作為剛剛起步的新興產(chǎn)業(yè)，氫能和燃料電池備受社會(huì)各界矚目的同時(shí)，也存在很多爭議。這些爭議主要源于：新事物本身缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展面臨多種可能性，技術(shù)路線探索多元化，短期中期長期發(fā)展“取舍”不同?？陀^來看，在新興產(chǎn)業(yè)起步階段，適當(dāng)?shù)臓幾h是有必要的，能夠激發(fā)更多的思考，在激烈交鋒與實(shí)踐當(dāng)中不斷進(jìn)步。
高工氫電常年走訪調(diào)研在氫能與燃料電池行業(yè)一線，秉持客觀中立角度，總結(jié)歸納出最受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注及頗具爭議的十大話題，以供讀者思考：
1、灰氫、藍(lán)氫、綠氫
世界能源理事會(huì)把伴有大量二氧化碳排放的氫稱為“灰氫”，把二氧化碳通過捕集、埋存、利用，從而避免了大量排放的氫，稱為“藍(lán)氫”，而通過可再生能源制取的氫為“綠氫”。
工業(yè)和信息化部原部長/中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合會(huì)會(huì)長李毅中表示：“灰氫不可取，藍(lán)氫可以用，廢氫可回收，綠氫是方向。”中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員/中國工程院院士衣寶廉也認(rèn)為：“我們要發(fā)展氫能，只能以綠氫為主，灰氫是過渡，現(xiàn)在還可以用，過幾年最好不要用，用灰氫，二氧化碳要封存和掩埋?！?
氫氣的制備，要與儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加注、運(yùn)用協(xié)同，產(chǎn)業(yè)鏈要協(xié)調(diào)發(fā)展，落實(shí)了氫源，才能使整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈成為有源之水，有本之木。反過來，氫源不落實(shí)，那就是無源之水，無本之木。氫源從根源上是綠色的、環(huán)保的、可再生的，的確是產(chǎn)業(yè)鏈奮發(fā)前進(jìn)的動(dòng)力。
不過，當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期，下游燃料電池應(yīng)用氫源極度缺乏，加之可再生能源制氫技術(shù)不成熟、儲(chǔ)運(yùn)也難，灰氫利用處理技術(shù)不完善、成本也高，目前國內(nèi)華北地區(qū)、珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)的很大部分用氫來自于氣體公司，而氣體公司的氫氣主要通過天然氣裂解、甲醇裂解而來，這類制氫及儲(chǔ)存運(yùn)輸技術(shù)成熟，但卻不是最終可取的路徑。
難道氫源沒解決好，就不發(fā)展燃料電池了嗎？眾所周知，只有燃料電池發(fā)展起來，才有可能帶動(dòng)氫能發(fā)展，而燃料電池沒有氫氣又何談發(fā)展。所以，盡管業(yè)界都希望有可以支撐這個(gè)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)，同時(shí)又能夠有可持續(xù)發(fā)展的，能夠低碳高效的低成本氫能解決方案，但為了讓燃料電池先行發(fā)展，讓氫能發(fā)展有預(yù)期，業(yè)界在短期內(nèi)不得不采用不夠環(huán)保經(jīng)濟(jì)的氫源方案。
期待在盡可能短的時(shí)間內(nèi)解決矛盾問題，這需要業(yè)界各方的共同努力。
2、氣氫、固態(tài)儲(chǔ)氫、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫、液氫
目前中國運(yùn)氫方式只有高壓儲(chǔ)氫+20MPa長管拖車模式。氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)相對(duì)成熟、應(yīng)用也廣泛，但也存在高壓氫氣品質(zhì)控制難、運(yùn)輸半徑短、安全隱患等問題。業(yè)界正在開發(fā)能承受更高壓力的容器，但技術(shù)有“天花板”，運(yùn)輸半徑始終有限；固態(tài)合金儲(chǔ)氫具有體積儲(chǔ)氫密度高、安全性好、運(yùn)輸距離相對(duì)氣氫長、不需要高壓容器和隔熱容器、可得到高純氫等優(yōu)點(diǎn)，但也有價(jià)格貴、吸收氫后重量太大等缺點(diǎn)；
有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫中的有機(jī)化合物可以可逆吸放大量氫，且由于反應(yīng)高度可逆，可長期穩(wěn)定使用，有體積儲(chǔ)氫密度高和易于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，但存在技術(shù)操作條件較為苛刻，要求催化加氫和脫氫的裝置配置較高，導(dǎo)致費(fèi)用較高等問題；液氫具有很高的密度，體積比容量大，體積占比小，運(yùn)輸半徑最大，可得到超純氫，但問題在于把氣氫變成液氫較難，且為了能夠穩(wěn)定的儲(chǔ)存液氫，需要耐超低溫和保持超低溫的特殊容器等。目前我國液氫工廠僅為航天火箭發(fā)射服務(wù)，受法規(guī)所限，還難以應(yīng)用于民用領(lǐng)域。受限于技術(shù)，國內(nèi)的應(yīng)用成本很高。
各類儲(chǔ)氫技術(shù)有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，目前每一種儲(chǔ)氫路徑都有企業(yè)在努力探索當(dāng)中，希望技術(shù)盡快突破，成本盡量降低，將合適的儲(chǔ)氫技術(shù)應(yīng)用到合適的應(yīng)用場景當(dāng)中。
固態(tài)儲(chǔ)氫方面，高工氫電了解到，當(dāng)前船舶用氫燃料電池系統(tǒng)方案中正在探索固態(tài)儲(chǔ)氫方式，因?yàn)榇皟?chǔ)氫處于密閉空間，固態(tài)儲(chǔ)氫相對(duì)氣氫更安全。上海氫楓董事長方沛軍向高工氫電表示，與現(xiàn)有長管拖車儲(chǔ)氫能力對(duì)比，固態(tài)鎂基材料儲(chǔ)氫是前者的4倍，用固態(tài)儲(chǔ)氫進(jìn)行運(yùn)輸是一種發(fā)展方向。公司與上海交通大學(xué)材料學(xué)院丁文江院士以及鄒建新教授團(tuán)隊(duì)共同布局固態(tài)鎂基材料儲(chǔ)氫的運(yùn)輸方式。
有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫方面，衣寶廉表示：“我推薦有機(jī)化合物儲(chǔ)氫，因?yàn)樗梢园熏F(xiàn)在柴油和汽油的運(yùn)輸裝備用起來。現(xiàn)在建油氫混合站，如果用有機(jī)化合物去儲(chǔ)氫，儲(chǔ)氫就不用那么多氫氣瓶。比如把甲苯儲(chǔ)在原先的油庫當(dāng)中，用的時(shí)候把甲苯拖上來脫氫變成氫氣用了，甲基環(huán)己烷再回去加氫。如果我們大力發(fā)展油氫混合的加氫站，應(yīng)該發(fā)展有機(jī)化合物儲(chǔ)氫這條路徑，這樣就解決了氫氣很多運(yùn)輸路上的問題，跟用柴油和石油一樣?！?
液氫方面，國家能源集團(tuán)北京低碳清潔能源研究院院長衛(wèi)昶表示，現(xiàn)在液氫技術(shù)在國際上勢頭發(fā)展挺猛，現(xiàn)階段5個(gè)月就有5家液氫工廠開工，而在過去其實(shí)是每5年才有1家。通過做總成本的測算，液氫在生產(chǎn)上成本會(huì)提高，但在運(yùn)輸和加注上面成本可以大幅度降低，綜合起來非常具有競爭力，北京低碳院在這個(gè)領(lǐng)域做了很多的工作。液氫從運(yùn)輸和儲(chǔ)存角度來看都是將來的發(fā)展方向。
近日國內(nèi)首個(gè)液氫協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)合體宣告成立。該聯(lián)合體由航天101所、中國特檢院、中科院理化所、北京低碳院、西安交大、浙江大學(xué)、浙能集團(tuán)等13家國內(nèi)液氫科研、應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢單位發(fā)起，將聚焦液氫領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)，開展液氫技術(shù)和裝備研究、研制、試驗(yàn)、檢測、產(chǎn)業(yè)化等方面產(chǎn)學(xué)研用合作。這提振了國內(nèi)發(fā)展液氫的信心。
3、氫氣危化品與能源屬性
摘掉氫氣?；返拿弊樱瑢錃庾鳛槟茉垂芾?，是很多業(yè)內(nèi)人士在呼吁的事情：（1）有?；返拿弊?，讓用戶感覺氫氣很危險(xiǎn)、不安全，不利于發(fā)展氫能；（2）制氫被要求放在化工園區(qū)內(nèi)，一些希望通過現(xiàn)場制氫（避開儲(chǔ)運(yùn)難題）獲取氫氣的加氫站及企業(yè)被限制了；（3）氫氣沒有被賦予能源屬性，缺乏能源管理標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間被極大限制。
客觀來看，常溫常壓下，氫氣是一種極易燃燒，無色透明、無臭無味的氣體。氫的爆炸極限低，的確是比較危險(xiǎn)的。今年以來，韓國、美國、挪威等國發(fā)生過多起氫燃料儲(chǔ)罐爆炸、加氫站爆炸等事件。雖然這些爆炸事件全部發(fā)生在氫氣制儲(chǔ)運(yùn)過程中，并非氫燃料電池汽車本身，是因?yàn)槿藛T操作不規(guī)范和技術(shù)流程不嚴(yán)格而發(fā)生的。不過，多次發(fā)生的爆炸事件也警醒著整個(gè)行業(yè)：由于氫氣自身的特性，氫氣制儲(chǔ)運(yùn)過程中，以及加氫站設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營中，要注意的問題數(shù)不勝數(shù)。發(fā)展氫能必須將安全放在首位。
回到?；放c能源屬性的話題，從氫氣本身的特性來看，其實(shí)氫氣被列為危化品是合理的，這與將其作為能源管理兩者之間并不沖突。未經(jīng)加工處理的石油屬于?；?，液化氣屬于?；?，柴油也為危化品，但都被賦予了能源屬性，劃歸能源管理范疇，不都發(fā)展好好的嗎？所以說，氫氣不必摘取?；访弊?，但急需要被賦予能源屬性，以獲得更大的發(fā)展空間。
國家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所能源效率中心副主任熊華文表示：“業(yè)界一直在討論，氫能要有戰(zhàn)略定位，要明確氫能的產(chǎn)業(yè)屬性，最近這方面還是有一些進(jìn)展，國家發(fā)改委和能源局牽頭制定氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，既然能源局參與，那么可以大概知道對(duì)氫能的定義大致還是從能源屬性的角度來看待這個(gè)事情。后面即使把氫能作為能源管理，和危險(xiǎn)化學(xué)品還是兩回事，氫能的定位在頂層設(shè)計(jì)上基本還是明確的?！?
最新的令人興奮的消息是，在2019年11月份印制的《能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表制度》里，國家統(tǒng)計(jì)局要求，氫氣和煤炭、天然氣、原油、電力、生物燃料等一起，納入2020年能源統(tǒng)計(jì)。
能源統(tǒng)計(jì)是運(yùn)用綜合能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系和特有的計(jì)量形式，采用科學(xué)統(tǒng)計(jì)分析方法，研究能源的勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、加工、轉(zhuǎn)換、輸送、儲(chǔ)存、流轉(zhuǎn)、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程、內(nèi)部規(guī)律性和能源系統(tǒng)流程的平衡狀況等數(shù)量關(guān)系的一門專門統(tǒng)計(jì)。按國家統(tǒng)計(jì)局相關(guān)規(guī)定，我國實(shí)行能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表制度，主要由綜合年報(bào)表、綜合定期報(bào)表、基層年報(bào)表構(gòu)成，反映能源的生產(chǎn)、進(jìn)出口、庫存、購進(jìn)、消費(fèi)和能源單耗等情況。這是國家統(tǒng)計(jì)局首次將氫氣納入能源統(tǒng)計(jì)，被業(yè)界評(píng)為“將氫氣納入能源管理，邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。”
4、加氫站與車，是先有雞還是先有蛋？
目前，中國氫能發(fā)展最大的障礙之一在于如何實(shí)現(xiàn)規(guī)?；徒?jīng)濟(jì)性，但尷尬之處在于，氫能各個(gè)環(huán)節(jié)不同程度存在矛盾：中下游的用量上不來，上游的成本降下不去。從基礎(chǔ)設(shè)施和車來看，加氫站少，車輛無處加氫，難以大規(guī)模推廣；同時(shí)當(dāng)前建加氫站成本很高，氫燃料電池車沒普及，加氫車輛少，成本難回收，又掣肘著加氫站的規(guī)?；瘮U(kuò)張。
高工氫電走訪調(diào)研具備大量化工副產(chǎn)氫的企業(yè)，對(duì)方直言：我們氫氣要多少有多少，但下游真實(shí)的需求有多少呢？現(xiàn)在氫能概念這么熱，但誰又說的準(zhǔn)未來怎么樣？負(fù)責(zé)建加氫站的企業(yè)說：如果現(xiàn)在就考慮營收回報(bào)，那就干脆別進(jìn)這個(gè)行業(yè)，因?yàn)楦緹o法考慮，投入大，回報(bào)遙遙無期。現(xiàn)在建加氫站考慮的不是通過賣氫氣掙錢，而是這個(gè)“指標(biāo)”更珍貴，這塊地更值錢。負(fù)責(zé)推廣氫能汽車的企業(yè)說：現(xiàn)在加氫站這么少，有了車也跑不起來，還怎么推廣？
所以，氫能方與氫能汽車方就是“你看看我，我看看你，你指望我，我指望你”，彼此的心情著實(shí)情有可原，誰都不想承擔(dān)前期大量投入的風(fēng)險(xiǎn)。由此來看，氫能產(chǎn)業(yè)似乎陷入一種惡性循環(huán)。無論如何，打破這一惡性循環(huán)首先還是要找到主要矛盾和突破口。當(dāng)前主要矛盾還是在下游和基礎(chǔ)設(shè)施。應(yīng)該用下游推上游、基礎(chǔ)設(shè)施推動(dòng)汽車，市場運(yùn)用推產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
春陽資本燃料電池產(chǎn)業(yè)首席分析師武洋認(rèn)為，“車站聯(lián)動(dòng)”是目前打開氫燃料電池汽車市場最好的辦法。要想發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條上每一家相關(guān)企業(yè)必須合作，從上游的系統(tǒng)集成商到整車廠，再到下游的車輛運(yùn)營商和加氫站運(yùn)營商，環(huán)環(huán)相扣，在大批量投入車輛進(jìn)行運(yùn)營的同時(shí)，加快落實(shí)加氫站的建設(shè)運(yùn)營。
諸如武洋所述，此前由氫車熟路汽車運(yùn)營（上海）有限公司負(fù)責(zé)運(yùn)營的、搭載上海重塑動(dòng)力系統(tǒng)的500輛燃料電池車的投放便是最為典型的案例。在該批車輛的投放過程中，車輛運(yùn)營商、加氫站運(yùn)營商、系統(tǒng)集成商和整車企等多方聯(lián)動(dòng)，促使該批車輛能夠正常投放運(yùn)營至今。
事實(shí)上，當(dāng)前國內(nèi)加氫站的建設(shè)分布基本都會(huì)選擇氫燃料電池車規(guī)模數(shù)量的較大的地方，以車站聯(lián)動(dòng)的規(guī)模化加氫方式平衡加氫站所帶來的成本。而選擇投放氫燃料電池車輛，也會(huì)盡量選擇加氫便利的區(qū)域。當(dāng)然也有不少地方是車輛先交付，靜待加氫站建設(shè)的。
5、70Mpa，四型瓶
如果細(xì)數(shù)國內(nèi)發(fā)展氫能“卡脖子”問題，四型瓶當(dāng)屬其中之一。相較于金屬內(nèi)膽的三型瓶，非金屬內(nèi)膽的四型瓶擁有優(yōu)異的抗氫脆腐蝕能力，質(zhì)量更輕，生產(chǎn)成本更低，更易于打開市場空間，是引領(lǐng)國際氫能汽車高壓儲(chǔ)氫容器發(fā)展方向的新型產(chǎn)品。但在國內(nèi)發(fā)展卻面臨很多困難與挑戰(zhàn)，原因包含標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)與技術(shù)等多方面。
目前我國已經(jīng)實(shí)施能夠適用于35MPa和70MPa的高壓儲(chǔ)氫瓶的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)GB/T35544-2017《車用壓縮氫氣鋁合金內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》。但這一標(biāo)準(zhǔn)只是意味著70MPa三型瓶可以經(jīng)過檢測試驗(yàn)安全后上車運(yùn)行，國內(nèi)針對(duì)70MPa四型瓶的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)仍然是一片空白。
據(jù)了解，早在2015-2016年，車載天然氣氣瓶采用過四型瓶（與四型氫瓶類似），出廠時(shí)這些氣瓶都符合相關(guān)規(guī)范，結(jié)果裝車后出現(xiàn)了問題，甚至出現(xiàn)過人命事故，很多當(dāng)事人被停職。所以導(dǎo)致法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制定者很抵觸四型瓶，至今仍然沒有放開。
不過，這并不意味著未來國內(nèi)就不會(huì)有四型瓶，隨著國外四型瓶應(yīng)用的成熟，以及國內(nèi)企業(yè)、資本的推動(dòng)，或許能打開一道口子。事實(shí)上，據(jù)高工氫電觀察發(fā)現(xiàn)，四型瓶在國內(nèi)的應(yīng)用發(fā)展，比預(yù)想中的要快，相信標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的擬定也將會(huì)提上日程。
11月6日，京城股份在《關(guān)于請(qǐng)做好京城股份非公開發(fā)行發(fā)審委會(huì)議準(zhǔn)備工作的函》的回復(fù)中透露，本次非公開發(fā)行 A 股股票募集資金全部用于四型瓶智能化數(shù)控生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目、氫能產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目和償還控股股東及金融機(jī)構(gòu)債務(wù)。其中四型瓶智能化數(shù)控生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目 5200萬元，擬使用募集資金投資金額5200萬元。
“與三型瓶相比，四型瓶更易于打開市場空間，擁有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。”京城股份表示，公司四型瓶智能化數(shù)控生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)建成投產(chǎn)后，將打開氫能汽車市場的大門，進(jìn)一步拓寬公司市場版圖。同時(shí)，四型瓶有利降低生產(chǎn)成本，提升公司競爭力和持續(xù)發(fā)展能力。
高工氫電了解到，國內(nèi)浙江大學(xué)研發(fā)的四型瓶已經(jīng)在做實(shí)驗(yàn)。
值得注意的是，若論四型瓶，還是國外企業(yè)更有經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)更加可靠。他們看到了中國市場對(duì)四型瓶的潛在需求，正將目光瞄準(zhǔn)中國市場，四型瓶領(lǐng)軍企業(yè)挪威Hexagon是其中之一。
11月28日，PlasticOmniun彼歐研發(fā)的四型70兆帕，80升儲(chǔ)氫容器已通過所有R134認(rèn)證測試，這是歐洲首個(gè)獲得R134安全認(rèn)證的70兆帕壓力容器。在今年7月，彼歐集團(tuán)宣布，總投資1億歐元在中國和比利時(shí)開設(shè)研發(fā)中心。兩個(gè)新的研發(fā)中心，專注于排放控制和燃料系統(tǒng)以及新能源，包括高壓氫氣罐和燃料電池。其中武漢的碳纖維纏繞生產(chǎn)線近期已經(jīng)啟動(dòng)。彼歐選擇研發(fā)Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶，顯然瞄向的是氫燃料電池乘用車市場，且目標(biāo)首選歐洲和中國。
12月佛吉亞在一次展會(huì)上展出了其儲(chǔ)氫罐。佛吉亞中國區(qū)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略及乘用車產(chǎn)品線總監(jiān)白立松在接受高工氫電采訪時(shí)表示，佛吉亞將繼續(xù)推進(jìn)燃料電池儲(chǔ)氫罐業(yè)務(wù)，而燃料電池電堆業(yè)務(wù)將由與米其林集團(tuán)的合資公司SYMBIO來推動(dòng)。佛吉亞的Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶未來會(huì)在中國市場進(jìn)行推廣，在燃料電池電堆業(yè)務(wù)，則會(huì)由SYMBIO來運(yùn)營。
