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目前，我國已有23個省區(qū)市出臺了氫能規(guī)劃和指導意見。氫能產(chǎn)業(yè)園在全國遍地開花，眾多企業(yè)紛紛入駐。越來越多的人擔心氫能的發(fā)展似乎過熱。
“與其說是‘過熱’，不如說是‘紊亂’?！眹矣猩饘傩履茉床牧霞爸破饭こ碳夹g研究中心主任蔣利軍在接受中國科學報記者采訪時直言，“在氫能開發(fā)的熱潮中，有蹭熱度的，也有‘撈一把跑’的”，這可以說是魚龍混雜?！?/span>
中國科學院院士徐冠華在日前舉行的“十四五”氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上發(fā)出警告：“要切實防止氫能產(chǎn)業(yè)一哄而上、盡快散去的現(xiàn)象?！?。
避免資源浪費
《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》顯示，目前中國氫氣產(chǎn)能約4100萬噸/年，產(chǎn)量約3342萬噸，是世界第一產(chǎn)氫國。在2060年碳中和情景下，可再生能源制氫規(guī)模有望達到1億噸。
但徐冠華指出，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展要充分借鑒國內風電、光伏和新能源汽車發(fā)展的經(jīng)驗教訓，特別是對一些地方和部門分割、低端重復發(fā)展、浪費資源和資金等現(xiàn)象，主管部門首先要努力解決。
“要使氫能產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展，需要政策引導、標準規(guī)范約束，因此希望氫能企業(yè)沉下心，真正把中國氫能產(chǎn)業(yè)做大做強。
在他看來，中國許多新興產(chǎn)業(yè)似乎都經(jīng)歷了一個“怪圈”。在發(fā)展初期，他們會受到全社會的關注，大量的社會資本涌入，研發(fā)團隊競相介入。然而市場風波過后，不少企業(yè)紛紛“倒閉”，一方面讓人感到悲壯。另一方面，我們也對浪費社會資源感到遺憾。但最終，剩下的企業(yè)成了中國產(chǎn)業(yè)的代表，提高了中國的國際競爭力?！?/span>
氫能產(chǎn)業(yè)能否繞開這個“怪圈”，以更低的成本培育出更具競爭力的產(chǎn)業(yè)？蔣利軍覺得可能很難。
全國氫能標委會委員、國家能源集團北京低碳清潔能源研究院氫能技術開發(fā)部經(jīng)理何廣利在接受《中國科學報》記者采訪時表示，“推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，最重要的不是宣傳在哪里投資建廠，而是考慮如何通過技術創(chuàng)新降低成本。”
“如果人們只是把口號喊得好，很容易造成決策部門的錯覺，做出錯誤的判斷和決定”，何廣利對此非常擔心。
但蔣利軍指出，另一方面，“響”顯示了社會的關注。沒有一定程度的社會關注和重視，這個行業(yè)就難以發(fā)展。
關鍵技術需要突破
徐冠華指出，目前我國氫能產(chǎn)業(yè)相關技術還不完善，產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨諸多問題。不能因為政策支持就急于開工，更不能因為技術和產(chǎn)業(yè)問題就畏縮不前、停滯不前。
蔣利軍列舉了需要突破的四項關鍵技術。一是堿性電解水制氫設備能效低，純水制氫設備可靠性差，成本低。
“雖然堿性電解水制氫設備在成本上很有競爭力，但其能源效率很低。1立方米制氫綜合能耗5～5.5kwh，國外可控制在5kwh以下。PEM純水制氫設備與國外相比也存在較大差距。我國目前仍沒有獨立的兆瓦級質子交換膜制氫設備，對其使用壽命缺乏長期評估，其成本是堿水制氫的2-5倍?！笔Y立軍解釋說。
二是高壓設備可靠性差，成本高。90Mpa氫氣壓縮機和加氫槍仍為進口；三是我國液氫液化能耗太高，生產(chǎn)能力太小，不經(jīng)濟，“1公斤氫液化能耗高達15～20千瓦時，國外可控制在11.5千瓦時左右。因此，有必要盡快開發(fā)一套單機容量在10噸以上的氫氣膨脹液化裝置。”蔣利軍說。
最后我國氫氣輸送設備與國外存在代際差距。他說，“目前，國外運輸氫氣一般采用50MPa的IV型瓶和液氫，單車運輸氫氣1-3噸，而我國運輸氫氣仍采用20-30Mpa的I型瓶，單車運輸氫氣僅360-600公斤?！?/span>
如何突破這些技術瓶頸？蔣利軍認為，一方面要以產(chǎn)品為目標，組織一支完整的研發(fā)隊伍，加強技術研發(fā)和市場應用。
“堿水制氫已有多年歷史，但研發(fā)投入少，技術進步緩慢；質子交換膜制氫技術研發(fā)時間短，技術積累少，無長期評估。按照氫能高能效、低成本的要求，組織國內研發(fā)單位組成一體化的研發(fā)團隊進行系統(tǒng)研發(fā)，從基礎原材料、關鍵元器件、裝置等方面進行全面布局，系統(tǒng)和示范應用，以市場應用為最終評價指標，真正實現(xiàn)技術成果的市場化應用?！笔Y利軍說。
另一方面，要制定鼓勵使用國產(chǎn)第一套設備的配套政策，“對直接用戶給予財政補貼，使其愿意使用國產(chǎn)第一套設備，促進國產(chǎn)設備逐步在市場上立足?！?。
標準制定缺乏數(shù)據(jù)支持
完善科學的標準制定，是行業(yè)和企業(yè)有序發(fā)展的關鍵。
賀光禮多年來在氫能標準制定工作中發(fā)現(xiàn)了一些問題，“我國氫能行業(yè)標準體系完善，但標準內容不夠詳細、具體。關鍵原因是缺乏足夠的基礎研究數(shù)據(jù)。
“以加氫站為例，現(xiàn)行的安全距離（防火距離）規(guī)定與國際上主要國家的規(guī)定有很大不同。然而，我國在這方面的基礎研究數(shù)據(jù)卻比較缺乏。沒有數(shù)據(jù)支持，就無法推動標準的提高。”何廣利說。
他還指出，目前我國加氫站建設缺乏詳細統(tǒng)一的驗收流程和評價標準，很多加氫站并不是嚴格意義上的加氫站。此外，加氫站的國家權威性也需要確定。
何廣利認為，基礎研究數(shù)據(jù)的缺乏與市場主體的預見性有關，“之前氫產(chǎn)業(yè)受到高度關注，很多企業(yè)不愿意投入研發(fā)資金；當人們開始關注的時候，企業(yè)不愿意在基礎研究上投入太多，大多希望能盡快做有經(jīng)濟效益的項目。
何廣利欣慰地看到，科技部近日下發(fā)了《關于國家重點研發(fā)計劃“信息光子技術”等“十四五”重點專項2021年度項目申報指南的通知》，而氫能技術也成為八大關鍵技術之一“這是氫能技術首次被列為關鍵技術，表明政府對氫能技術越來越重視?！?/span>
加強政策引導
中國工程院院士陳學東曾多次表示，“人類社會能源利用的總體趨勢是一個‘脫碳加氫’的過程。
蔣利軍認為，氫能的綠色發(fā)展必須解決存量與增量的關系，“目前我國的氫氣產(chǎn)量是3342噸，但基本上來自煤炭和天然氣，即‘灰色氫氣’。還有二氧化碳排放的問題。氫能的增量應主要來自可再生能源中的可再生氫，即“綠色氫”
他認為，從經(jīng)濟角度看，“綠色氫”的成本仍然高于“灰色氫”，缺乏經(jīng)濟競爭力。市場選擇將是“灰色氫”，這與發(fā)展氫能的初衷背道而馳。
對此，蔣利軍建議，對于存量“灰色氫”，政策可以提出“灰色氫”向“綠色氫”的要求，并利用碳匯工具提高“綠色氫”的經(jīng)濟競爭力；從技術上講，二氧化碳可以作為一種資源使用，而無需或幾乎不需要CCUs的排放。
