市場化有“堵點(diǎn)”知難而進(jìn)搶占?xì)淠苤聘唿c(diǎn)

鄧大洪

氫能源行業(yè)遠(yuǎn)期市場規(guī)模一片光明是不爭的事實(shí)，但清華大學(xué)汽車研究所所長、博士生導(dǎo)師陳全世表示，發(fā)展氫能“關(guān)鍵技術(shù)還有障礙……”知難而進(jìn)，我國將氫能列為重要的新能源技術(shù)路徑之一。

技術(shù)“賭點(diǎn)”待打通

陳全世表示，發(fā)展氫能“關(guān)鍵技術(shù)還沒解決，應(yīng)該回到實(shí)驗(yàn)室里繼續(xù)研究，在膜和催化劑這兩大關(guān)鍵問題沒解決前，呼吁發(fā)展氫燃料汽車是不合理的?！?/p>

陳全世認(rèn)為，主要是關(guān)鍵技術(shù)沒解決，不具備產(chǎn)業(yè)化的條件。第一，目前全世界能夠商業(yè)化供應(yīng)氫燃料電池質(zhì)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(shù)條件下氫燃料電池的催化劑是鉑金。鉑金全世界產(chǎn)量很低且價(jià)格貴（大概是黃金的2倍），目前鉑金的全球產(chǎn)量是每年大概200多噸，60%以上是做首飾，20%左右是做工業(yè)催化劑。如果要普及燃料電池汽車，鉑金的價(jià)格肯定會(huì)翻番；而且鉑這個(gè)催化劑很嬌貴，要求氫氣純度達(dá)到99.99%以上。另外，相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)體系也并不明確，國內(nèi)氫燃料電池有些技術(shù)指標(biāo)現(xiàn)在都不知道怎么測算。

陳全世還認(rèn)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?yán)锸褂昧?0個(gè)兆帕壓力的儲(chǔ)氫罐，氫站加氫裝置的工作壓力比這一數(shù)據(jù)高1.3倍左右，大概1000個(gè)大氣壓。這么大的壓力，加氫站萬一發(fā)生爆炸等事故怎么辦？安全問題需要慎重考慮?！?/p>

在陳全世看來，目前國內(nèi)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(chǔ)研究攻克關(guān)鍵技術(shù)?！艾F(xiàn)在國內(nèi)燃料電池研究挺熱，但據(jù)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(rèn)的燃料電池技術(shù)領(lǐng)先的國家之一，他們也沒有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。兩大關(guān)鍵技術(shù)都沒解決，怎么做產(chǎn)業(yè)化？政府和車企應(yīng)該聯(lián)合大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)，把膜、催化劑、極板等基礎(chǔ)問題解決了，而不是做多少輛車?！?/p>

湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師王雙印也表示：“氫能源產(chǎn)業(yè)尚在起步階段，地方政策疊加上市公司努力，有利于產(chǎn)業(yè)鏈更快完善。需要看到的是，氫能源產(chǎn)業(yè)仍存在許多瓶頸，亟待科研機(jī)構(gòu)攻克。以氫燃料電池為例，需要鉑族金屬作為催化劑，短期內(nèi)可替代性較差。鉑族金屬十分稀缺，據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計(jì)，世界鉑族金屬儲(chǔ)量大國是南非、俄羅斯、美國和加拿大，四國儲(chǔ)量占全球鉑族金屬資源總儲(chǔ)量99%以上。我國鉑族金屬資源比較貧乏。”

“不少國家和企業(yè)都將氫能作為新能源領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)方向，但氫能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在還達(dá)不到市場化所需的經(jīng)濟(jì)性要求，目前仍處于初創(chuàng)期?！眹鴦?wù)院發(fā)展研究中心研究員周健奇表示。

周健奇認(rèn)為，其關(guān)鍵在于技術(shù)的不成熟，不具備參與能源市場競爭的基本條件。當(dāng)前，氫能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以研發(fā)和生產(chǎn)為主，下游應(yīng)用主要是示范應(yīng)用，缺少規(guī)?；氖袌鲂枨?，沒有形成必要的配套支撐?！皻淠馨l(fā)展從以技術(shù)創(chuàng)新為核心的產(chǎn)業(yè)初創(chuàng)期，到規(guī)模化發(fā)展的成長期，還需要一定的時(shí)間。這是氫能與太陽能、風(fēng)能等已經(jīng)步入產(chǎn)業(yè)成長期的新能源之間最大的不同?！?/p>

技術(shù)不成熟為何仍要推進(jìn)呢？

站穩(wěn)制高點(diǎn) 攻堅(jiān)克難

“我國將氫能列為重要的新能源技術(shù)路徑之一，一是為了更好、更快地取得節(jié)能減排的更大成效，確?！p碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)；二是為了突破傳統(tǒng)油氣能源的資源約束，推進(jìn)能源領(lǐng)域的自主可控；三是為了攻克新能源前沿技術(shù)難關(guān)，站穩(wěn)全球新能源技術(shù)制高點(diǎn)?！敝芙∑嬲f。

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

“到2050年估計(jì)全世界能源的18%將由氫提供?！眹H氫能協(xié)會(huì)副主席、清華大學(xué)教授毛宗強(qiáng)說。氫能應(yīng)用，可以分為兩個(gè)方面：一個(gè)作為燃料，一個(gè)作為能源。作為燃料時(shí)，氫可以做成合成氨、甲醇、二甲醚等。作為能源時(shí)，氫可應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)、鍋爐、窯爐等之中，還有燃料電池，涉及點(diǎn)化學(xué)方法，直接發(fā)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(qiáng)表示，氫的用途多種多樣，預(yù)計(jì)到2050年可以用來發(fā)電，占11%；用在交通方面，包括現(xiàn)在的車，將來的船甚至飛機(jī)占28.6%；工業(yè)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?qiáng)說。首先是用氫電代替煤電，可再生資源能夠上網(wǎng)，煤電發(fā)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(fā)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(lǐng)域的化石燃料，為建筑物提供熱電聯(lián)供，代替焦炭煉鐵，直接與CO2反應(yīng)，生成穩(wěn)定的碳?xì)浠衔?。常?guī)潛艇用柴油做動(dòng)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(diǎn)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(jīng)商業(yè)化。德國已經(jīng)做出來，并且正陸續(xù)出售。清華大學(xué)1993年開始做燃料電池，目前在催化劑、膜電極方面進(jìn)行應(yīng)用。

有人認(rèn)為燃料電池適合日本，因?yàn)槿毡緡涟鎴D是一個(gè)條，建一個(gè)加氫站就可覆蓋一大片。氫燃料電池的應(yīng)用適合經(jīng)濟(jì)富裕的地方。

“并不是因?yàn)槿毡景鎴D窄長適合燃料電池，中國同樣適合。”毛宗強(qiáng)對此不以為然。他說：“氫的發(fā)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(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，再欠發(fā)達(dá)，有一個(gè)過程。咱們現(xiàn)在有12萬個(gè)加油站，遍布全國，等氫能車達(dá)到了千萬量級的時(shí)候，加氫站系統(tǒng)比加油站系統(tǒng)便宜?！?/p>

有人認(rèn)為，氫需要一個(gè)支撐網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在石油已經(jīng)有網(wǎng)絡(luò)了，還有必要投資這么大嗎？毛宗強(qiáng)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(huì)落后，雖然已經(jīng)有了燃油網(wǎng)絡(luò)，但是還需要發(fā)展氫能。