氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定程度，需要有競跑規(guī)則，引導(dǎo)氫能產(chǎn)業(yè)鏈良性發(fā)展。否則，“各有各的招”“各有各的路”的野蠻生長會破壞氫能行業(yè)發(fā)展。同時(shí)，在目前技術(shù)、產(chǎn)品百花齊放的過程中，設(shè)立技術(shù)、工藝、材料的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，可以防止競爭中的內(nèi)耗。
作為最具發(fā)展?jié)摿Φ亩吻鍧嵞茉矗瑲淠苁菍?shí)現(xiàn)多領(lǐng)域深度清潔脫碳的重要路徑，也是全球能源技術(shù)革命和轉(zhuǎn)型發(fā)展的重大戰(zhàn)略方向。氫能產(chǎn)業(yè)鏈條長，涵蓋上游制氫，中游儲運(yùn)氫，下游用氫等環(huán)節(jié)。那么，哪個(gè)環(huán)節(jié)最具發(fā)展?jié)摿Γ繗淠墚a(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展成熟還需哪些政策支撐？圍繞上述問題，本報(bào)記者日前專訪了中國科學(xué)院院士徐春明。
1各環(huán)節(jié)均有突破潛力
問：氫能產(chǎn)業(yè)鏈龐大且復(fù)雜，各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)展情況如何？
徐春明：從氫能的制、儲、運(yùn)、用幾大環(huán)節(jié)來看，各個(gè)環(huán)節(jié)都有繼續(xù)突破的潛力。
上游制氫環(huán)節(jié)可分為化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫和電解水制氫等多種方式，即俗稱的“灰氫”“藍(lán)氫”“綠氫”。其中，綠電制氫過程不會排放溫室氣體，得到的氫氣純度高，是未來制氫的主要方向。
中游儲運(yùn)氫環(huán)節(jié)，無論是高壓氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)儲氫，還是管道輸氫，都比較依賴于制氫和用氫的場景。我們均能找到相應(yīng)的技術(shù)，滿足基本的需求。如固態(tài)儲氫方面，中國石油大學(xué)重質(zhì)油國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室針對金屬氫化物做了一些前期工作，可以在較低壓力和常溫下實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的儲氫；氫冶金方面，以氫氣為還原劑的短流程路線，可大大減少排放；綠電氨方面，中國石油大學(xué)通過與和寧化學(xué)公司合作，探索綠電合成氨路線。
下游用氫環(huán)節(jié)，燃料電池是重要的應(yīng)用場景。隨著燃料電池技術(shù)的發(fā)展，氫逐步通過燃料電池在交通、建筑、發(fā)電等領(lǐng)域得到應(yīng)用。目前，我國已初步掌握了燃料電池電堆、動力系統(tǒng)與核心部件、整車集成技術(shù)。
總體來看，氫能產(chǎn)業(yè)鏈非常龐大，也非常復(fù)雜，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈形成規(guī)模尚需時(shí)間，更需要冷靜科學(xué)看待氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2打通技術(shù)、裝備、材料各個(gè)環(huán)節(jié)
問：氫能要真正形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈，還需要一定時(shí)間的積累，在您看來，我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈哪些環(huán)節(jié)亟需加快突破？
徐春明：石油化工大規(guī)模制氫、用氫已有幾十年的歷史，如今的問題在于，如何處理好過程中化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳。目前來看，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模用氫，煤制氫最便宜，但問題是，每噸煤制氫排放十幾噸二氧化碳，如何處理二氧化碳是關(guān)鍵。
業(yè)內(nèi)寄希望于電解水制氫。從目前來看，電解水制氫正在往規(guī)模化發(fā)展，但與氫能總需求量相比，在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，其規(guī)模還無法支撐需求。大家知道，電動車發(fā)展很快，但是現(xiàn)在電動車的保有量僅占汽車保有量的2%左右。目前一年消耗近3000多萬噸氫，電解水制氫在整個(gè)氫能行業(yè)的生產(chǎn)比例其實(shí)低得可憐。因此，在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)尚無法依靠電解水制氫這一方式。
盡管電解水制氫在技術(shù)上沒有太大瓶頸，但一個(gè)產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)規(guī)模化，形成影響力，現(xiàn)階段靠綠氫驅(qū)動并不輕松。制約主要體現(xiàn)在兩方面：一是如何能快速提升氫能規(guī)模；二是如何解決將來大規(guī)模綠氫生產(chǎn)過程中可再生電力的穩(wěn)定問題。制氫環(huán)節(jié)要形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈，既要有技術(shù)上的突破，也要有工程、投資和商業(yè)運(yùn)行方面的創(chuàng)新探索。
儲氫更復(fù)雜。當(dāng)前，氫能的存儲方式主要有高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫和化學(xué)品儲氫等，幾種儲氫方式各有優(yōu)劣。高壓氣態(tài)儲氫是目前最常用的儲氫技術(shù)，但其缺點(diǎn)是壓縮能耗高、加氫站成本高；低溫液態(tài)儲氫技術(shù)能效低、自揮發(fā)、絕熱系統(tǒng)復(fù)雜；固態(tài)儲氫體積儲氫密度高、能效高、安全性好、加氫站成本低，但質(zhì)量儲氫密度低；化學(xué)品儲氫能效高、安全性好，屬低溫催化過程，含雜質(zhì)氣體。總體而言，儲氫環(huán)節(jié)遇到的瓶頸更多。
從儲氫到運(yùn)氫的鏈條中，存儲方式、應(yīng)用規(guī)模、需求和場景，可選的路徑多種多樣。例如，氫能下游電堆產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，多以集成生產(chǎn)為主，系統(tǒng)及整車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，配套廠家較多且生產(chǎn)規(guī)模較大，但核心零部件對外依賴度較高，核心材料部件是當(dāng)前制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
問：氫能產(chǎn)業(yè)鏈條長，您覺得哪個(gè)環(huán)節(jié)壓力最大？
徐春明：氫能的“最后一公里”，也就是制氫到用戶這個(gè)環(huán)節(jié)壓力最大，關(guān)鍵是如何做好各個(gè)環(huán)節(jié)之間的銜接。比如，技術(shù)是不是配套，產(chǎn)品是否適合應(yīng)用，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈接能否順暢，其難點(diǎn)正是制氫、儲氫、用氫之間的銜接。目前，大家關(guān)注更多的是一些模塊化的內(nèi)容，如何把模塊化更有效、低成本的銜接頗具難度。自主技術(shù)、核心裝備、關(guān)鍵材料等多領(lǐng)域打通以后，氫能產(chǎn)業(yè)將形成我國可以掌控的一條成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈。
3需明確相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
問：氫能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展，還需要哪些政策支持？
徐春明：首先，在氫能頂層設(shè)計(jì)上，需要國家層面規(guī)范行業(yè)發(fā)展。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定程度，需要有競跑規(guī)則，引導(dǎo)氫能產(chǎn)業(yè)鏈良性發(fā)展。否則，“各有各的招”“各有各的路”的野蠻生長會破壞氫能行業(yè)發(fā)展。
其次，氫能各個(gè)環(huán)節(jié)要有明確標(biāo)準(zhǔn)。在目前技術(shù)、產(chǎn)品百花齊放的過程中，設(shè)立技術(shù)、工藝、材料的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，可以防止競爭中的內(nèi)耗。再加上國家層面政策引導(dǎo)，氫能行業(yè)才能有序、良性健康發(fā)展。
再次，要關(guān)注氫能產(chǎn)業(yè)鏈里“卡脖子”的設(shè)備、材料問題，政府、企業(yè)有針對性地做一些研發(fā)和生產(chǎn)，如此將能快速解決氫能產(chǎn)業(yè)里制約發(fā)展的共性難題。
最后，對于整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈來講，打通產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)又難又苦，企業(yè)也可能因效益不高而放棄。在此情況下，政府應(yīng)發(fā)揮職能，幫助企業(yè)不因資本炒作而逐利某些環(huán)節(jié)，而是重視產(chǎn)業(yè)鏈里硬件、軟件、裝備材料等研發(fā)，行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
