能源新干線 氫燃料電池的春天

何勝男

在北京昌平南口燕山腳下，座落著一個普通的院子。在外人眼里沒有什么特別之處，但是在清華人眼中，這里卻是神圣的殿堂——這座“年齡”超過半個世紀的院子被清華師生尊稱為“200號”。這里孕育著世界上最先進的新能源技術——氫燃和電池。

為什么選擇氫能作為新能源開發的突破口？在科技創新領域，氫能的開發起到了什么作用？氫燃料電池的發展現狀和產業化應用在助推國防科技工業的發展上提供了哪些可靠的、持續的能源保障？為什么能在長期沒有投資回報的領域潛心研究？清華大學核能與新能源技術研究院氫燃料學科帶頭人毛宗強教授講述了他與氫的不解之緣，帶我們走進這個充滿神秘面紗的能源新干線——氫燃樸電池。

一見“氫”心

毛教授最初的專業方向并不是氫能。一次留學的機會，讓他看到中國的能源，尤其是新能源與美國等發達國家，存在很大的差距，單純依靠煤炭、燃油等化石能源，不足以支撐中國大國崛起的歷史重任。回國后，從1993年開始，毛教授帶領他的科研團隊經過三個多月的選題研究，通過橫向、縱向的數據分析和綜合對比，認為氫能是最有前途的、環保性能最好的綠色能源，取之不盡用之不竭，可循環使用，能夠助推國民經濟持續發展。就這樣，懷著對國家能源發展的建設使命、懷著對科學精神的不懈追求、對科學研究的無限熱愛，毛教授一見“氫”心，開啟了氫能研究的職業生涯。

在選題興奮過后，面臨的是重重困難，當時國家科研經費緊張，該課題只有5萬元的啟動資金，為了保證選題的順利研究，這筆資金全部用來購買了實驗用的儀器設備，科研人員的生活都很難保障。在“清華200號”這片凈土里，遠離市區的喧囂，一群不懼艱險、不畏困難的科研人員潛心實驗、埋頭鉆研，就是靠著對氫燃料的熱愛和一股韌勁兒，氫燃料電池技術研究應運而生。

“氫”裝上陣

為了進一步推動中國氫燃樸電池的產業化發展，毛教授作為氫能領域的專家，代表中國到聯合國計劃發展署爭取相關實驗項目的落地。當時，西方發達國家氫能專家對中國發展氫燃料電池技術提出了質疑。2005年，中國氫能燃料電池的發展迎來了新局面。聯合國計劃發展署（UNDP）、全球環境基金（GEF）和中國科技部（MOST）聯合設立了發展中國家燃料電池大巴車中國項目。目前，該項目已經成功舉辦了三期，從最初2005年第一期靠引進奔馳的3輛燃料電池大巴車做數據分析、2008年北京奧運會20輛氫燃粉電池橋車和3輛公共汽車的試運行;到項目第二期，2010年上海世博會展示的196輛燃料電池車（100輛國產觀光車，90部分國產輛轎車，6輛國產大巴車）并在上海成立了全國最大的濟陽路加氫站;再到項目第三期，2016年由北京、上海、鄭州、深圳和鹽城5座城市聯袂出手，共109輛氫燃料電池公共汽車驗證燃料電池車的功能和可靠性。顯然，我們用實際行動打消了國外專家對中國研發氫燃料電池車的質疑，開啟了“氫”裝上陣的新局面。 “氫”的春天

除了上面所說的UNDP-GEF-MOST的氫燃料電池示范項目，全國氫能較大規模的地方實踐首先在江蘇省如皋市開始，2014年年底，廣東省佛山市開始在氫燃料電池發力。2016年，中國氫燃料電池的發展迎來了嶄新的春天。《“十三五”國家科技創新規劃》《“十三五”戰略性新興產業發展規劃》等相關政策，從頂層設計層面明確了氫能燃料電池產業的戰略地位，要求發展引領產業變革的顛覆性技術，明確指出開發氫能、燃料電池等新一代能源技術。各地紛紛將發展氫燃料電池作為重點任務，將氫燃料電池向多角度、多領域擴展。2017年9月，上海市政府印發了《上海市燃料電池汽車發展規劃》，提出了上海市到2020年、2025年2030年三階段氫燃和電池的發展目標。2018年3月，蘇州市政府也發布了《蘇州市氫能產業發展指導意見（試行）》，提出到2020年、2025年、階段發展目標。隨著政策的出臺，各種民用產業相繼落地，以燃料電池車為首的氫燃料電池的應用如雨后春筍，蓬勃發展。國內氫燃料電池車在動力性、續駛里程等性能指標方面取得了重大進步，主要以商用車為主。中國在氫燃和電池及相關材粉鈿領域以初步形成產業鏈。

氫燃料電池因具有便利性、隱蔽性等特點，在國防軍事系統中得到了應用。諸如單兵綜合裝備系統、分布式電站作戰指揮部作戰電源裝備、導彈發射電源設備、海軍艦船潛艇動力裝備等。

成立于1974年的國際氫能協會（IAHE）對中國的氫能與燃料電池特別關注。在今年6月于巴西里約熱內盧舉行的第22屆世界氫能大會上，由IAHE副主席毛宗強教授極力推薦，我國中車青島四方公司，以世界第一個氫燃和電池輕軌火車頭制造者的身份獲得國際氫能界最高大獎——格羅夫獎。

傾囊相助

整個采訪過程中，毛教授準備的提綱和手稿一眼沒看。我們深知，他早已把這些研究成果和數據深深的印在了腦子里，如同自己的孩子那樣熟悉、愛護。當談到科技創新文化時，毛教授沒有像前面那樣侃侃而談，而是沉思片刻后舉了一個例子。他說有些從事科學技術研究的學生剛畢業，有的甚至還沒畢業，社會上有些獵頭公司就用高年薪、高職位等物質條件來誘惑，使得學生很難沉下心來用心鉆研科學技術。這是老一輩科研工作者對事業的厚望也是對青年科研工作者能踏實、潛心科研的一種期望。因此，基于對氫能研究與發展的厚望，2014年，毛教授用自己多年積蓄的10萬元作為啟動金，獲得企業和愛心人士的資助，在清華大學基金會成立了“毛宗強氫能教育基金”，用以鼓勵對氫能與燃料電池等領域感興趣的學生完成學業，成才報國。這是對年輕科研工作者的鼓勵、支持和厚望，更是對踏實、求真、務實科研精神的一種傳承和弘揚。獲獎的學生紛紛撰寫獲獎感言，表達對氫能及燃乍電池的美好未來的憧憬和為之努力奮斗的決心。

在國家大力倡導科技創新的政策支持下，在毛宗強教授等一大批學科帶頭人的引領下，氫燃料電池的發展與應用前景必能迎來更加美好的明天。