“這兩年，氫能在我國掀起了非常大的熱潮?！? 在日前舉辦的2019中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)上，中國工程院院士、中國礦業(yè)大學(xué)教授彭蘇萍談起今年8月中國工程院舉行的一場(chǎng)氫能項(xiàng)目咨詢會(huì)。會(huì)議吸引了國內(nèi)39個(gè)省、市級(jí)政府和100多家企業(yè)，本來準(zhǔn)備的300人小會(huì)場(chǎng)，最后來了將近700人。

而與中國這股熱浪形成鮮明對(duì)比的，是美國正在冷卻的氫能潮。“今年4月我去美國參加的一場(chǎng)氫能大會(huì)，實(shí)際到會(huì)也不過300多人?！迸硖K萍說。

能源新“貴”

眾所周知，美國政府曾經(jīng)對(duì)氫能寄予厚望。

早在1996年，美國國會(huì)便通過了未來氫能法規(guī)。2003年，美國進(jìn)一步啟動(dòng)氫能源計(jì)劃，以期推動(dòng)美國向以氫能源為基礎(chǔ)的能源體系轉(zhuǎn)變。同年美國前總統(tǒng)布什提出了一項(xiàng)12億美元的“無污染”氫動(dòng)力汽車計(jì)劃，被認(rèn)為是邁向“氫經(jīng)濟(jì)”的重要一步。

“可是20多年過去了，美國的氫能可以說沒有很好地推下去?！迸硖K萍說，原因除了技術(shù)限制外，還有較高的成本。

他介紹，當(dāng)前主要的制氫路線有煤制氫、天然氣制氫、工業(yè)副產(chǎn)品制氫和電解水制氫。其中充分電解水制氫的成本是最高的。而相對(duì)最便宜的煤制氫，卻又難以解決二氧化碳排放的問題，不是真正意義上的清潔能源。如果將煤制氫技術(shù)與碳捕捉技術(shù)配套使用，減少碳排放，那么綜合成本將與天然氣制氫成本相當(dāng)，大約11 ~ 17元/kgH2。

當(dāng)前有不少人看好所謂的“三棄”——“棄風(fēng)”“棄光”“棄水”制氫，似乎這是消納可再生能源、變廢為寶的一個(gè)好辦法。

但彭蘇萍對(duì)此持保留意見：“我國在可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)建設(shè)上的投資是很大的，這個(gè)成本不容忽視?！痹谒故镜膱D表上，棄風(fēng)制氫的成本約為13 ~ 23元/kgH2，顯著高于天然氣制氫、焦?fàn)t煤氣制氫和生物質(zhì)氣化制氫等途徑。

不過彭蘇萍同時(shí)也強(qiáng)調(diào)，如果能夠?qū)崿F(xiàn)更大的規(guī)?；a(chǎn)，制取氫氣的生產(chǎn)成本是有希望進(jìn)一步降低的。

除制氫成本高昂外，儲(chǔ)氫、運(yùn)氫等配套環(huán)節(jié)的成本也居高難下。

“儲(chǔ)運(yùn)氫是目前制約氫能市場(chǎng)的主要環(huán)節(jié)?！? 北京低碳清潔能源研究院氫能技術(shù)開發(fā)部經(jīng)理何廣利對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》說，“按照現(xiàn)有的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，把氫氣裝好運(yùn)出300到400公里，花費(fèi)就已經(jīng)趕上了制氫的成本?！?/p>

中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)上發(fā)布的《中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)專業(yè)發(fā)展報(bào)告（2018-2019）》顯示，綜合評(píng)估制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、氫發(fā)電這三大環(huán)節(jié)，我國的氫儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)尚處于起步階段，與國際水平還存在一定差距。

“熱”力不均

放眼我國的氫能發(fā)展現(xiàn)狀，最受追捧的當(dāng)屬氫燃料電池汽車。何廣利指出，這股氫能熱潮，熱得并不均衡。

“燃料電池汽車固然是一個(gè)很好的切入點(diǎn)。”他說，“但日本和歐洲目前在推進(jìn)的‘大氫能’概念，是一個(gè)各方面均衡發(fā)展的氫能格局，交通只是其中的一個(gè)方面?！?/p>

中國氫能發(fā)展偏重燃料電池汽車的局面，既有一定歷史因素，也受到了國際大環(huán)境的影響。2008年美國削減氫燃料電池汽車項(xiàng)目支持的信號(hào)，曾顯著挫傷國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的積極性；2014年底日本豐田公司發(fā)布全球首款量產(chǎn)氫燃料電池汽車的捷報(bào)，又讓國內(nèi)一批企業(yè)和投資方重振信心。

“受國際上技術(shù)突破的影響，從2015年開始，中國的氫能產(chǎn)業(yè)就開始逐漸升溫?！焙螐V利說。

這股緩慢攀升的熱浪，借著2019年氫能首次被寫進(jìn)《政府工作報(bào)告》的契機(jī)，躍升至一波新的高潮。

與此同時(shí)，隨著國際氫能委員會(huì)的成立和日漸壯大，世界上不少國家也開始認(rèn)識(shí)到發(fā)展氫能的重要性。最典型的案例當(dāng)屬韓國和澳大利亞——這兩個(gè)此前在氫能問題上態(tài)度保守的國家，從去年下半年開始，對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的態(tài)度明顯變得積極起來。

“不論從內(nèi)部環(huán)境還是外部環(huán)境來看，氫能都正在擺脫小眾和非主流的地位，迎來了一個(gè)火熱的大趨勢(shì)。”何廣利說。他認(rèn)為，在這樣的良好局面下，中國也應(yīng)當(dāng)突破目前的應(yīng)用局限性，去開拓氫能更多的可能。

2019年東京舉行的第二屆氫能部長級(jí)會(huì)議所勾畫出的氫能藍(lán)圖，涵蓋了 “電力，熱力，運(yùn)輸，建筑和工業(yè)”等諸多領(lǐng)域。目前日本正在推進(jìn)的家庭熱電聯(lián)供系統(tǒng)裝置，在商業(yè)化進(jìn)程上已經(jīng)超過了氫燃料電池汽車，成為氫能應(yīng)用拓展上一個(gè)值得借鑒的范例。

道阻且長

在美國逐漸遇冷，卻在更廣泛的范圍內(nèi)日益受寵。各國對(duì)氫能的態(tài)度為什么表現(xiàn)出明顯的差異？

“各國的能源形勢(shì)并不一樣?！焙螐V利說，“美國的各類能源相當(dāng)富足，而中國的很多能源政策都是為了擺脫對(duì)進(jìn)口石油和進(jìn)口天然氣的依賴。如果以氫能這種二次能源為杠桿，讓我國依靠豐富的煤炭資源和可再生能源，就能滿足自己的清潔能源需求，這將是非常重大的戰(zhàn)略意義?！?/p>

但我國的氫能發(fā)展依然面臨著諸多障礙。彭蘇萍指出，目前氫能仍未正式納入我國的國家能源體系；相關(guān)核心設(shè)備依然主要依靠進(jìn)口，一些關(guān)鍵技術(shù)存在短板，缺乏完備的產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系；能引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的政策、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系依舊缺乏；包括制氫設(shè)施、氫能儲(chǔ)存與輸送設(shè)施、加氫站布局及氫安全輔助設(shè)施等在內(nèi)的氫能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展滯后。

他建議，應(yīng)當(dāng)盡快明確氫能產(chǎn)業(yè)主管政府部門，并出臺(tái)制定國家層面的氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖；將氫能從?；饭芾硗卣沟侥茉雌贩N管理，建立健全產(chǎn)業(yè)政策、安全監(jiān)管及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系；設(shè)立氫能源與燃料電池國家重大專項(xiàng)和國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，系統(tǒng)開展制-儲(chǔ)-輸-用氫關(guān)鍵技術(shù)研究，推進(jìn)核心材料和裝備的國產(chǎn)化。

氫能是不是21世紀(jì)的終極能源？對(duì)這句常常見諸報(bào)端的話，業(yè)內(nèi)爭(zhēng)議猶在。幾位受訪專家表示，應(yīng)當(dāng)尊重能源技術(shù)發(fā)展的固有周期和規(guī)律。比起輕言“終極”，更重要的是走好眼下的路。

來源：中國科學(xué)報(bào) 作者：李晨陽