中國儲能網(wǎng)訊：2019年政府工作報告在修改之后，增加了“推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”的內(nèi)容，引起了市場的廣泛關(guān)注，這是氫能源首次寫入政府工作報告。
中國是全球排放大國，2018年，碳排放總量約占全球排放的三分之一。加上污染物排放增加，中國不僅在國內(nèi)面臨著環(huán)境治理的艱巨任務(wù)，而且在國際談判上也面臨著巨大的壓力。
國際能源轉(zhuǎn)型一直沿著從高碳到低碳、從低密度到高密度的路徑進(jìn)行，而氫氣是目前公認(rèn)的最為理想的能量載體和清潔能源提供者。氫氣無毒無害，反應(yīng)物為水，綠色清潔，熱值高，相當(dāng)于汽油的三倍，被譽(yù)為“21世紀(jì)的終極能源”。
目前，氫能源已經(jīng)取得國際社會的發(fā)展共識，但是在氫能發(fā)展上我國目前明顯落后于日本、德國、美國等發(fā)達(dá)國家，在氫能燃料電池基礎(chǔ)研究和技術(shù)發(fā)展、氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、氫能政策等方面仍存在不少瓶頸，在氫能核心技術(shù)和關(guān)鍵材料、氫能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展上明顯滯后，因此，加快發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，對于我國推進(jìn)能源革命和能源轉(zhuǎn)型具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
第一，認(rèn)識氫能的戰(zhàn)略意義。隨著能源轉(zhuǎn)型的加快，氫能將成為下一代的基礎(chǔ)性能源，并帶來新一輪能源革命。
未來世界能源從碳?xì)浠衔锬茉崔D(zhuǎn)向氫能源是大勢所趨，氫能源將成為下一代基礎(chǔ)能源。
人類過去百年的能源進(jìn)化史，本質(zhì)上就是碳?xì)浔鹊恼{(diào)整史，氫含量不斷提高，能量密度也隨之不斷提高，氫氣基礎(chǔ)能量密度是汽油的三倍，因此從各國氫能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃來看，多數(shù)國家是以氫燃料電池為突破口，逐步完善氫能源產(chǎn)業(yè)配套，并在2040-2050年實(shí)現(xiàn)氫能源社會。
國際氫能委員會發(fā)布的《氫能源未來發(fā)展趨勢調(diào)研報告》顯示，到2050年，氫能源需求將是目前的10倍，全球能源需求的18%將來自氫能源。
由于作為氫能利用核心之一的氫燃料電池在能量密度、轉(zhuǎn)化效率、電子控制上相對于化石能源內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)勢，隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的逐漸下降，氫能源將成為能源系統(tǒng)的核心，氫能的發(fā)展將帶來新一輪的能源革命。
燃料電池是一種電化學(xué)反應(yīng)裝置，燃料電池完全不進(jìn)行燃料燃燒，而是通過電化學(xué)反應(yīng)直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。
與傳統(tǒng)發(fā)電方式內(nèi)燃機(jī)、火力發(fā)電相比，燃料電池不受卡諾循環(huán)限制，因此能量轉(zhuǎn)化效率高，理論上燃料電池的電能轉(zhuǎn)化效率可高達(dá)83%，目前的實(shí)際水平為50%-60%，而內(nèi)燃機(jī)效率為15%-20%，火力發(fā)電為35%左右，因此燃料電池仍是能量轉(zhuǎn)化效率最高的發(fā)電裝置，而且燃料電池具備零排放、無污染、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，符合十九大報告提出“構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”的要求。
氫能不單能利用在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，其作為理想的能量載體，也可用于連接各種電能和化學(xué)原料。氫能是實(shí)現(xiàn)以降低碳排放、提高能量獲得、存儲、輸送的效率為目的的綠色中間體，也是解決棄風(fēng)棄電、提高電網(wǎng)運(yùn)行效率的最佳能量轉(zhuǎn)換體。因此，大力發(fā)展氫能將助推我國從化石能源向清潔能源轉(zhuǎn)型。
第二，我國在發(fā)展氫能上有著巨大優(yōu)勢，尤其在制氫環(huán)節(jié)優(yōu)勢突出。
氫能生產(chǎn)是氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，而我國是目前氫氣產(chǎn)能最大的國家，也是氫氣生產(chǎn)分布最廣的國家。煤制氫特別是低熱值低品位褐煤的清潔利用制氫是目前階段解決大規(guī)模氫來源的一個重要方面，另外我國大量未被消納的風(fēng)光水電解制氫也是一個很好的解決氫來源的方法。當(dāng)前我國氫氣總產(chǎn)能達(dá)到2500萬噸/年。氫氣是化工行業(yè)的重要副產(chǎn)品，中國是煤炭和化工大國，因此獲取氫氣的途徑廣泛。
當(dāng)前我國大部分氫氣應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，屬于自產(chǎn)自消耗的模式，每年僅有20%的氫氣（約500噸）對外部市場供應(yīng)和銷售，未來潛力巨大。而制氫環(huán)節(jié)的巨大優(yōu)勢，為未來發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
第三，大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，尤其是加快布局燃料電池技術(shù)，有利于我國在下一代工業(yè)體系中占據(jù)一席之地。
由于汽車用燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率約為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的3倍，而且氫燃料電池汽車不排放硫化物、氮氧化物等有害氣體，也不產(chǎn)生溫室氣體二氧化碳，也不存在純電動車充電時間長、續(xù)航里程短的弊病，因此氫能燃料電池汽車被視為新能源汽車的終極解決方案。
據(jù)國際氫能委員會數(shù)據(jù)顯示，到2030年全球燃料電池乘用車預(yù)計(jì)將達(dá)到1000萬至1500萬輛。我國已在國家戰(zhàn)略層面明確將氫能作為能源架構(gòu)中的一個重要組成部分，并將燃料電池汽車定位為我國汽車行業(yè)發(fā)展的主流方向之一。
如果氫燃料電池汽車能被廣泛應(yīng)用，則配套石油建立的整個工業(yè)體系將有重大變化，發(fā)達(dá)國家在過去200年內(nèi)燃機(jī)時代積累起來的技術(shù)優(yōu)勢的價值將大幅縮水，這也給了我國一個戰(zhàn)略布局的機(jī)會。
如果我們能把握住這個歷史機(jī)遇，有望在下一代全球工業(yè)體系重構(gòu)中發(fā)揮重要作用。日本作為最早研發(fā)鋰電池的國家，目前卻已基本放棄鋰電池汽車的研發(fā)，全力猛攻燃料電池汽車，其做法很值得我們借鑒。
第四，加快政策支持力度，對不利于氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策進(jìn)行積極調(diào)整。
任何一種新型行業(yè)的發(fā)展都離不開國家政策的支持。我們國家應(yīng)盡快制定氫能戰(zhàn)略及規(guī)劃，確定氫能在整個能源體系中的作用。日本和歐美國家對氫能和燃料電池行業(yè)的政策支持力度值得我們借鑒。從2009年開始，日本政府便通過購置補(bǔ)貼、免費(fèi)加氫、放寬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、制定長期規(guī)劃等手段，鼓勵燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前，包括豐田、本田在內(nèi)的汽車生產(chǎn)商，燃料電池汽車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化量產(chǎn)。美國政府對燃料電池在內(nèi)的新能源公司提供資金支持和稅收減免，其中，對于燃料電池和任何氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)施30%-50%的稅收抵免。德國政府積極支持氫能發(fā)展，目前不僅是歐盟中加氫站建設(shè)最多的國家，也在燃料電池上成為歐洲發(fā)展的標(biāo)桿。
近年來在氫能源行業(yè)發(fā)展上，我國各部委制定了相應(yīng)的支持政策，但仍有諸多政策需要進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。如基礎(chǔ)建設(shè)的審批流程需要簡化；加氫站的補(bǔ)貼需要進(jìn)一步明確（先前的補(bǔ)貼政策2016年底已經(jīng)到期，目前只有部分企業(yè)拿到了政府補(bǔ)貼，今后的加氫站建設(shè)和運(yùn)營補(bǔ)貼還需明確）。另外，加氫標(biāo)準(zhǔn)的制定、液氫的道路運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)制定、加氫站的土地性質(zhì)，以及加氫業(yè)務(wù)的稅收政策等等一系列管理體系，都需要政府進(jìn)一步明確和完善。
肖鋼為中海油研究總院新能源研究中心首席科學(xué)家，國際知名氫能利用科學(xué)家。
陳遠(yuǎn)明為北京氫紀(jì)元能源科技有限公司CEO。
