能源革命，“氫”裝上陣

　　汽車發(fā)動機(jī)不“喝油”了，給車“加油”以后稱為“加氣”了，只花三分鐘“加氣”車就可以續(xù)航五六百公里了，汽車尾氣不存在了，改成排水了；冬季供熱不靠鍋爐或燒天然氣了；重工業(yè)動力來源徹底告別黑煤球了；人造衛(wèi)星只需要帶一桶水即可實(shí)現(xiàn)星際遨游了……筆者近日到訪國家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司時，張銀廣總經(jīng)理描繪了這樣一幅未來世界的圖景。

　　聽完張銀廣總經(jīng)理的介紹，第一感受就是，這不就是《小靈通漫游未來》里的美麗新世界么！

　　傳統(tǒng)能源逐漸退出歷史舞臺，氫能和燃料電池將成為新興能源，能源變革已經(jīng)來臨。全社會“綠色、低碳、高效”發(fā)展，環(huán)境很美麗，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)很美麗，人們的心情更美麗！

　　面向未來的新興能源

　　氫，在元素周期表中位列第一，是所有原子中最小的。氫也是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，宇宙質(zhì)量的75%都是氫。

　　相較于化石能源，氫能的優(yōu)勢和特點(diǎn)，非常顯著。首先，來源廣泛。氫既可以借助傳統(tǒng)化石能源如煤炭、石油、天然氣等用低碳化技術(shù)制取，也可以通過風(fēng)、光、水等可再生能源制備。第二，能量密度高。除核燃料外，氫的能量密度是所有燃料中最高的。氫的能量密度是液化石油氣的2.5倍、汽油的3倍、鋰電池的40倍。第三，能量轉(zhuǎn)化率高。以氫作為原料的燃料電池可以輕松達(dá)到50%以上的能量轉(zhuǎn)化效率，而內(nèi)燃機(jī)卻難以突破40%的門檻。第四，清潔?？裳h(huán)利用，氫氣無色、無味、無毒，燃燒生成水，是可循環(huán)使用的清潔能源。第五，利用形式多樣。可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動機(jī)中產(chǎn)生機(jī)械功，用氫代替煤和石油，不需對現(xiàn)有技術(shù)裝備作重大改造。同時，又可以作為能源材料用于燃料電池直接產(chǎn)生電能，為燃料電池車、分布式發(fā)電設(shè)施提供動力。第七，可儲能。可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)供應(yīng)、遠(yuǎn)距離輸送。第八，安全性高。據(jù)美國化學(xué)工業(yè)學(xué)會DIPPR綜合風(fēng)險評估，氫能的危險性排在汽油、丙烷、甲烷之后，也就是說，多種能源按照危險性排序是這樣的：汽油＞丙烷（天然氣）＞甲烷＞氫氣。

　　氫如果成為重要能源的話，將會為我們的生活帶來革命性的變化。氫能的發(fā)展，意義重大，不僅關(guān)系到國家能源安全，關(guān)系到環(huán)境保護(hù)，同時也關(guān)系到經(jīng)濟(jì)發(fā)展；氫能的發(fā)展將影響整個工業(yè)體系的重構(gòu)，帶動很多新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展……也正因?yàn)闅淠軜O其重要，在達(dá)沃斯論壇、G20峰會、G20能源部長會議上，與會政要均意識到，氫能產(chǎn)業(yè)將會是未來世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的引擎，人類已經(jīng)開始邁向“氫經(jīng)濟(jì)時代”。

　　抓緊布局，搶占先機(jī)

　　目前，多國政府出臺了氫能發(fā)展戰(zhàn)略路線圖。日本近年發(fā)布了一系列激勵政策，并在氫燃料電池領(lǐng)域取得了超1500件專利。2017年，寶馬、奔馳、通用汽車已開始商業(yè)化發(fā)展氫燃料電池汽車。

　　我國也將氫能利用作為未來能源發(fā)展的重要一環(huán)：

　　2016年3月，我國《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計(jì)劃（2016-2030年）》提出，把可再生能源制氫、氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新作為重點(diǎn)任務(wù)；把氫的制取、儲運(yùn)及加氫站等方面的研發(fā)與攻關(guān)、燃料電池分布式發(fā)電等作為氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新的戰(zhàn)略方向；把大規(guī)模制氫技術(shù)、分布式制氫技術(shù)、氫氣儲運(yùn)技術(shù)、氫能燃料電池技術(shù)等列為創(chuàng)新行動。

　　2017年6月，科技部和交通運(yùn)輸部出臺的《“十三五”交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》明確提出，推進(jìn)氫氣儲運(yùn)技術(shù)發(fā)展，加氫站建設(shè)和燃料電池汽車規(guī)模示范，形成較完整的加氫設(shè)施配套技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)體系。

　　在國家政策的大力支持下，國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐明顯加快，多地表現(xiàn)出強(qiáng)烈的發(fā)展積極性。

　　2018年2月，中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立。作為一家定位于跨學(xué)科、跨行業(yè)、跨部門的國家級氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，它的成立意味著氫能產(chǎn)業(yè)將在我國能源戰(zhàn)略中布下重要一子。

　　2019年6月，《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》對外發(fā)布。這對于該產(chǎn)業(yè)來說，是一件里程碑式的事件。白皮書指出，氫能將成為中國未來能源體系的重要組成部分，預(yù)計(jì)到2050年氫能在中國能源體系中的占比約為10%，氫氣需求量接近6000萬噸，年經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值超過10萬億元。

　　白皮書系統(tǒng)研究了氫能在我國現(xiàn)代能源體系建設(shè)中的定位，展示了氫能及燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，提出了近中遠(yuǎn)期我國氫能及燃料電池的發(fā)展目標(biāo)和行動倡議。白皮書指出，近年來，中國氫能及燃料產(chǎn)業(yè)加速布局，雖然與發(fā)達(dá)國家相比，中國在氫能自主技術(shù)研發(fā)、裝備制造、基礎(chǔ)建設(shè)方面仍有一定差距，但產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢全球領(lǐng)先。目前中國的氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，有待集中突破。

　　作為國家能源行業(yè)的龍頭企業(yè)，國家電投，早在2016年就開始對氫能給予了關(guān)注，積極推進(jìn)氫能生產(chǎn)供應(yīng)體系建設(shè)，穩(wěn)步推進(jìn)氫能示范應(yīng)用基地建設(shè)，建設(shè)氫能利用全產(chǎn)業(yè)鏈。為了將自身打造成為氫能產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展服務(wù)商、氫燃料電池先進(jìn)自主技術(shù)引領(lǐng)者、國家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動者，近年來，國家電投采取了一系列有力舉措：

　　制定戰(zhàn)略規(guī)劃，成立氫能工程領(lǐng)導(dǎo)小組，氫能產(chǎn)業(yè)投資中心，牽頭建立氫能發(fā)展基金并引入外部創(chuàng)投資金，貫徹落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略。布局核心技術(shù)研發(fā)，建成氫燃料電池研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，取得氫燃料電池開發(fā)領(lǐng)域重大突破，完成燃料電池原理樣堆開發(fā)，實(shí)現(xiàn)核心原材料關(guān)鍵技術(shù)自主化，性能指標(biāo)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，部分性能指標(biāo)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。促進(jìn)應(yīng)用研究，組建氫能科技發(fā)展公司，推進(jìn)氫燃料電池開發(fā)及中試線建設(shè)，完成大功率電堆系統(tǒng)開發(fā)及實(shí)驗(yàn)室綜合測試。

　　據(jù)介紹，目前燃料電池的基本核心技術(shù)均已攻克，催化劑、質(zhì)子交換膜、膜電極、雙極板、百-千瓦級電堆、系統(tǒng)，均可實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)；天然氣摻氫示范項(xiàng)目、制氫加氫站建設(shè)及氫能綜合利用示范項(xiàng)目、北京冬奧會1000輛氫能公交車交通示范項(xiàng)目，均在穩(wěn)步推進(jìn)；完成了100千瓦級氫燃料電堆組裝，并已于日前在寧波裝車試運(yùn)行；氫燃料動力系統(tǒng)在中國商飛無人機(jī)“靈雀H”上已經(jīng)試飛成功……國家電投計(jì)劃于2020年實(shí)現(xiàn)氫燃料電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)低碳交通、甚至零碳交通的愿景，助力中國步入氫能交通時代。

　　關(guān)系國家能源安全

　　根據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》公布的總體目標(biāo)，未來，氫能將成為中國能源體系的重要組成部分，預(yù)計(jì)到2050年氫能在中國能源體系中的占比約為10%，氫氣需求量接近6000萬噸，年經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值超過10萬億元，交通運(yùn)輸、工業(yè)等領(lǐng)域?qū)?shí)現(xiàn)氫能普及應(yīng)用，燃料電池車產(chǎn)量達(dá)到520萬輛/年，固定式發(fā)電裝置2萬臺套/年，燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)能550萬臺套/年。按照此目標(biāo)，屆時中國可減排約7億噸二氧化碳，可累計(jì)拉動33萬億元經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值，且預(yù)計(jì)2050年平均制氫成本不高于10元/公斤。

　　其實(shí)，發(fā)展氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)的意義，戰(zhàn)略價值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上述這些數(shù)字所代來的經(jīng)濟(jì)價值。

　　從國家能源戰(zhàn)略角度，我國應(yīng)逐步將氫能納入國家能源管理體系，加快頂層設(shè)計(jì)，制定氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展規(guī)劃與行動方案；要持續(xù)加強(qiáng)科技創(chuàng)新，引領(lǐng)氫能燃料電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展；同時推動燃料電池裝備制造業(yè)發(fā)展和氫能配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

　　國家電投也正是因?yàn)槌浞忠庾R到這一點(diǎn)，才在央企中率先成立氫能公司，積極布局氫能發(fā)展。正如國家電投錢智民董事長指出的那樣，接下來，國家電投要積極整合國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)質(zhì)資源，開展核心技術(shù)研發(fā)，打造包含測試、生產(chǎn)制造、氫能供應(yīng)、整車示范等環(huán)節(jié)在內(nèi)的氫能發(fā)展模式；同時，還將開放創(chuàng)新合作，推動全球全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)資源共同開展技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域的更大突破。

　　當(dāng)今時代，技術(shù)的變革呈現(xiàn)幾何級數(shù)的增長，技術(shù)變革的速度超乎想象。可以說，在這場能源革命當(dāng)中，‍‍誰掌握了新技術(shù)，誰跨對了步伐，誰在技術(shù)創(chuàng)新中走在前面，誰就有制勝的話語權(quán)。

　　對國家電投而言，需要牢牢把握全球能源轉(zhuǎn)型的新機(jī)遇，對氫燃料電池等關(guān)鍵環(huán)節(jié)重點(diǎn)攻關(guān)，對影響未來能源發(fā)展的技術(shù)積極布局，打通新能源制氫、運(yùn)氫、用氫全產(chǎn)業(yè)鏈，為清潔發(fā)展向縱深推進(jìn)鋪路搭橋，為打造國家清潔、低碳、安全、高效的能源體系做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

　　對中國而言，“氫經(jīng)濟(jì)時代”是中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級的絕佳機(jī)會，我們需要抓住機(jī)遇，率先實(shí)現(xiàn)新舊動能轉(zhuǎn)換，構(gòu)建起全球“綠色、低碳”的新的能源發(fā)展格局，并普及至整個社會，重塑全球工業(yè)體系，變革人類生活方式，從而贏得“第四次工業(yè)革命”的主導(dǎo)權(quán)，走出一條具有中國特色的新能源發(fā)展道路，為構(gòu)建“人類命運(yùn)共同體”注入中國動力。

　　轉(zhuǎn)自：新華網(wǎng)

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