市場化有“堵點”知難而進搶占氫能制高點

鄧大洪

氫能源行業遠期市場規模一片光明是不爭的事實，但清華大學汽車研究所所長、博士生導師陳全世表示，發展氫能“關鍵技術還有障礙……”知難而進，我國將氫能列為重要的新能源技術路徑之一。

技術“賭點”待打通

陳全世表示，發展氫能“關鍵技術還沒解決，應該回到實驗室里繼續研究，在膜和催化劑這兩大關鍵問題沒解決前，呼吁發展氫燃料汽車是不合理的。”

陳全世認為，主要是關鍵技術沒解決，不具備產業化的條件。第一，目前全世界能夠商業化供應氫燃料電池質子交換膜材料的只有美國杜邦公司一家，日本的一家公司也能做，但是不對外銷售。第二，在目前技術條件下氫燃料電池的催化劑是鉑金。鉑金全世界產量很低且價格貴（大概是黃金的2倍），目前鉑金的全球產量是每年大概200多噸，60%以上是做首飾，20%左右是做工業催化劑。如果要普及燃料電池汽車，鉑金的價格肯定會翻番；而且鉑這個催化劑很嬌貴，要求氫氣純度達到99.99%以上。另外，相關的技術指標體系也并不明確，國內氫燃料電池有些技術指標現在都不知道怎么測算。

陳全世還認為，加氫站的安全也是很重要的問題?！柏S田公司用的氫燃料電池汽車里使用了70個兆帕壓力的儲氫罐，氫站加氫裝置的工作壓力比這一數據高1.3倍左右，大概1000個大氣壓。這么大的壓力，加氫站萬一發生爆炸等事故怎么辦？安全問題需要慎重考慮。”

在陳全世看來，目前國內的氫燃料電池同樣有些熱得過頭了，都熱衷于造車，而不是做基礎研究攻克關鍵技術?！艾F在國內燃料電池研究挺熱，但據我所知，不少車企的燃料電池都是從加拿大買的，想從日本買但是買不到，加拿大目前也只有兩家公司能做燃料電池。加拿大是全球公認的燃料電池技術領先的國家之一，他們也沒有實現產業化。兩大關鍵技術都沒解決，怎么做產業化？政府和車企應該聯合大學等研究機構，把膜、催化劑、極板等基礎問題解決了，而不是做多少輛車。”

湖南大學化學化工學院教授、博士生導師王雙印也表示：“氫能源產業尚在起步階段，地方政策疊加上市公司努力，有利于產業鏈更快完善。需要看到的是，氫能源產業仍存在許多瓶頸，亟待科研機構攻克。以氫燃料電池為例，需要鉑族金屬作為催化劑，短期內可替代性較差。鉑族金屬十分稀缺，據美國地質調查局統計，世界鉑族金屬儲量大國是南非、俄羅斯、美國和加拿大，四國儲量占全球鉑族金屬資源總儲量99%以上。我國鉑族金屬資源比較貧乏?！?/p>

“不少國家和企業都將氫能作為新能源領域發展的一個重點方向，但氫能產業現在還達不到市場化所需的經濟性要求，目前仍處于初創期?！眹鴦赵喊l展研究中心研究員周健奇表示。

周健奇認為，其關鍵在于技術的不成熟，不具備參與能源市場競爭的基本條件。當前，氫能的產業結構以研發和生產為主，下游應用主要是示范應用，缺少規?；氖袌鲂枨?，沒有形成必要的配套支撐?！皻淠馨l展從以技術創新為核心的產業初創期，到規模化發展的成長期，還需要一定的時間。這是氫能與太陽能、風能等已經步入產業成長期的新能源之間最大的不同?！?/p>

技術不成熟為何仍要推進呢？

站穩制高點 攻堅克難

“我國將氫能列為重要的新能源技術路徑之一，一是為了更好、更快地取得節能減排的更大成效，確?！p碳目標實現；二是為了突破傳統油氣能源的資源約束，推進能源領域的自主可控；三是為了攻克新能源前沿技術難關，站穩全球新能源技術制高點。”周健奇說。

在周健奇看來，我國發展氫能有三方面優勢：一是源頭優勢，即制氫規模全球第一；二是市場優勢，盡管各國的氫能應用都沒有大規模啟動，但我國的氫市場相對于其他國家較大；三是要素優勢，各類要素在我國政策的引導下，加速向氫能領域集聚，正在或已經形成了要素優勢。

“到2050年估計全世界能源的18%將由氫提供。”國際氫能協會副主席、清華大學教授毛宗強說。氫能應用，可以分為兩個方面：一個作為燃料，一個作為能源。作為燃料時，氫可以做成合成氨、甲醇、二甲醚等。作為能源時，氫可應用在內燃機、鍋爐、窯爐等之中，還有燃料電池，涉及點化學方法，直接發電得到了電和熱。氫能的用途非常多，氫汽車僅僅是一部分。

毛宗強表示，氫的用途多種多樣，預計到2050年可以用來發電，占11%；用在交通方面，包括現在的車，將來的船甚至飛機占28.6%；工業能源占20.8%；建筑商用占14.3%；化工原料占24.7%。

“在減排方面，氫起到了非常大的作用?！泵趶娬f。首先是用氫電代替煤電，可再生資源能夠上網，煤電發揮了很大的作用，要減排就需要用氫代替煤炭。其次是氫燃料電池分布式發電，以保障電力安全。PTG、PTX可吸納更多的可再生資源電力。氫能代替交通領域的化石燃料，為建筑物提供熱電聯供，代替焦炭煉鐵，直接與CO2反應，生成穩定的碳氫化合物。常規潛艇用柴油做動力，燃料電池也作為備用電力，氫燃料電池，它工作溫度只有80℃，一點聲音也沒有，在海洋幾十米甚至上百米的水下根本探測不出來，已經商業化。德國已經做出來，并且正陸續出售。清華大學1993年開始做燃料電池，目前在催化劑、膜電極方面進行應用。

有人認為燃料電池適合日本，因為日本國土版圖是一個條，建一個加氫站就可覆蓋一大片。氫燃料電池的應用適合經濟富裕的地方。

“并不是因為日本版圖窄長適合燃料電池，中國同樣適合。”毛宗強對此不以為然。他說：“氫的發展包括燃料電池是有階段的，中國也是先東后西、先南后北，先經濟發達，再欠發達，有一個過程。咱們現在有12萬個加油站，遍布全國，等氫能車達到了千萬量級的時候，加氫站系統比加油站系統便宜。”

有人認為，氫需要一個支撐網絡，現在石油已經有網絡了，還有必要投資這么大嗎？毛宗強則表示，氫能代表方向，而且有人做出了樣板，比如日本做得很好。我們不跟上將來就會落后，雖然已經有了燃油網絡，但是還需要發展氫能。