我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度是被高估了？還是被低估了？
作者：鄭丹 來源：中國石油石化 發(fā)布時間：2019-09-08 分享到：
 

北歐國家冰島，面積不大，人口只有30萬左右。這個國家沒有加油站，16個加氫站提供了全國汽車的交通用能，形成了覆蓋全國的加氫站網(wǎng)絡。這得益于冰島得天獨厚的資源稟賦：71%是水力、29%是地熱，可再生能源發(fā)電和制氫成本極低。

另一個是，北歐國家丹麥，擁有12個加氫站，也已經(jīng)建成全國范圍的加氫站網(wǎng)絡。在國土面積不大的丹麥，國內(nèi)一半以上的人口駕車15公里便可以找到一個加氫站。

雖然這兩個氫能源發(fā)展的理想范本能在多少國家實現(xiàn)尚未可知，但能看到的是氫能熱潮已至，且來勢洶涌。

氫能產(chǎn)業(yè)先鋒日本提出“氫經(jīng)濟社會”的奮斗目標，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)；

德國計劃通過建立429個加氫站組成覆蓋全國的加氫網(wǎng)絡；

北歐國家將在歐洲北部打造一條“北歐氫能走廊”；

中國也發(fā)布了在氫能產(chǎn)業(yè)示范領先地區(qū)長三角建設氫走廊的發(fā)展規(guī)劃。

中國工程院院士、中國石化集團原副總經(jīng)理曹耀峰指出，“發(fā)展氫能一直是世界各國能源布局中的重點。日本、韓國、美國和歐洲的發(fā)達國家先后制定了多項氫能研究計劃，將其列入國家戰(zhàn)略�！�

乘著低碳理想之風，氫能源來日能飛多遠？

專家認為，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，仍需假以時日。

待入國家發(fā)展戰(zhàn)略

在今年兩會上，來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”這個字眼一再映入人們的眼簾。

3月16日，兩會發(fā)布的政府工作報告明確提出“推動充電、加氫等設施建設”，這是氫能源首次被寫入國務院政府工作報告。

被寫入政府工作報告，是否意味著氫能產(chǎn)業(yè)將被打上國家標簽，成為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)？

在中國國際經(jīng)濟交流中心信息部研究員景春梅看來，《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》和《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(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)新提升到國家戰(zhàn)略高度，列為重點發(fā)展任務。

2019年，我國第一次將氫能相關內(nèi)容納入政府工作報告，表明國家將更加重視氫能發(fā)展。

北京清潔燃料協(xié)會會長、北京郵電大學教授張永澤表示，“氫能2018年來在我國發(fā)展迅猛，但從第三方角度觀察，國家層面對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然十分謹慎和理性�！�

我國需不需要一個氫能發(fā)展國家戰(zhàn)略?

國家能源局信息中心副主任何勇健表示，“由于我國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、儲能和消納的壓力更大，更需要穩(wěn)定大容量的儲能手段和載體，氫能從現(xiàn)有技術(shù)路線看是最佳選擇�！�

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

2016年10月，我國發(fā)布《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書(2016)》，為2030年前的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展設定了目標。

藍皮書要求，2020年率先實現(xiàn)氫能汽車及加氫站的規(guī)�；�推廣應用，建成加氫站100座；氫來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，在一些專家和企業(yè)人士看來，當前一些與氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關問題沒有界定和明確，比如加氫站如何建設、相關標準如何確定、技術(shù)路線如何選擇等。

曹耀峰表示，“國家應盡快建立頂層設計，統(tǒng)籌氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建立規(guī)范化標準，對氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展予以規(guī)范引導。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，多點突破，帶動全面。汽車行業(yè)、能源行業(yè)應攜手破解氫能產(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)展的相關規(guī)劃或指導最快可能于近兩年出臺。

待解“朱棣文之問”

10年前，關于氫能源，有一個著名的“朱棣文之問”。

2001年，我國開始氫燃料電池的研發(fā)。

2009年5月7日，時任美國能源部部長的朱棣文宣布停止資助氫燃料電池研發(fā)。朱棣文在跟中國有關方面交流時，提出兩個問題：氫氣的來源？成本多少？

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

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

氫，能否從源頭就使用清潔能源?

現(xiàn)有的制氫路徑有三條。

通過煤炭、天然氣、焦爐煤氣、氯堿尾氣可制取“灰氫”，但生產(chǎn)過程中會排放大量二氧化碳；

通過煤炭、天然氣等化石燃料制取，再運用CCUS實現(xiàn)碳中和，可得到“藍氫”；

通過來源于風能和太陽能的可再生能源電解水制取，可得到生產(chǎn)過程沒有碳排放的“綠氫”。

中國工程院院士、國家能源專家委副主任杜祥琬認為，“從制氫來說，化石能源也好，非化石能源也好，當前技術(shù)上都可以走通�！�

但，制約因素是成本。

中國石化經(jīng)濟技術(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，許多專家認為，發(fā)展初期采用化石能源低成本制氫是較為現(xiàn)實的路徑。

英國皇家化學會會士、中海油研究總院有限責任公司新能源研究中心專家肖鋼認為，“當前一個階段，化石能源制氫是主流，技術(shù)經(jīng)濟可行�？稍偕�能源電解水制氫清潔環(huán)保，有望成為未來市場的主流。”

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

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

目前，氫氣年產(chǎn)量6900萬噸，僅不到40萬噸配套了CCUS項目。

由于CCUS項目目前尚缺乏經(jīng)濟性，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)濟條件，如需要碳交易來推行，但當前全球平均碳價水平仍較低（10美元/噸），對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運環(huán)節(jié)成本和燃料電池成本等。

當前，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研究機構(gòu)研究的重點。只有燃料電池系統(tǒng)成本大幅下降，氫燃料汽車才能在細分領域形成競爭力，由此帶動氫能源的發(fā)展。