氫風(fēng)勁吹正當(dāng)時(shí)

文／曹耀峰

氫能進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵期，理性定位、精準(zhǔn)施策、謀篇布局至關(guān)重要。

●“氫能的高質(zhì)量發(fā)展，需要我們理性定位并客觀分析行業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題?！?/p>

專家簡(jiǎn)介

曹耀峰，中國(guó)石化集團(tuán)公司原副總經(jīng)理、國(guó)家地?zé)崮苤行闹笇?dǎo)委員會(huì)主任、世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會(huì)執(zhí)委、中國(guó)能源研究會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士。

負(fù)責(zé)組織實(shí)施了以普光高酸性氣田百億方天然氣產(chǎn)能建設(shè)為核心的國(guó)家“十一五”重大工程——川氣東送工程。

領(lǐng)銜的“特大型超深高含硫氣田安全高效開(kāi)發(fā)技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用”科研成果榮獲2012 年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng)。

組織了勝利埕島油田200 萬(wàn)噸年產(chǎn)量海工工程等項(xiàng)目建設(shè)與開(kāi)發(fā)，在海上油田特別是淺海油田工程建設(shè)方面具有較深造詣。

組織了中國(guó)工程院《中國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)劃和布局戰(zhàn)略研究》《中國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)劃和布局戰(zhàn)略研究（二期）》《山西省地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)劃和布局戰(zhàn)略研究》等重點(diǎn)咨詢項(xiàng)目，為我國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展提供了重要戰(zhàn)略支撐。

氫能，近期正受到前所未有的廣泛關(guān)注。由于處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，還需加強(qiáng)調(diào)研、科學(xué)論證，做好戰(zhàn)略支撐工作，保障氫能在我國(guó)的高質(zhì)量發(fā)展。

氫能在我國(guó)的高質(zhì)量發(fā)展，需要考慮和解決三個(gè)問(wèn)題，即氫從哪來(lái)？用到哪去？是否有商業(yè)化的可能性？

氫從哪來(lái)，是指煤制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫需考慮是否有富余氫用于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可再生能源制氫需考慮當(dāng)?shù)厥欠翊嬖诤线m來(lái)源。用到哪去，是要考慮當(dāng)?shù)厥欠裼谐墒烊剂想姵禺a(chǎn)業(yè)或其他氫消費(fèi)產(chǎn)業(yè)，中途的儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題如何解決。是否有商業(yè)化可能性，是指當(dāng)?shù)卣苤С謿淠苌虡I(yè)化的補(bǔ)貼多久，如何精準(zhǔn)定位補(bǔ)貼行業(yè)、環(huán)節(jié)、標(biāo)準(zhǔn)。

未來(lái)能源 潛力無(wú)窮

氫能，是一種資源豐富、用途廣泛、綠色低碳的二次能源。

氫能能量密度高，是木材的1000 倍、煤的5 倍左右、汽油的3 倍左右、天然氣的2.5 倍左右。氫能來(lái)源廣泛，煤、天然氣、石油、工業(yè)副產(chǎn)物、電解水都可以制氫。氫能用途廣泛，可用于發(fā)電、發(fā)熱、交通燃料，特別可用于燃料電池，在交通和儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。不過(guò)，現(xiàn)階段氫能主要還是用于工業(yè)原料。

氫能在能源供給側(cè)和消費(fèi)終端轉(zhuǎn)型中可發(fā)揮重要作用，供給側(cè)可消納更多可再生能源，在消費(fèi)終端可實(shí)現(xiàn)零排放零污染。

目前，在世界范圍內(nèi)氫能的發(fā)展正在受到廣泛關(guān)注。與此同時(shí)，燃料電池汽車(chē)迎來(lái)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要窗口期。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年，全球氫燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量為5177 輛。截至2018 年年底，氫燃料電池汽車(chē)保有量達(dá)到1.36 萬(wàn)輛。2019年上半年，僅中國(guó)的產(chǎn)銷(xiāo)量就分別達(dá)到1170 輛和1102 輛。截至2018 年年底，全球加氫站數(shù)量達(dá)到369 座。

氫能產(chǎn)業(yè)有望成為全球新能源產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要陣地，不少國(guó)家已將發(fā)展氫能列入了國(guó)家戰(zhàn)略。歐美日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，已經(jīng)先后制訂了多項(xiàng)氫能研究計(jì)劃。德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)已出臺(tái)政策支持可再生能源制氫、燃料電池技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。美國(guó)加州地區(qū)的氫基礎(chǔ)設(shè)施最為密集。2013年，美國(guó)加州眾議院出臺(tái)《第八號(hào)法案》；2015 年發(fā)布《加氫站許可指南》。日本目前運(yùn)營(yíng)著100 座加氫站。韓國(guó)將“氫經(jīng)濟(jì)”列為三大創(chuàng)新增長(zhǎng)戰(zhàn)略之一……

在中國(guó)，氫能日益受到重視。國(guó)家層面規(guī)劃戰(zhàn)略文件多次涉及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2016 年，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016—2030）》，涉及氫能和燃料電池應(yīng)用?！吨袊?guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(shū)（2016）》指出，到2020 年，加氫站達(dá)到100 座，氫能汽車(chē)保有量1 萬(wàn)輛；到2030 年，加氫站達(dá)到幾千座，氫能汽車(chē)保有量百萬(wàn)輛，市場(chǎng)規(guī)模萬(wàn)億元以上。

氫能優(yōu)勢(shì)突出，潛力較大，符合我國(guó)國(guó)情。當(dāng)下著手布局氫能產(chǎn)業(yè)恰逢其時(shí)，很有必要。2019 年政府工作報(bào)告明確提出，“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。截至目前，國(guó)內(nèi)20 余省區(qū)市制定了氫能、氫燃料汽車(chē)的發(fā)展規(guī)劃。

中國(guó)石化 領(lǐng)跑氫能

發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，也是中國(guó)石化發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、布局未來(lái)的現(xiàn)實(shí)選擇。

氫能與傳統(tǒng)油氣產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)系十分緊密，與石油石化行業(yè)的契合度極高。氫能產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，包含制氫、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、應(yīng)用與交通燃料燃油、天然氣供應(yīng)模式高度符合。

作為一體化的能源化工公司，中國(guó)石化提供了全國(guó)1/3 的化工產(chǎn)品、滿足了全國(guó)60%的油品需求，是我國(guó)最大的煉化產(chǎn)品生產(chǎn)和銷(xiāo)售企業(yè)。發(fā)展氫能，中國(guó)石化具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

強(qiáng)大的制氫能力。中國(guó)石化氫氣年產(chǎn)量在300 萬(wàn)噸左右，約占中國(guó)氫氣總產(chǎn)量的1/10；全國(guó)科學(xué)規(guī)劃的石化基地提供了現(xiàn)成的氫資源，地域優(yōu)勢(shì)明顯，集中制氫輻射面積大、成本低。

成熟的能源安全管理經(jīng)驗(yàn)。目前，氫能作為能源管理還是?；饭芾砩写鏍?zhēng)議。氫能源的安全生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)，是其規(guī)?；茝V的前置關(guān)鍵條件。中國(guó)石化有著豐富的安全管理經(jīng)驗(yàn)技術(shù)、完善的危化品安全制度體系和保障措施，擁有國(guó)內(nèi)危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域唯一從事安全研究的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，也是應(yīng)急管理部化學(xué)品登記中心的依托單位。

全面的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)體系。中國(guó)石化擁有遍布全國(guó)的3 萬(wàn)多座加油站并有相應(yīng)的物流體系布局，能夠快速布局加氫站。目前，國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)發(fā)展較快的地區(qū)基本上處于中國(guó)石化油品銷(xiāo)售的市場(chǎng)腹地。以現(xiàn)有加油站網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，快速布局加氫站，在加油站增設(shè)加氫功能，建設(shè)油氫合建站，能夠大大節(jié)約土地成本。

布局未來(lái)，中國(guó)石化正在全面推進(jìn)氫能發(fā)展的相關(guān)工作。

設(shè)立專門(mén)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。設(shè)立新能源辦公室；開(kāi)展氫能源產(chǎn)業(yè)布局和實(shí)施方案研究工作；成立中國(guó)石化新能源研究所，支撐氫能關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新；未來(lái)將成立氫能公司，致力于氫能技術(shù)研發(fā)及基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，引入國(guó)際領(lǐng)先的氫能企業(yè)作為戰(zhàn)略投資者，聯(lián)合打造氫能產(chǎn)業(yè)鏈和氫能經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈。

加強(qiáng)氫能領(lǐng)域國(guó)際合作。2019 年11月6 日，正值中法建交55 周年之際，中國(guó)石化集團(tuán)有限公司與法國(guó)液化空氣集團(tuán)在人民大會(huì)堂簽署合作備忘錄，探討加強(qiáng)氫能領(lǐng)域合作，揭開(kāi)了中法清潔能源合作的嶄新篇章。

多措并舉，穩(wěn)步推進(jìn)氫能業(yè)務(wù)。

氫能生產(chǎn)（氫氣的制備和提純）。中國(guó)石化在高橋石化開(kāi)展了500 標(biāo)方/小時(shí)重整副產(chǎn)氫氣等氫資源提純利用新技術(shù)試驗(yàn)，氫氣純度達(dá)到99.999%。在氫燃料電池汽車(chē)推廣較快的上海市，中國(guó)石化依托上海石化重整氫和制氫等氫氣資源及現(xiàn)有的變壓吸附裝置，按照供氫母站的定位建設(shè)1500 標(biāo)方/小時(shí)燃料電池用高純氫供應(yīng)中心，為上海加氫站提供氫氣。

氫能移動(dòng)（氫氣的儲(chǔ)運(yùn)和加注）。2019 年7 月1 日，中國(guó)石化在廣東佛山建成國(guó)內(nèi)首座油氫合建站——樟坑油氫合建站。這是國(guó)內(nèi)首座集油、氫、電為一體的新型能源供應(yīng)網(wǎng)點(diǎn)。2019 年11 月18 日，上海首批兩個(gè)油氫合建站項(xiàng)目竣工并投入試運(yùn)行。這是中國(guó)石化和法國(guó)液空在中國(guó)合作發(fā)展氫能的第一個(gè)落地項(xiàng)目。

氫能科技（儲(chǔ)氫和燃料電池相關(guān)技術(shù)）。依托中國(guó)石化新能源研究所，重點(diǎn)開(kāi)展成品氫氣檢測(cè)、分布式制氫、低碳制氫、燃料電池膜電極等方面研發(fā)；合成出具有中國(guó)石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料電池Pt/C 催化劑，電催化性能達(dá)到或優(yōu)于目前市場(chǎng)上的相關(guān)產(chǎn)品；開(kāi)發(fā)了PAN 基碳纖維成套技術(shù)；探索建設(shè)分布式燃料電池示范項(xiàng)目。

氫能投資（氫能相關(guān)的股權(quán)投資和資本運(yùn)作）。中國(guó)石化集團(tuán)資本有限公司通過(guò)直投和基金投資方式重點(diǎn)布局新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保、高端智能制造等領(lǐng)域，通過(guò)財(cái)務(wù)投資發(fā)現(xiàn)和培育戰(zhàn)略投資機(jī)會(huì)。氫燃料電池汽車(chē)和氫能源業(yè)務(wù)是其投資重點(diǎn)方向之一。

理性定位 客觀分析

當(dāng)前，“氫能社會(huì)”“萬(wàn)能能源”“終極能源”的提法層出不窮。氫能的高質(zhì)量發(fā)展，需要我們理性定位并客觀分析行業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題。

氫能為二次能源，是自然界中不存在的能源。氫能的制取，需要通過(guò)一次能源的加工、轉(zhuǎn)化而來(lái)。也就是說(shuō)，氫能還是沒(méi)有辦法憑一己之力滿足能源供應(yīng)需求的。

氫氣按來(lái)源分可分為灰氫（來(lái)自化石能源）、藍(lán)氫（來(lái)自化石能源+CCS/CCUS）、綠氫（來(lái)自可再生能源）。目前，我們所利用的主要是灰氫。但灰氫并不符合發(fā)展氫能的初衷。因?yàn)椋覛涞纳芷谔寂欧藕湍芎妮^高，從源頭上看只是污染發(fā)生了轉(zhuǎn)移。國(guó)際能源署的研究表明，全球利用化石能源制氫產(chǎn)生的二氧化碳高達(dá)8.3 億噸，等于英國(guó)和印尼的碳排放之和。

化石能源和可再生能源制氫，技術(shù)上都能走通，但只有后者才可能是無(wú)排放的。未來(lái)要真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制氫，重點(diǎn)應(yīng)在工業(yè)副產(chǎn)氫與可再生能源制氫方面取得突破?？稍偕茉粗茪涞某杀据^高，還處在示范階段，目前難以規(guī)?；茝V；工業(yè)副產(chǎn)氫用于燃料電池等高附加值應(yīng)用，同樣需要進(jìn)一步提純。

值得關(guān)注的是，當(dāng)前，氫燃料電池還存在發(fā)展瓶頸。

在交通領(lǐng)域，氫燃料電池汽車(chē)雖然具有清潔環(huán)保、加注時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但兩大瓶頸問(wèn)題限制了其市場(chǎng)空間。

一是能源轉(zhuǎn)化中間環(huán)節(jié)多。氫燃料電池汽車(chē)是電動(dòng)汽車(chē)的一種。氫氣要通過(guò)車(chē)載燃料電池轉(zhuǎn)化為電，又需要通過(guò)一次能源制取，整個(gè)過(guò)程包括一次能源→氫氣→電→機(jī)械能等幾個(gè)轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，能耗大。特別是電解水制氫和天然氣制氫再用于燃料電池汽車(chē)，整個(gè)過(guò)程反復(fù)冗長(zhǎng)，不如電動(dòng)汽車(chē)和天然氣汽車(chē)簡(jiǎn)單高效。

二是儲(chǔ)氫技術(shù)限制了市場(chǎng)應(yīng)用。目前，主要有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、金屬儲(chǔ)氫、有機(jī)液體儲(chǔ)氫四種儲(chǔ)氫方式。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫體積能量密度低；低溫液態(tài)儲(chǔ)氫能耗和成本都很高；金屬儲(chǔ)氫、有機(jī)液體儲(chǔ)氫，分別存在質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度過(guò)低、需要專門(mén)脫氫反應(yīng)器和系統(tǒng)復(fù)雜等問(wèn)題，目前在車(chē)載領(lǐng)域還很難商業(yè)化。

氫燃料電池在分布式能源領(lǐng)域的應(yīng)用，日本、美國(guó)、韓國(guó)目前主要用于微型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。但在中國(guó)，由于民用氣價(jià)、電價(jià)、供暖價(jià)格等存在交叉補(bǔ)貼，分布式燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)的產(chǎn)出值低于燃料費(fèi)用，目前無(wú)法用于居民家庭領(lǐng)域，其他燃料電池分布式應(yīng)用還在探索中。

伴隨氫能的快速發(fā)展，目前浮現(xiàn)出四大問(wèn)題。

技術(shù)方面。燃料電池（催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層）與加氫站（氫氣壓縮機(jī)）的關(guān)鍵材料部件依賴進(jìn)口，增大了投資與運(yùn)行成本，影響了商業(yè)化進(jìn)程。

安全標(biāo)準(zhǔn)方面。氫氣是易燃易爆氣體。發(fā)展氫能源必須制定嚴(yán)格、系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保氫能源利用全過(guò)程安全。當(dāng)前，我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步完善。運(yùn)氫方面，長(zhǎng)管拖車(chē)壓力參照天然氣相關(guān)規(guī)定在20MPa 內(nèi)，管道輸送標(biāo)準(zhǔn)尚未建立；儲(chǔ)氫方面，沒(méi)有70MPa 的IV 型瓶相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；加氫站方面，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)安全距離較國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)偏大（中國(guó)石化正在制訂油氫混合站標(biāo)準(zhǔn)）。

政策方面。無(wú)論氫燃料電池汽車(chē)還是加氫站，目前成本或投資都很高，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正的市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，對(duì)政府補(bǔ)貼依賴性強(qiáng)。補(bǔ)貼的偏差可能造成整個(gè)產(chǎn)業(yè)脫離真正的市場(chǎng)化發(fā)展方向。以燃料電池為例，日本豐田Mirai 的動(dòng)力以燃料電池（114kW）為主，動(dòng)力電池為輔（1.6kWh），而國(guó)內(nèi)由于補(bǔ)貼政策原因，車(chē)輛配置的動(dòng)力電池功率達(dá)到甚至超過(guò)燃料電池（如某物流車(chē)型，配置30kW 燃料電池+24kWh動(dòng)力電池）。而究竟最優(yōu)比例是多少，并未進(jìn)行深入研究。

資本市場(chǎng)方面。氫能源成為資本市場(chǎng)炒作的熱點(diǎn)題材。2019 年上半年，相關(guān)公司股價(jià)出現(xiàn)暴漲，個(gè)別股票價(jià)格甚至漲了5 倍以上，遠(yuǎn)高于同期上證指數(shù)和深成指數(shù)的漲幅。然而，氫能源的實(shí)體發(fā)展并不如資本市場(chǎng)火爆，核心技術(shù)空心化問(wèn)題沒(méi)有得到根本解決，產(chǎn)業(yè)方面補(bǔ)貼的依賴性仍然很強(qiáng)，行業(yè)內(nèi)觀望情緒比較濃重。

精準(zhǔn)施策 持續(xù)發(fā)展

做好頂層設(shè)計(jì)，完善政策體系

加強(qiáng)氫能源產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略研究?？茖W(xué)分析預(yù)判氫能源相關(guān)市場(chǎng)、技術(shù)及未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，研究編制全國(guó)性氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。

科學(xué)合理制定補(bǔ)貼及相關(guān)扶持政策，確保氫能源產(chǎn)業(yè)形成一定規(guī)模，能夠進(jìn)行技術(shù)示范升級(jí)，并引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)整體健康發(fā)展。

加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)降本增效

盡快解決我國(guó)核心材料、關(guān)鍵零部件及設(shè)備的空心化問(wèn)題。要通過(guò)持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，不斷降低氫氣和燃料電池成本，提高氫能源產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

●加氫站，是打造“氫能社會(huì)”的一個(gè)縮影。

完善標(biāo)準(zhǔn)體系，保障產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展

建立和完善以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為輔，重點(diǎn)突出、結(jié)構(gòu)合理，適應(yīng)中國(guó)氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)安全高效發(fā)展。

做好產(chǎn)融結(jié)合，助力產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展

氫能源產(chǎn)業(yè)處于培育期，做好產(chǎn)融結(jié)合，不僅能夠有力促進(jìn)氫能源實(shí)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且能夠?qū)崿F(xiàn)資本的快速升值。

國(guó)家層面需防止資本市場(chǎng)過(guò)度炒作、脫實(shí)向虛，要降低泡沫，避免股價(jià)或估值大起大落。地方政府發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，應(yīng)當(dāng)在充分考量資源、市場(chǎng)、資本等因素的基礎(chǔ)上，因地制宜布局產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

氫能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。我們有信心從源頭上謀篇布局，做好產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略支撐，走科學(xué)化、高端化、智能化的路子，把我國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)打造成一流產(chǎn)業(yè)。

我們相信，在建成多元、高效、清潔、綠色的能源體系進(jìn)程中，氫能必將發(fā)揮重要作用，同時(shí)為全面建成小康社會(huì)和實(shí)現(xiàn)美好生活做出更大貢獻(xiàn)。