我國氫能產業初具雛形

王軼辰

近期，氫能源成為各地產業布局的新亮點，不少地方紛紛推出氫能產業規劃方案，產業發展不斷提速。比如，上海提出到2025年建成加氫站50座，乘用車不少于2萬輛，其他車不少于1萬輛。佛山計劃今年投入使用10座加氫站，力爭實現1000輛氫能公交車示范運營目標。武漢計劃到2020年建設5座至20座加氫站，燃料電池車示范運行規模達到2000輛至3000輛……

產業鏈條構建完整

發展氫能是我國能源轉型的重要路徑，各地布局相關產業也是在為能源轉型提前鋪路。

業內專家告訴筆者，氫能是指在以氫及其同位素為主導的反應中，或者氫在狀態變化過程中所釋放出的能量，具有來源廣、可儲存、用途多、零碳零污染及能量密度大等特征，可發電、可供熱，還可作為交通工具燃料。同時，氫還是一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將不穩定的可再生能源變得穩定。

國際氫能協會副主席毛宗強表示，氫能量密度是汽油的3倍，是鋰電池的130倍，這讓氫能燃料在替代過程中的比重不斷增加。統計顯示，目前國際制氫年產量6300萬噸左右，中國每年產氫約2200萬噸，占世界氫產量的三分之一，成為世界第一產氫大國。

在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、應用研究到示范演示的全方位格局，布局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫、儲運、加注、應用等4個環節。以制氫環節為例，目前主要包括煤炭氣化、天然氣、甲醇重整、水電解等制氫方法。未來，“可再生能源+水電解制氫”將成大規模制氫發展趨勢。

同時，中國燃料電池車產量逐年增加。國際氫能協會提供的數據顯示，2017年中國共有8個品牌、10款車型的燃料電池汽車在產，總產量為1272輛，較2016年同比增長102.2%。2018年，中國燃料電池車產量達到1619輛，其中燃料電池專用車909輛、大客車710輛。

發展定位尚待明晰

盡管氫是二次能源，但具有零碳、高效、能源互聯媒介、可儲能、安全可控等顯著優勢，可以在交通、化工原料、工業、建筑等諸多領域推廣應用，且從各種制氫路線看，未來我國有足夠的氫資源支撐其作為能源。如果將氫能納入我國終端能源體系，與電力協同互補，將共同成為我國終端能源消費體系的主體，并在我國能源轉型中扮演重要角色。

值得注意的是，燃料電池在交通上的應用已成為氫能發展強勁動力。目前，燃料電池汽車已成為多國重要戰略產業。我國可利用現有資源優勢布局氫能與燃料電池產業，加大產業鏈薄弱環節及關鍵技術投入，搶占戰略制高點。

“雖然中國是第一產氫大國，具有豐富的資源基礎，但國家層面仍然沒有給予氫能明確定位。氫只是作為新能源汽車產業發展的一部分，缺乏整體頂層設計與戰略規劃。”中國氫能聯盟專家委員會主任、同濟大學校長助理余卓平表示，日本、歐洲、韓國、澳大利亞等國家均已發布氫能路線圖。

北京低碳清潔能源研究院新能源中心助理主任何廣利也指出，頂層設計至關重要，雖然有近20個省市已發布相關規劃，但全國性的氫能發展戰略和規劃尚未出臺，這或許將影響我國氫能產業的發展進程。

“當前，燃料電池汽車發展的第一大難題就是基礎設施建設瓶頸，如加氫站建站標準法規、政策體系均不健全，同時也無明確的歸屬管理部門。”何廣利表示，截至目前，上海、佛山、武漢、如皋等地明確了加氫站建設的主管部門及審批流程，但在國家層面卻仍無明文規定。正因如此，加氫站建設審批比較困難。因而，盡早明確氫能的歸口主管部門，成為業內共同的呼聲。

加速攻關完善配套

面對方興未艾的燃料電池產業，完善的零部件產業鏈配套非常重要。目前，我國燃料電池用的電催化劑、擴散層用碳紙、質子交換膜等應用基礎研究的樣品測試已達到國際水平，但沒有建立生產線不能提供批量產品，同時裝車用的電堆關鍵材料也依賴進口。

“應盡快完善產業鏈，實現關鍵材料自主生產，這不僅是降低電堆成本的需要，也是適應燃料電池車大規模商業化的要求。”中國工程院院士衣寶廉表示。

中國氫能聯盟專家委員會、武漢理工大學教授潘牧認為，燃料電池仍有性能提升創新的空間，比如新型納米催化劑的研制需要提速，膜電極性能的提升和電堆的創新等都需要持續推進。“燃料電池的創新非常關鍵，我國的前期積累少，追趕的難度大，要爭取通過創新推進燃料電池發展。”

倘若我國幾年內不能建立起燃料電池關鍵材料和部件的批量生產線，完全依靠進口，發展到一定程度，必然會出現“卡脖子”問題。

目前，我國燃料電池系統使用的70MPa氫瓶依賴進口，空壓機和氫氣循環泵也在研發和試生產階段。因此，應加大硏發投入，盡快實現批量生產，大幅度降低電池系統成本。為促進關鍵材料和部件的批量生產，也應加快相關標準的制定。

事實上，除了在氫燃料電池汽車領域優勢突出以外，燃料電池在儲能、發電等行業也具有發展空間。毛宗強預計，到2030年中國將成為世界最大的氫能與燃料電池市場;到2040年，氫能或將支撐中國10%的能源需求。