"雙碳"時代，綠色優(yōu)先，氫能因其蘊藏豐富、消耗時不產(chǎn)生溫室氣體、儲存時間長等特性備受矚目，價值日益凸顯。

 

今年以來，政策與資本都在大力開拓氫能產(chǎn)業(yè)，各地政府也在出臺氫能方案，促使氫能發(fā)展。許多領域的專家院士都發(fā)表了專業(yè)的演講，暢談氫能的未來發(fā)展，提出觀點分析并給予建議。僅近幾個月，就有不下十位院士就氫能發(fā)展發(fā)表演講。

 

以下是今年5-9月，10位中國工程院及中國科學院院士在公開場合談到有關氫能的看法與建議：

 

1、中國工程院院士陳學東：氫氣安全高效儲運是產(chǎn)業(yè)規(guī)�；�發(fā)展的關鍵

 

9月20日，在2023世界制造業(yè)大會新能源汽車論壇上，陳學東指出，氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈包括制、儲、運、加、用環(huán)節(jié)，氫氣安全高效儲運是產(chǎn)業(yè)規(guī)�；�發(fā)展的關鍵。盡管我國在氫能儲運技術上有所進展，但與美國、歐洲、日本等發(fā)達國家相比仍存在不足。

 

純氫儲運路線是目前主要發(fā)展的路線，包括常溫高壓氣態(tài)氫(主流)，深冷常壓或低壓液態(tài)氫、深冷-高壓超臨界氫、帶壓固態(tài)儲氫、有機液體儲氫等。在氣氫站方面，大容積IV型儲氫瓶組、高壓大流量氫氣壓縮機、緊湊型氫氣預冷器、高壓臨氫閥門尚不能自主設計制造；氫液化方面，我國大規(guī)模低能耗氫液化工藝、氫膨脹機仍存在技術瓶頸，緊湊型冷箱換熱器、深冷液氫球罐還處在開發(fā)階段；液氫站方面，我國示范應用起步較晚，液氫潛液泵、往復泵、閥門、汽化器等關鍵裝備尚不能自主設計制造；車載用氫方面，70MPa車載IV型瓶及瓶口組合閥、車載液氫瓶在國內(nèi)尚處于產(chǎn)品樣機階段；公路運氫方面，我國亟需研發(fā)50MPa大容量IV型瓶管束集裝箱，滿足高效運氫需求。

 

2、中國科學院院士、國際氫能與燃料電池協(xié)會理事長歐陽明高：綠氫或?qū)⒊蔀槔^光伏電池、鋰電池、電動汽車之后第四大出口產(chǎn)品

 

在9月14-15日舉辦的榆林會議上，歐陽明高提出以下觀點：

 

燃料電池的商業(yè)化方面，現(xiàn)在整個燃料電池系統(tǒng)的成本已經(jīng)在快速下降。去年降到3000元，今年已經(jīng)降到2500元左右，而且還會持續(xù)下降。預計到2025年將至1000元，2030年將至500元，到時候是可以和傳統(tǒng)內(nèi)燃機競爭的。

 

而且，現(xiàn)在氫燃料電池系統(tǒng)壽命還在2萬小時左右。下一步2025年希望到2.5萬小時，到2030年希望達到3萬小時到3.5萬小時，技術上還需要進一步研發(fā)。

 

在綠氫制備電解方面，中國綠氫產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展起來的就是制氫，目前在全球很不錯的，中國是全球最大的氫氣生產(chǎn)和消費市場。未來到2030年，可能會催生100GW級別的電解市場，也就是1億kW的電解市場。尤其是中國的電解在全球具有成本優(yōu)勢，將來也有可能成為繼光伏電池、鋰電池、電動汽車這三個新能源產(chǎn)品之后的第四大出口產(chǎn)品。

 

此外，歐陽明高表示："目前最具潛力、最現(xiàn)實、成本最低、壽命最長、最有中國優(yōu)勢的還是堿性電解。我們現(xiàn)在訂貨量（大規(guī)模）100GW以上都是堿性電解。"

 

3、中國科學院院士、西安交通大學電子與信息學部主任管曉宏：氫賦能分布式零碳智慧能源系統(tǒng)

 

在9月14-15日舉辦的榆林會議上，管曉宏提出：

 

能源電力系統(tǒng)綠色化勢在必行，經(jīng)濟儲能技術是利用可再生新能源的關鍵，也是為未來算力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)提供綠色能源的基礎；

 

氫能賦能的供電、多能儲能、轉(zhuǎn)換和互補的控制優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)局域能量平衡，保證系統(tǒng)經(jīng)濟性，構(gòu)建市場可復制的分布式零碳能源系統(tǒng)；

 

氫賦能分布式零碳智慧能源系統(tǒng)，將可能深度改變能源結(jié)構(gòu)，為未來分布式數(shù)據(jù)中心、高速通信站點提供零碳能源，實現(xiàn)以綠色、分布、市場為標志的能源革命。

 

4、中國工程院院士、國家電網(wǎng)公司顧問、國家能源集團電力領域首席科學家黃其勵：氫電協(xié)同為新型能源系統(tǒng)提供有力支撐

 

在9月14日舉辦的嘉興會議上，黃其勵指出，氫電耦合作為支撐新能源發(fā)展的重要支撐，未來有望打造新型能源依賴關系，持續(xù)推動能源系統(tǒng)的優(yōu)化轉(zhuǎn)型。

 

他建議，聚焦產(chǎn)業(yè)鏈重點環(huán)節(jié)加大氫電耦合關鍵技術攻關力度，央企等骨干企業(yè)加強協(xié)同創(chuàng)新打造綠色氫能關鍵技術創(chuàng)新聯(lián)合體，積極發(fā)揮地區(qū)資源優(yōu)勢打造規(guī)模化、低成本可再生氫大基地，加快推動制定綠色氫能行業(yè)標準體系。

 

5、中國工程院院士、中國氫能聯(lián)盟戰(zhàn)略指導委員會委員衣寶廉：氫成本降至30元/公斤以下，才能與燃油車競爭

 

在9月14日舉辦的嘉興會議上，衣寶廉發(fā)表《燃料電池汽車的現(xiàn)狀與氫源》主旨演講中指出，燃料電池車的產(chǎn)業(yè)化是氫能應用的突破口，應堅持自主創(chuàng)新，降低燃料電池汽車、加氫站建設和氫源成本，推動實現(xiàn)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化。

 

具體措施建議包括，推進燃料電池關鍵材料及部件國產(chǎn)化，提高電堆的比功率及電流密度，降低鉑載量，將燃料電池汽車成本降至鋰離子電動車水平；大力發(fā)展可再生能源制氫，采用天然氣或純氫管網(wǎng)輸氫，加氫站加氫成本可降至30元/公斤以下，燃料電池汽車運營成本可與燃油車競爭；推進高壓儲氫瓶、加氫機等國產(chǎn)化和批量生產(chǎn)，加快油氫電合建站建設，可大幅度降低加氫站建設成本，并同步推進燃料電池乘用車示范。

 

6、中國工程院院士、中國礦業(yè)大學教授彭蘇萍：如何消納二氧化碳比制氫更急迫

 

在9月5日舉行的第六屆世界綠色發(fā)展投資貿(mào)易博覽會上，彭蘇萍表示，中國能源綠色低碳化轉(zhuǎn)型要立足國情，多措并舉。發(fā)展氫能源，要充分利用氫的雙重屬性，來解決可再生能源規(guī)�；�和化石能源低碳化的問題。

 

我國擁有全球最大的能源系統(tǒng)，是世界上目前最大的能源生產(chǎn)國和消費國，中國能源稟賦特征是一大三小，也就是煤炭占的比例比較高，油氣和可再生能源在一次能源結(jié)構(gòu)里占的比例比較小。所以我們推動經(jīng)濟發(fā)展的模式和低碳轉(zhuǎn)型就不可能一蹴而就，我國非水可再生能源發(fā)展很快，但占的比例還比較低，主要是風能、太陽能等可再生能源本身的間歇性和建構(gòu)性的問題，以及我們國家可再生能源分布主要在西部的問題。區(qū)域上分布不均，大規(guī)模可再生能源儲能調(diào)峰的問題沒有解決。

 

所以，中國能源的革命要兩條腿走路，一條路是盡可能利用可再生能源；第二主要是化學能源如何高效低碳的利用，這個過程里，氫能是可以發(fā)揮作用的。

 

7、中國工程院院士丁文江：結(jié)合技術創(chuàng)新，推動氫能產(chǎn)業(yè)邁上新臺階

 

在近期接受《瞭望》新聞周刊記者采訪過程中，丁文江院士指出，用鎂合金來解決氫能儲運，對中國而言有著天然的優(yōu)勢。中國的鎂資源豐富，占全世界鎂資源的50%左右，不需要進口。到目前為止，中國金屬鎂產(chǎn)量約占世界的90%。中國可以充分利用優(yōu)勢資源，結(jié)合技術創(chuàng)新，推動氫能產(chǎn)業(yè)邁上新臺階。

 

今年4月，一輛外形酷似集裝箱卡車的噸級鎂基固態(tài)儲運氫車公開亮相，這是全球首輛噸級鎂基固態(tài)儲運氫車，是中國工程院院士、上海交通大學教授丁文江從事鎂合金研究30多年來的一個里程碑。丁文江團隊將氫氣運輸從氣態(tài)變成了固態(tài)。有了這輛車，氫氣可以被儲存在鎂合金材料里進行長距離運輸，不僅可在常溫、常壓下進行儲運，且安全性更強、容量更大、密度更高。氫能是世界公認的清潔能源，在現(xiàn)有的氫能產(chǎn)業(yè)鏈中，儲運占到總成本的30%至50%，安全高效的氫能儲運技術是決定氫能應用的關鍵。

 

8、中國科學院院士孫世剛：氫能電化學關鍵技術挑戰(zhàn)及其研究

 

在8月25日舉辦的上海會議上，中國科學院院士孫世剛在題為《氫能電化學關鍵技術挑戰(zhàn)及其研究》的主旨發(fā)言中表示，氫能電化學關鍵技術包含電解水制綠氫和氫燃料電池，設計和開發(fā)高活性、高穩(wěn)定性的催化劑是推進其快速發(fā)展的關鍵，其中非貴金屬催化劑是重要的研究前沿。

 

孫世剛指出，目前利用可持續(xù)能源電解水制氫已經(jīng)成為新熱點，也是未來的必走之路。同時他建議，產(chǎn)業(yè)界要開展原創(chuàng)性基礎研究，探索新原理、發(fā)現(xiàn)新機制、構(gòu)建新體系，是氫能持續(xù)發(fā)展的動力和源泉。

 

9、中國科學院院士張鎖江：從產(chǎn)能端、用能端和碳匯端"三端"發(fā)力

 

在5月20-23日舉辦的2023大灣區(qū)科學論壇上，張鎖江指出，我國要實現(xiàn)碳中和，首先要明晰碳排放主要來自于哪里？能源45%，工業(yè)39%，工業(yè)包括鋼鐵、有色、化工、建材等等，另外交通10%，建材5%，其他相對來說較少。目前能源生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)過程中的碳排放量約占我國碳排放總量的85%，工業(yè)碳減排是重中之重，需從產(chǎn)能端、用能端和碳匯端"三端"發(fā)力，通過技術變革實現(xiàn)碳中和。

 

張鎖江院士分享了三個領域低碳技術的最新進展。首先是工業(yè)低碳技術，工業(yè)領域里面最主要的行業(yè)是鋼鐵、有色、化工和建材，這一體系的"低碳化"是要將原來生產(chǎn)所用的熱碳驅(qū)動改成電氫驅(qū)動，將原來用碳還原的過程全部改成用氫還原；第二是能源低碳變革。在氫能的發(fā)展上，當前合成氨排放約2億噸的二氧化碳，占我國總碳排約2%。將來，可以利用可再生能源通過電解水制出"綠氫"，氫氣再與空氣膜分離獲得的氮氣通過電熱催化合成氨，以降低碳排放；第三是碳捕集利用技術，即用物理化學方法把二氧化碳捕集起來，作為原料再與氫結(jié)合，通過熱、光、電及生物轉(zhuǎn)化的方法來合成化學品及材料，比如合成乙醇等，真正實現(xiàn)"變廢為寶"。

 

10、中國科學院院士徐春明：雙碳戰(zhàn)略下綠電氫技術發(fā)展

 

在5月29日舉辦的中關村論壇上，中國科學院徐春明院士圍繞雙碳戰(zhàn)略下綠電氫技術發(fā)展進行主題發(fā)言。雙碳戰(zhàn)略下GDP的增長和對能源的依賴是一個剛性關系，任何經(jīng)濟發(fā)展都必須依靠能源的輸入。我國能源消費總量隨著我們經(jīng)濟的快速發(fā)展，必然還會快速增加。但是能源的消耗不一定意味著二氧化碳的排放，我們用綠電、綠氫就是無碳的能源，這也是一個基本的關系。

 

從長遠來看，能源的結(jié)構(gòu)調(diào)整是根本，過程中我們當前其實很大的壓力是來自于二氧化碳：怎么在短時間內(nèi)使得二氧化碳排放控制，同時還要對二氧化碳實行處置，就變得尤為重要。因此，現(xiàn)在氫能成為了絕對的主角、熱點。（上文中院士排名不分先后）