我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度是被高估了？還是被低估了？
作者：鄭丹 來(lái)源：中國(guó)石油石化 發(fā)布時(shí)間：2019-09-08 分享到：
 

北歐國(guó)家冰島，面積不大，人口只有30萬(wàn)左右。這個(gè)國(guó)家沒(méi)有加油站，16個(gè)加氫站提供了全國(guó)汽車的交通用能，形成了覆蓋全國(guó)的加氫站網(wǎng)絡(luò)。這得益于冰島得天獨(dú)厚的資源稟賦：71%是水力、29%是地?zé)�，可再生能源發(fā)電和制氫成本極低。

另一個(gè)是，北歐國(guó)家丹麥，擁有12個(gè)加氫站，也已經(jīng)建成全國(guó)范圍的加氫站網(wǎng)絡(luò)。在國(guó)土面積不大的丹麥，國(guó)內(nèi)一半以上的人口駕車15公里便可以找到一個(gè)加氫站。

雖然這兩個(gè)氫能源發(fā)展的理想范本能在多少國(guó)家實(shí)現(xiàn)尚未可知，但能看到的是氫能熱潮已至，且來(lái)勢(shì)洶涌。

氫能產(chǎn)業(yè)先鋒日本提出“氫經(jīng)濟(jì)社會(huì)”的奮斗目標(biāo)，并發(fā)布《氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖》和“三步走”策略；

韓國(guó)頒布《氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)戰(zhàn)略路線圖》，提出盡快布局包括氫能燃料電池汽車、加氫站、氫能源在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)；

德國(guó)計(jì)劃通過(guò)建立429個(gè)加氫站組成覆蓋全國(guó)的加氫網(wǎng)絡(luò)；

北歐國(guó)家將在歐洲北部打造一條“北歐氫能走廊”；

中國(guó)也發(fā)布了在氫能產(chǎn)業(yè)示范領(lǐng)先地區(qū)長(zhǎng)三角建設(shè)氫走廊的發(fā)展規(guī)劃。

中國(guó)工程院院士、中國(guó)石化集團(tuán)原副總經(jīng)理曹耀峰指出，“發(fā)展氫能一直是世界各國(guó)能源布局中的重點(diǎn)。日本、韓國(guó)、美國(guó)和歐洲的發(fā)達(dá)國(guó)家先后制定了多項(xiàng)氫能研究計(jì)劃，將其列入國(guó)家戰(zhàn)略�！�

乘著低碳理想之風(fēng)，氫能源來(lái)日能飛多遠(yuǎn)？

專家認(rèn)為，新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路總是榮耀與荊棘相伴，困難與挑戰(zhàn)同在。氫能產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化發(fā)展，仍需假以時(shí)日。

待入國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略

在今年兩會(huì)上，來(lái)自汽車界的多位人大代表提出了發(fā)展氫能源汽車產(chǎn)業(yè)的建議，使“氫”這個(gè)字眼一再映入人們的眼簾。

3月16日，兩會(huì)發(fā)布的政府工作報(bào)告明確提出“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”，這是氫能源首次被寫入國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告。

被寫入政府工作報(bào)告，是否意味著氫能產(chǎn)業(yè)將被打上國(guó)家標(biāo)簽，成為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)？

在中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)交流中心信息部研究員景春梅看來(lái)，《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》和《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等都將氫能發(fā)展與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新提升到國(guó)家戰(zhàn)略高度，列為重點(diǎn)發(fā)展任務(wù)。

2019年，我國(guó)第一次將氫能相關(guān)內(nèi)容納入政府工作報(bào)告，表明國(guó)家將更加重視氫能發(fā)展。

北京清潔燃料協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、北京郵電大學(xué)教授張永澤表示，“氫能2018年來(lái)在我國(guó)發(fā)展迅猛，但從第三方角度觀察，國(guó)家層面對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然十分謹(jǐn)慎和理性�！�

我國(guó)需不需要一個(gè)氫能發(fā)展國(guó)家戰(zhàn)略?

國(guó)家能源局信息中心副主任何勇健表示，“由于我國(guó)可再生能源布局具有大規(guī)模大范圍逆向分布的特征，系統(tǒng)調(diào)峰、儲(chǔ)能和消納的壓力更大，更需要穩(wěn)定大容量的儲(chǔ)能手段和載體，氫能從現(xiàn)有技術(shù)路線看是最佳選擇�！�

何勇健稱，目前，國(guó)內(nèi)對(duì)這方面缺乏系統(tǒng)深入的研究論證，或有意無(wú)意回避了這方面的尖銳矛盾。這對(duì)我國(guó)能源的清潔低碳轉(zhuǎn)型是一個(gè)潛在的巨大隱患。從這個(gè)意義上說(shuō)，我國(guó)對(duì)氫能戰(zhàn)略的需要比日本和歐美更加緊迫。

2016年10月，我國(guó)發(fā)布《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(2016)》，為2030年前的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展設(shè)定了目標(biāo)。

藍(lán)皮書要求，2020年率先實(shí)現(xiàn)氫能汽車及加氫站的規(guī)�；�推廣應(yīng)用，建成加氫站100座；氫來(lái)源由化石能源為主到逐步提高綠色制氫等。

盡管有了一些規(guī)劃和目標(biāo)，在一些專家和企業(yè)人士看來(lái)，當(dāng)前一些與氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)問(wèn)題沒(méi)有界定和明確，比如加氫站如何建設(shè)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如何確定、技術(shù)路線如何選擇等。

曹耀峰表示，“國(guó)家應(yīng)盡快建立頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建立規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展予以規(guī)范引導(dǎo)。讓氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新、發(fā)展，全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力，多點(diǎn)突破，帶動(dòng)全面。汽車行業(yè)、能源行業(yè)應(yīng)攜手破解氫能產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的難題�！�

據(jù)最新消息，有專家表示，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)規(guī)劃或指導(dǎo)最快可能于近兩年出臺(tái)。

待解“朱棣文之問(wèn)”

10年前，關(guān)于氫能源，有一個(gè)著名的“朱棣文之問(wèn)”。

2001年，我國(guó)開始?xì)淙剂想姵氐难邪l(fā)。

2009年5月7日，時(shí)任美國(guó)能源部部長(zhǎng)的朱棣文宣布停止資助氫燃料電池研發(fā)。朱棣文在跟中國(guó)有關(guān)方面交流時(shí)，提出兩個(gè)問(wèn)題：氫氣的來(lái)源？成本多少？

今天，在氫能欲飛之時(shí)，“朱棣文之問(wèn)”言猶在耳。有業(yè)內(nèi)專家指出，時(shí)至今日，“朱棣文之問(wèn)”仍然未得到完全解決。

“‘朱棣文之問(wèn)’的第一個(gè)問(wèn)題實(shí)際隱含了氫氣制取環(huán)節(jié)是否清潔的問(wèn)題�！睆堄罎烧f(shuō)。

氫，能否從源頭就使用清潔能源?

現(xiàn)有的制氫路徑有三條。

通過(guò)煤炭、天然氣、焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣可制取“灰氫”，但生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放大量二氧化碳；

通過(guò)煤炭、天然氣等化石燃料制取，再運(yùn)用CCUS實(shí)現(xiàn)碳中和，可得到“藍(lán)氫”；

通過(guò)來(lái)源于風(fēng)能和太陽(yáng)能的可再生能源電解水制取，可得到生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有碳排放的“綠氫”。

中國(guó)工程院院士、國(guó)家能源專家委副主任杜祥琬認(rèn)為，“從制氫來(lái)說(shuō)，化石能源也好，非化石能源也好，當(dāng)前技術(shù)上都可以走通�！�

但，制約因素是成本。

中國(guó)石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院專家羅佐縣把不同工藝路線制氫的成本做了比較。

天然氣制氫（含煉廠氣）成本約0.8~1.5元/Nm³；

石腦油制氫(含液化氣)成本約0.7~1.6元/Nm³；

煤制氫(含焦炭)成本約0.6~1.2元/Nm³；

液氨裂解制氫成本約2.0~2.5元/Nm³；

甲醇裂解制氫成本約1.8~2.5元/Nm³；

水電解制氫成本約3.0~3.5元/Nm³。

研究顯示，化石能源制“灰氫”成本較低，但碳排放水平高；電解水制氫雖然可達(dá)到零排放，但成本較高，限制了“綠氫”的發(fā)展。

因此，許多專家認(rèn)為，發(fā)展初期采用化石能源低成本制氫是較為現(xiàn)實(shí)的路徑。

英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士、中海油研究總院有限責(zé)任公司新能源研究中心專家肖鋼認(rèn)為，“當(dāng)前一個(gè)階段，化石能源制氫是主流，技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行。可再生能源電解水制氫清潔環(huán)保，有望成為未來(lái)市場(chǎng)的主流�！�

在“灰氫”和“綠氫”之間，還有一條中間路線“藍(lán)氫”。但這種在化石能源制“灰氫”的基礎(chǔ)上引入CCS技術(shù)降低排放制造“藍(lán)氫”的方法，當(dāng)前存在一定制約。

羅佐縣表示，全球CCS/CCUS示范項(xiàng)目多集中在美國(guó)、加拿大和挪威等發(fā)達(dá)國(guó)家，已開展的CCUS工業(yè)示范項(xiàng)目來(lái)自油氣田、化工、電力等行業(yè)，多與發(fā)電配套。

目前，氫氣年產(chǎn)量6900萬(wàn)噸，僅不到40萬(wàn)噸配套了CCUS項(xiàng)目。

由于CCUS項(xiàng)目目前尚缺乏經(jīng)濟(jì)性，多處于示范階段，全面普及仍有一定難度；CCS技術(shù)推廣需要一定的經(jīng)濟(jì)條件，如需要碳交易來(lái)推行，但當(dāng)前全球平均碳價(jià)水平仍較低（10美元/噸），對(duì)CCS技術(shù)發(fā)展形成一定制約。這些都在一定程度上制約了“藍(lán)氫”的發(fā)展。

除制氫環(huán)節(jié)成本外，橫在氫能源發(fā)展面前的障礙還有儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)成本和燃料電池成本等。

當(dāng)前，電堆約占車用燃料電池系統(tǒng)成本的60%，燃料電池系統(tǒng)約占整車成本的50%。

肖鋼表示，“氫燃料電池系統(tǒng)成本較高，制約了氫燃料電池車的發(fā)展�！�

據(jù)肖鋼介紹，膜電極（鉑催化劑、質(zhì)子交換膜等）、電堆加工制造（均一性）及使用環(huán)境要求等因素導(dǎo)致氫燃料電池系統(tǒng)成本較高。

因此，降低燃料電池系統(tǒng)成本成為車企及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)研究的重點(diǎn)。只有燃料電池系統(tǒng)成本大幅下降，氫燃料汽車才能在細(xì)分領(lǐng)域形成競(jìng)爭(zhēng)力，由此帶動(dòng)氫能源的發(fā)展。