì)，在燃燒前分開，這個(gè)液體燃料就可以制甲醇，使甲醇的成本下降。同時(shí)，煤里面分出來的礦物質(zhì)能制出全世界最好的有機(jī)肥，用于土壤改良。這樣就可以用劣質(zhì)煤來制甲醇，使得甲醇的成本用優(yōu)質(zhì)煤制出來大概是1600-2000元每噸，但是用劣質(zhì)煤可降到1000元左右，比汽油柴油便宜多了。用它制氫，經(jīng)濟(jì)上是完全可行的。”

劉科補(bǔ)充道，甲醇是天然氣、煤炭和氫能源運(yùn)輸?shù)妮d體，氣體在海上不方便運(yùn)輸，把它轉(zhuǎn)成甲醇，用船運(yùn)輸。另外甲醇與氫氣相比，能量密度高，儲(chǔ)運(yùn)安全。而且中國可以利用液燃?xì)鈳淼募t利和充足的煤資源，未來用可再生能源制甲醇成本下降，形成真正的綠色甲醇。

業(yè)界的研發(fā)已逐漸有成果面市。上海博氫新能源科技有限公司是國內(nèi)首家研發(fā)并生產(chǎn)甲醇重整氫燃料電池系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)，為國內(nèi)最早從事甲醇?xì)淙剂想姵匮芯康墓荆诟邷啬る姌O、微反應(yīng)器等領(lǐng)域擁有獨(dú)有技術(shù)、超過20年在燃料電池及氫能源方面的研究和開發(fā)以及國內(nèi)外的產(chǎn)業(yè)資源積累。是國內(nèi)唯一達(dá)到車規(guī)級(jí)的甲醇重整氫燃料電池系統(tǒng)制造商，產(chǎn)品已落地應(yīng)用。

氫燃料電池商業(yè)化轉(zhuǎn)變

除制氫以外，目前氫能應(yīng)用已經(jīng)從研究開始進(jìn)入商業(yè)化階段，發(fā)展受到全球主要國家的高度重視，美國、日本、韓國、德國等國家一方面為氫能和燃料電池技術(shù)給予特別的經(jīng)費(fèi)補(bǔ)貼，另一方面也為氫能的基礎(chǔ)設(shè)施建立和燃料電池汽車等商業(yè)化應(yīng)用提供多種政策上的支持，以促進(jìn)氫能及燃料電池的技術(shù)和商業(yè)化推廣。我國一直大力支持氫能和燃料電池的發(fā)展，在“十三五國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”等文件中均將氫能列入能源科技創(chuàng)新的重要戰(zhàn)略方向，各地方政府也發(fā)布相關(guān)規(guī)劃和政策，積極推廣氫能商業(yè)化。

回顧我國燃料電池發(fā)展，我國燃料電池研究始于1958年，從示范運(yùn)行角度看，北京奧運(yùn)會(huì)上有20多輛燃料電池轎車和2輛客車在運(yùn)行，到上海世博會(huì)的時(shí)候已變成將近200輛各類的燃料電池汽車。經(jīng)過十余年的發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，到目前為止全國有30多個(gè)城市開展燃料電池商業(yè)化示范運(yùn)營，截止到今年5月，累計(jì)示范運(yùn)營數(shù)量超過6400輛，完成從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)化的規(guī)模轉(zhuǎn)化，且公交、輕客、中型客車均有涉及。加氫站目前建好的有74座，還有相當(dāng)數(shù)量的加氫站在規(guī)劃建設(shè)和籌建當(dāng)中。

北京冬季奧運(yùn)會(huì)將于2022年2月4日至2022年2月20日在北京市和河北省張家口市聯(lián)合舉行，這是氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)示范推廣的良好契機(jī)。我國燃料電池產(chǎn)業(yè)頭部企業(yè)億華通聯(lián)合北汽等上下游產(chǎn)業(yè)鏈，沿著機(jī)場、張家口等打造“京-張氫產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈”，這將讓我國氫燃料電池生態(tài)圈的推廣更進(jìn)一步。

經(jīng)過長時(shí)間的積累，我國燃料電池技術(shù)逐步成熟，實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)室小批量到中試到商業(yè)化運(yùn)行的轉(zhuǎn)變，通過一些剝洋蔥的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)，從整車到系統(tǒng)到發(fā)動(dòng)機(jī)到電堆到膜電極到雙極板等實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)，為我國氫能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了強(qiáng)大支撐。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，目前我國主要還是推廣適用于公交車、團(tuán)體客車和城市物流車的發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛。預(yù)計(jì)到2020年底全國的保有量會(huì)到1萬輛，2020-2025年是氫燃料電池商業(yè)化提升期，更多推廣載重量更大、更長距離的中重卡，城際間的旅游客車，大中型的物流車等應(yīng)用，2025年累計(jì)數(shù)量有望從1萬輛增至10萬輛。根據(jù)各地的相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，在快速發(fā)展期，實(shí)現(xiàn)量級(jí)的超越，最大的突破是乘用車的增加。全面覆蓋和四處開花，是對燃料電池汽車應(yīng)用推廣的美好期望。然而，我國燃料電池汽車發(fā)展還存在政策法規(guī)不完善、基礎(chǔ)設(shè)施不完備、核心技術(shù)待突破等問題。尤其是在基礎(chǔ)設(shè)施這方面，加氫站建設(shè)成本高，儲(chǔ)氫技術(shù)挑戰(zhàn)大等制約著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國的氫燃料電池乘用車的商業(yè)化應(yīng)用，可能還有很長一段路要走。

市場是關(guān)鍵，成本是核心，安全是根本。未來，為實(shí)現(xiàn)氫能及燃料電池持續(xù)良性發(fā)展，業(yè)內(nèi)人士建議借助國家層面組織的技術(shù)攻關(guān)，對標(biāo)國際最先進(jìn)的燃料電池技術(shù)，沉下心來扎扎實(shí)實(shí)搞科研，搞產(chǎn)品開發(fā)，突破關(guān)鍵技術(shù)和核心材料的完全國產(chǎn)化。