氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)當(dāng)建立良好生態(tài)
——訪國(guó)際氫能協(xié)會(huì)副主席、清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授毛宗強(qiáng)

□ 本刊記者 許帆婷

目前，我國(guó)氫能發(fā)展正迎來(lái)最好的時(shí)機(jī)，氫能將成為未來(lái)我國(guó)社會(huì)的主力能源之一。要更好地引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須從政策層面做好總體規(guī)劃。

氫能是最具發(fā)展前景的新能源之一。我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)發(fā)展良機(jī)。中國(guó)石化新聞圖片網(wǎng) 供圖

近年來(lái)，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展在不斷升溫。今年全國(guó)兩會(huì)上，代表委員建言發(fā)展氫能的呼聲高漲。兩會(huì)以后，首次寫(xiě)進(jìn)政府工作報(bào)告的氫能受到社會(huì)前所未有的關(guān)注。近日，本刊記者就氫能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)前景問(wèn)題，采訪了國(guó)際氫能協(xié)會(huì)副主席、清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授毛宗強(qiáng)。他認(rèn)為，目前我國(guó)氫能發(fā)展正迎來(lái)最好的時(shí)機(jī)，如果能在政府層面對(duì)產(chǎn)業(yè)加強(qiáng)引導(dǎo)，未來(lái)氫能將在能源和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮巨大作用。

氫能迎來(lái)發(fā)展良機(jī)

今年3月，全國(guó)兩會(huì)期間，有20余位代表委員的提案和發(fā)言與氫能有關(guān)。同時(shí)，氫能也首次寫(xiě)入《政府工作報(bào)告》中。在全國(guó)，目前有20個(gè)左右的城市擁有氫燃料電池公共汽車的示范。氫能的熱度不斷升高，甚至有觀點(diǎn)認(rèn)為，中國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)正在崛起。

毛宗強(qiáng)教授認(rèn)為，這是發(fā)展的必然。從1993年開(kāi)始，他一直從事氫能相關(guān)的研究。20多年來(lái)，氫能產(chǎn)業(yè)在中國(guó)有起有落，但總的來(lái)說(shuō)國(guó)家的重視程度不夠?！皻淠墚a(chǎn)業(yè)能夠發(fā)展起來(lái)，關(guān)鍵靠人”。從氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較好的幾個(gè)城市來(lái)看也是如此。目前，不論從政府對(duì)氫能的關(guān)注還是行業(yè)、企業(yè)領(lǐng)軍人物對(duì)氫能的關(guān)注，都是空前的。氫能迎來(lái)了發(fā)展的真正時(shí)機(jī)。

目前氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有許多條件支撐。毛宗強(qiáng)教授認(rèn)為，一方面，當(dāng)前我國(guó)能源安全壓力和環(huán)境保護(hù)壓力越來(lái)越大；另一方面，一些國(guó)家在氫能應(yīng)用方面已經(jīng)有了比較好的經(jīng)驗(yàn)和示范。

毛宗強(qiáng)教授介紹，他擔(dān)任副主席的國(guó)際氫能協(xié)會(huì)，誕生的背景就是1973年石油輸出國(guó)組織對(duì)西方發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)施石油禁運(yùn)，讓一些西方專家開(kāi)始思考和尋找替代能源。他們認(rèn)為氫能可以成為替代石油的主要能源。目前，我國(guó)的石油70%以上依靠進(jìn)口，天然氣40%以上依靠進(jìn)口。能源安全成為全社會(huì)關(guān)注的重要話題，我們必須積極尋找新的能大規(guī)模使用的替代能源。

從環(huán)境壓力方面來(lái)說(shuō)，我國(guó)目前已經(jīng)是世界上最大的二氧化碳排放國(guó)，約占全世界排放總量的23%。2015年，我國(guó)參與了《巴黎協(xié)定》締約，承諾減少碳排放，共同約定將本世紀(jì)全球平均氣溫上升幅度控制在2攝氏度以內(nèi)。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，2050年前后全球要實(shí)現(xiàn)碳中和，也就是排放的二氧化碳和回收的基本相等。中國(guó)是一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國(guó)，要兌現(xiàn)碳減排承諾，就要努力使用更清潔、更低碳的能源代替化石能源。

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另一個(gè)重要條件是目前已經(jīng)有比較好的產(chǎn)業(yè)示范。比如日本和韓國(guó)在氫能方面做了很多商業(yè)化應(yīng)用的嘗試。在日本，每年會(huì)舉辦一個(gè)氫能與燃料電池展，后來(lái)又增加了風(fēng)能、太陽(yáng)能、智慧電網(wǎng)等內(nèi)容，成為“東京能源周”，目前已經(jīng)連續(xù)舉辦了15年。

毛宗強(qiáng)教授表示，在種種內(nèi)外部因素支持下，氫能的商業(yè)化發(fā)展雖然還處于初期，但總的方向不會(huì)改變。

氫能發(fā)展應(yīng)解決總體規(guī)劃問(wèn)題

雖然目前國(guó)內(nèi)發(fā)展氫能的呼聲很大，各地爭(zhēng)上氫能項(xiàng)目的熱情很高，但是氫能產(chǎn)業(yè)萬(wàn)馬奔騰的背后，還存在著無(wú)序發(fā)展的隱憂。毛宗強(qiáng)教授認(rèn)為，要更好地引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須從政策層面做好總體規(guī)劃。

首先，應(yīng)該有國(guó)家層面的總體規(guī)劃和設(shè)想。我國(guó)目前成立了不少氫能方面的聯(lián)盟和協(xié)會(huì)，也發(fā)布了一些規(guī)劃，但都不是國(guó)家層面的規(guī)劃。缺乏國(guó)家規(guī)劃的背后，是缺乏國(guó)家層面對(duì)氫能的領(lǐng)導(dǎo)。日本、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家都有國(guó)家級(jí)的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和專門(mén)的政府部門(mén)負(fù)責(zé)管理氫能。我國(guó)應(yīng)該盡快建立相應(yīng)的專門(mén)機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)籌規(guī)劃氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

其次，是制定產(chǎn)業(yè)政策的問(wèn)題。政策應(yīng)該有連貫性和系統(tǒng)性。比如，加氫站的審批現(xiàn)在就沒(méi)有規(guī)范化的流程和主管機(jī)構(gòu)，各地的政策不一樣，將來(lái)會(huì)制約氫燃料電池車的發(fā)展。其實(shí)，我國(guó)2014年就出臺(tái)過(guò)政策鼓勵(lì)加氫站發(fā)展，對(duì)達(dá)到每天200公斤氫氣容量規(guī)模的加氫站，中央給予補(bǔ)貼400萬(wàn)人民幣，但是這個(gè)政策2015年就到期了，之后就出現(xiàn)了政策的斷檔。再比如，我國(guó)目前對(duì)氫氣的定位是危險(xiǎn)化學(xué)品，要求必須在化工園區(qū)內(nèi)操作。這有一定的道理，因?yàn)闅錃夂芏嗲闆r下被作為化工原料使用。但是當(dāng)氫作為能源使用時(shí)，還被當(dāng)做?；饭芾砭蜁?huì)嚴(yán)重束縛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。毛宗強(qiáng)教授呼吁，氫能應(yīng)該解放開(kāi)來(lái)，像天然氣一樣作為能源氣體處理。當(dāng)然，氫能是新的產(chǎn)業(yè)，不可能一下子設(shè)計(jì)得很全面，但發(fā)現(xiàn)了方向要積極彌補(bǔ)政策的不足。

再次，氫能發(fā)展的關(guān)鍵還有標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題?，F(xiàn)在出臺(tái)了很多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如果標(biāo)準(zhǔn)太多，其實(shí)不利于統(tǒng)一推廣。毛宗強(qiáng)教授一直呼吁國(guó)家統(tǒng)一發(fā)布?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于氫能這樣的新興產(chǎn)業(yè)，國(guó)家更應(yīng)該控制標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量而不是數(shù)量。

另外，目前對(duì)于氫能項(xiàng)目還缺乏獨(dú)立第三方檢測(cè)評(píng)審機(jī)制?，F(xiàn)在各地上氫能項(xiàng)目的熱情都很高，投資都比較大，應(yīng)該有一個(gè)獨(dú)立機(jī)構(gòu)來(lái)做鑒定，這樣可以避免走很多彎路。同時(shí)，有了權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)，也可以保障產(chǎn)業(yè)安全健康地發(fā)展。

如果未來(lái)能實(shí)現(xiàn)可再生能源制氫，對(duì)環(huán)境和社會(huì)發(fā)展來(lái)說(shuō)才是真正可持續(xù)的。胡慶明 攝

除了政策因素，制約我國(guó)氫能發(fā)展的另一個(gè)關(guān)鍵因素就是相關(guān)技術(shù)的不成熟。包括制氫儲(chǔ)氫、氫燃料電池、氫能發(fā)電等方面的相關(guān)技術(shù)，我國(guó)與國(guó)外相比還有差距。然而，通過(guò)多年的研發(fā)，目前在一些領(lǐng)域已經(jīng)取得突破?！拔覀兲岢鲞m合自己發(fā)展實(shí)際的技術(shù)路線，比如優(yōu)先發(fā)展氫電混合（電電混合），也就是燃料電池和鋰離子電池混合的技術(shù)路線，我認(rèn)為是正確的?！泵趶?qiáng)教授認(rèn)為，我國(guó)的相關(guān)技術(shù)迎頭趕上，還需要時(shí)間。

未來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)將成為能源兩大支柱之一

根據(jù)世界氫能委員會(huì)的預(yù)測(cè)，2050年全世界氫能將占一次能源的18%，產(chǎn)值達(dá)到2.5萬(wàn)億美元。根據(jù)歐盟的預(yù)測(cè)，屆時(shí)氫能將會(huì)占一次能源的24%。毛宗強(qiáng)教授對(duì)氫能發(fā)展的前景非?？春?，認(rèn)為2030年左右我國(guó)將會(huì)成為氫能的重要市場(chǎng)?！暗?040年左右，氫能將占一次能源的10%，屆時(shí)氫能將真正成為我國(guó)社會(huì)的主力能源之一”。

目前，多地爭(zhēng)上氫能示范項(xiàng)目，引起了一些人對(duì)氫能發(fā)展前景的擔(dān)憂，尤其是對(duì)比前幾年煤化工發(fā)展的過(guò)熱，如何建立良好的氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)，也是行業(yè)比較關(guān)心的問(wèn)題。

談到氫能與煤化工的對(duì)比，毛宗強(qiáng)教授認(rèn)為二者并不能簡(jiǎn)單類比。煤化工受地域局限明顯，并且很多技術(shù)是作為戰(zhàn)略儲(chǔ)備，并不適合大規(guī)模商業(yè)化。但是氫能是無(wú)限的，很可能成為未來(lái)的終極能源。他認(rèn)為，未來(lái)氫能將與電能一樣，成為能源的兩大支柱。

很多人談到氫能的成本經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。毛宗強(qiáng)教授的看法是需要系統(tǒng)地考慮。“在現(xiàn)有制氫方式中，煤制氫是最便宜的，但是沒(méi)有考慮到二氧化碳排放的問(wèn)題?！彼J(rèn)為，如果加上碳排放引起氣候變化，導(dǎo)致人類社會(huì)和自然界共同承受的損失，以及未來(lái)可能浮動(dòng)的碳稅價(jià)格，這筆經(jīng)濟(jì)賬的算法可能就不一樣。如果未來(lái)能實(shí)現(xiàn)可再生能源制氫，對(duì)環(huán)境和社會(huì)發(fā)展來(lái)說(shuō)才是真正可持續(xù)的。

“從氫能未來(lái)的商業(yè)模式來(lái)看，氫能利用的領(lǐng)域非常廣泛?！泵趶?qiáng)教授介紹。世界氫能委員會(huì)在2017年底曾發(fā)布報(bào)告對(duì)未來(lái)氫能利用領(lǐng)域做出預(yù)測(cè)。

第一，氫能未來(lái)仍有很大一部分應(yīng)用于化工原料。據(jù)統(tǒng)計(jì)全球每年大概有6000多萬(wàn)噸氫氣用作化工原料，遠(yuǎn)多于作為能源利用的部分。這個(gè)趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)。

第二，用作交通能源，這個(gè)比例將會(huì)占到氫氣利用量的30%左右。

第三，氫能發(fā)電。未來(lái)利用氫能發(fā)電將占15%左右。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，國(guó)際上減碳是大趨勢(shì)。英國(guó)已經(jīng)關(guān)閉了最后一個(gè)煤礦，德國(guó)宣布2038年關(guān)閉煤電廠。為了減少二氧化碳排放，很多國(guó)家都制定了去碳步驟和時(shí)間表。那么去碳后的電網(wǎng)將由誰(shuí)來(lái)支撐？一種觀點(diǎn)認(rèn)為，利用氫氣發(fā)電是可能的途徑。目前日本已經(jīng)建成與傳統(tǒng)煤電廠相當(dāng)?shù)拇笮蜌淠馨l(fā)電廠，預(yù)計(jì)明年能夠投產(chǎn)。

第四，用于建筑的熱電聯(lián)供。

第五，用作工業(yè)高質(zhì)量熱源，可以作為制造單晶硅、特種鋼等的保護(hù)氣體或加熱氣體。

“談到商業(yè)模式，我希望未來(lái)氫能能夠被利用在更廣泛的領(lǐng)域中，而且這些用途現(xiàn)在都已經(jīng)有相應(yīng)的示范?！泵趶?qiáng)教授說(shuō)。

氫燃料電池?zé)o人機(jī)應(yīng)用于光伏電廠巡檢。宋玉春 供圖