氢能如何改变我们的未来
——访中国工程院原副院长干勇

世界主要发达经济体，已经把氢能源的利用放到了一个战略的高度来对待！面对全新的世界能源格局，我们该做何选择？截至2018年底，全球正在运营的加氢站超过了400座，全球燃料电池乘用车销售累计近6000辆。我国2019年《政府工作报告》提出，“推动充电、加氢等设施建设。”这是氢作为能源首次写入《政府工作报告》，这对氢能在国内的推广和应用具有里程碑式的意义。我国氢能发展的优势在哪？又面临哪些挑战呢？

为此记者专访了我国著名的战略科学家中国工程院原副院长、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任、中国金属学会理事长干勇，他为读者深度解读“氢能如何改变我们的未来”。

世界氢能发展现状如何？

干勇表示，欧盟把氢能源的发展作为了一个主体计划，2017年他们启动了氢动力汽车联合开发的计划项目。2019年欧洲又发布了氢燃料电池发展的技术路线图。

2015年，美国在燃料电池和氢能源技术的发展报告里面提出，大力投资发展与先进氢能和燃料电池技术相关的发展计划，所以现在美国的35个州的加氢站开始运行了。特别是加州的推广很有意思，它在2018年就有将近37座加氢站。因为加州是一个长条形的，它在公路上布局得非常合理。当时加州的州长叫施瓦辛格，是一个电影演员，但是他对于氢能作为能源的作用非常敏感。每一批丰田乘用车的订货销售里面，他就要求加一定比例配额的新能源汽车，而且提出要有氢燃料汽车。他说你把计划做好，你每年供我多少，我根据氢燃料汽车的数量我来配备加氢站，这非常有战略眼光。所以，目前加州在氢能汽车的示范应用中走到了前面，加氢站的布局也非常合理，作出了示范样板。到2019年，美国动用了3100万左右美元来进行整个推进氢规模化应用的计划。

当然干勇认为值得一提的是日本，丰田这些年来没有停止氢燃料电池的研发，氢燃料电池在交通的工程化上作出了很大贡献。当然他们也申请了上万个专利，他们也不是说把所有的专利都封锁，因为氢对全人类都有好处。日本政府首先把氢能发展作为国家战略，制定了“三步走”的一个战略，到2025年它要扩大氢的使用范围，大概整个装置氢能的发电装置要到140万台，家庭分布式的发电要到560万台，相当于十分之一的日本家庭户数。到2030年它要全面建立氢能的供应系统，到2040年它确定要实现二氧化碳零排放的供氢系统这么一个目标来进行。当然这里面主要是在煤制氢或者是化石能源制氢中要把二氧化碳进行捕集、封存或者利用才能达到这个目标。

韩国现在也开始了氢燃料电池和氢能源的开发，大概2020年计划建立80座加氢站。

2019上海国际车展，氢燃料电池技术

我国氢能发展有何优势？

干勇认为，首先，国家高度重视氢能源产业发展。早在2006年，实际上国家中长期的科学发展纲要里面就对氢能和氢燃料电池进行了规划。在后来中国制造2025国家节能与新能源汽车路线图上也把氢能源和燃料电池汽车作为了一个发展的主要方向。2016年国家发改委、能源局联合印发了能源技术革命创新行动计划，里面也包括了氢能和燃料电池应用。特别是2019年总理在两会政府报告里面明确写了：“推动充电、加氢等设施建设”。当前整个氢能和氢燃料电池汽车的应用掀起了高潮，现在看来，在北京、上海、天津，包括湖北、重庆、浙江、广东都开始了汽车氢燃料电池的研发和商业化的试运行。

实际上，中国制氢的工业基础还是很雄厚的，制氢能力在全世界也是排在最前面的。在氢还没有作为重要能源的时候，它作为催化剂、作为还原剂大量应用，比如合成氨炼油加氢，我们大概有每年2500万吨的氢的产能，产量也在2000万吨以上，这在全世界是排第一的。这里边有97%的氢气来自于化石能源，煤气化制氢1000万吨以上，天然气制氢大概在300万吨以上，工业副产氢大概在800万吨以上，包括电解水制氢也在100万吨左右。当然，我们工业副产氢现在可以达到99.999%的纯度的氢气，我国未来开发氢气潜力巨大，市场巨大，我们的商业用车、港口用的卡车、物流车，只要我们要用的乘用车，数量加起来都是很大的。

多地竞相发展氢能源

干勇表示，我国的氢能产业正在进行区域布局，现在已经有20个省市正在做氢能的发展规划和氢燃料汽车的发展规划，而且已经形成了6个地区，华东、华中、华南、华北、东北、西南六个氢能和氢燃料电池汽车的产业群，涌现出像上海、如皋、佛山、张家口、武汉等有代表性的一些城市。我们知道上海汽车集团在氢燃料电池汽车方面，首先推出包括乘用车、轻型货车等等，而且它110千瓦的氢燃料电池的电堆技术比较成熟。

另外就是广东的佛山，有一个人物叫许国，是副市长，我们叫他氢能源市长，非常重视氢能源发展，把它作为未来的一个战略新兴产业发展。他在佛山云浮建立了一个氢能氢燃料汽车示范区，已经有四座加氢站在运行，而且2019年还有若干座要投产，包括三个基地在这儿建设，一个佛山的高明，包括佛山的云浮和广东新能源汽车的基地，也包括佛山南海。他建立了三个基地。

张家口是国务院批准冬季奥运会上可再生能源的示范区，在19个县区全面布局加氢站，在冬奥会上全部都用氢燃料汽车。而且中国首条自动化氢燃料电池的发动机大批量地应用在这儿要正式投产。

当然还有江苏的如皋，那是联合国作为一个氢能源发展的示范城市，如皋现在有两条30千瓦的电堆生产线。氢燃料电池要求到“十三五”期末到数十万辆的规模，产值要超过千亿元。

还有一个就是山东，提出了建立“氢谷”的概念，这是山东省委、省政府的一个全面号召，而且制定了一个总体规划。为什么呢？第一它电解铝全国第一，产生的副产氢多；第二它的焦炭有4400万吨，每吨焦炭有400立方米的焦炉煤气，含纯氢是55%，另外它的氯碱工业发达工业副产氢是很不错的，它们煤制氢的能力很强；第三它的高速公路是掌握在一家国有企业手里，高速公路上有120个服务站可以布局，在这儿很容易布局加氢站来形成示范；另外它是一个大的区域体系，离山西也很近，管网运氢这种设想可能实现。它海岸线很长，海上的风机发电能力可以用来制氢，而且最重要的是，在山东出现了一个对氢着迷的人物——谭旭光董事长，他现在是山东重工集团、重汽的董事长。他很多年前就意识到柴油发动机以后可能要被氢发动机代替，他要启动氢能发动机的研发。所以这些年他几乎就在国外，悄悄地在收购巴拉德的股份，后来他占了巴拉德19.9%的股份，成为相对的第一大股东。他利用加拿大巴拉德的燃料电池的技术，想很快地把它的氢能和氢燃料电池发动机产业搞起来，现在看来正在进行而且决心很大，他准备投500个亿来做这个研发平台。

破解氢能发展的束缚

氢能并非真正过热，只是正在经历从不了解到了解，从鲜为人知到进入公众视野，从舆论宣传“热”向项目逐步落地转变。需尽快破除不合理的“氢气生产属于化工生产，要位于化工区”的行业规则，允许区域制氢等高效解决方案的实施；并制定加氢站的投资和运行补贴政策，明确加氢站的土地政策和行政审批，把车与站协同发展作为获得补贴的重要依据之一

据悉，为解决这些问题，相关部委层面正在考虑把氢气定义为能源使用，与天然气享有同等地位。此外，干勇认为，还应明确定义氢能在未来能源结构中的占比，并制定系统的顶层设计和实施计划。

现在政府的行政审批制度对氢能发展已形成明显制约，哪个区域率先突破这些行政制约，哪个区域的氢能就将率先大规模发展起来。

凭借山东丰富的化工副产氢资源以及市场等优势，山东计划通过10—15年的努力，实现氢能产业在省域内从小到大、由弱到强的突破性发展，全力建设“中国氢谷”“东方氢岛”，将山东省建设成为国内领先、世界知名的氢能产业高地。

据介绍，未来山东将在氢气制取、氢气储运、装备制造、氢能源推广应用等方面发力。相关部署包括优先采用工业副产氢技术路线；有序开展可再生能源制氢；发展高压气态储氢、低温液氢和长管拖车运输，合理配套推进加氢站建设布局；协同推进制氢、储（输）氢、加氢设备等配套产业发展；优先在物流运输、城市公共交通、特种车辆等领域优先突破；有序开展推进氢能源在发电领域的应用等。

对我国而言，氢能的主要来源应是可再生能源，同时可再生能源也需要氢能进行储能，二者相互需要，只有这样，氢能才真正具有战略意义。

氢燃料被视为汽车能源的一种终极解决方案，目前制氢的主要技术路线包括化石/化工原料制氢，煤制氢、天然气制氢，电解水制氢以及化工副产氢等。其中，电解水制氢以其工艺简单、无污染等优点受到业内关注。

事实上，可再生能源发电制氢近年来也得到了国家政策的支持。2017年11月，国家发改委和国家能源局联合印发的《解决弃水弃风弃光问题实施方案》，就明确提出“鼓励可再生能源富集地区布局建设电力制氢”。但是，大规模以可再生能源发电制氢仍存在诸多难题。首先是缺乏支持性电价政策，其次设备还需不断加强创新和研发。

这些问题不解决，氢能就不是热不热的问题，而是能不能活下去的问题了。