16位院士谈氢能：关注制氢成本与氢储运，强调做好氢能示范推进
发布时间：2021-01-08 16:08:33
2020年，“十三五”我国能源产业以高分收官。5年来，能源革命稳步推进，技术创新多点开花，风电、光伏发电、水电规模稳居世界第一。自从2019年氢能首次写入政府工作报告以来，氢能与燃料电池产业发展十分迅速，特别是作为二次能源，氢能具有来源多样、终端零排、用途广泛等多重优势，在保障国家能源安全、改善大气环境质量、推进能源产业升级等方面具有重要意义。随着技术日趋成熟、成本大幅下降，氢能正迎来快速发展的战略机遇期。而站在“十四五”这一新的历史起点上，氢能产业又该如何走好下一个五年?从公开信息整理获悉，盘点2020年中国工程院和中国科学院共计16位院士专家对氢能与燃料电池产业上的建言献策，以供读者分享传阅（以下院士排序不分先后）。中国工程院院士衣宝廉提出迎接电解水制氢储能高潮，可以利用西南、西北、东北丰富的水电与风电、太阳能来电解水制氢，利用天然气管网把氢和天然气一起运到全国各地。他建议国家尽快明确用天然气管网输送氢气的标准规范。中国科学院院士欧阳明高指出氢能燃料电池汽车发展即将迎来机遇与挑战，同时呼吁聚焦绿氢，认为燃料电池汽车合理性取决于氢能，氢能的合理性取决于可再生能源转型中大规模能量储存与多元化利用需求。他同时表示，氢能燃料电池全链条技术经济性仍是挑战，出路在于新一轮的技术突破和降本。中国工程院院士刘中民建议，现代煤化工行业与可再生能源制氢融合示范；他指出，“十四五”应加强顶层设计，将煤化工放在能源系统的大格局下统筹考虑，以多能融合打破现有能源领域行业板块壁垒，推动各能源系统间资源优势的“合并”，解决煤化工低碳清洁发展问题。与此同时，建议国家积极在典型地区推进煤化工和可再生能源制氢融合示范，促进煤化工绿色低碳化发展、氢能产业规模化发展;拓展二氧化碳资源化利用途径，实现煤化工与可再生能源低碳融合，助推区域各能源品种清洁融合利用，先行先试“碳中和”目标下的煤化工发展技术与路径。中国科学院院士李灿建议可再生能源制氢势在必行，他指出，“十四五”要想把氢能产业做强、做大，可再生能源电解水制氢势在必行。一方面，可再生能源电解水制得的绿氢不仅可以直接作为燃料电池的燃料，另一方面，将其与二氧化碳相结合还可以合成甲醇。甲醇是液体燃料。它可以像汽油一样运输、储存，被输送到加氢站后再转化成氢。这样就可以缓解氢燃料电池“制、储、运、加”的安全性和成本问题，他建议“十四五”时期进行推广以甲醇为氢源的氢加气站的方案。
中国工程院院士张玉卓指出，我国作为世界最大的化石能源消费国，大力发展氢能是我国在第四次工业革命、第三次能源革命浪潮中勇立潮头的战略选项、现实选项。当今氢能被时代推向人类社会能源变革的最前沿。氢能作为二次能源，具有来源多样、终端零排、用途广泛等多重优势，在保障国家能源安全、改善大气环境质量、推进能源产业升级等方面具有重要意义。中国科学院院士张涛建议张涛表示打破能源体系，相互融合发展；他指出，中国不能以单一能源为主要方向，当前煤、石油、天然气、水、风、光、地热、生物质等多种能源并举，然而各种能源之间存在着“一堵墙”，“把大家隔离起来，没有很好的融合发展”。他指出，化石能源不可避免排放二氧化碳，而实现碳中和要降低二氧化碳。可再生能源发电作为绿色电能，没有二氧化碳排放。用可再生资源制氢，才能把绿氢和二氧化碳结合起来，搭建化石能源与可再生资源融合的桥梁。他建议，希望在国家能源体系内打破围墙，形成相互融合的发展态势。中国工程院院士苏义脑表示，氢能作为清洁能源在世界上被广泛重视，国内多个地方政府积极发展氢能产业，出台多项氢能相关规划和支持政策，出现明显的“氢能热”。但氢能和燃料电池产业核心技术能力、关键部件与装备、标准体系建设等都存在薄弱环节，亟待加强。而目前，我国氢能产业发展目前还处于培育阶段，重点是要做好示范推进，这需要有实力的大型企业来承担相关示范任务。中国工程院院士干勇认为我国在氢能产业核心材料、零部件、装备重大工程等方面仍有很大发展空间。中国应该开创氢能的“重卡时代”。钢铁行业可以发展氢循环经济。固态储氢已经有一定商业模式，经济可行性高，技术路线也已经出现。中国工程院院士彭苏萍认为制氢成本问题最为重要，而化石能源做氢能源是最得心应手的，石化企业可以发挥制氢优势、终端布局优势、管网优势，真正把氢能源和化石能源结合在一起。中国工程院院士顾大钊提出，推动氢能产业高质量发展要加快核心技术攻关，稳妥推进工程示范；实现低成本低碳制氢；围绕产业链部署创新链，围绕创新链布局产业链，推动我国氢能产业迈上全球价值链的中高端。中国工程院院士曹湘洪指出，以国内氢能发展形势来看， 燃料电池汽车已提升到能源发展战略高度，地方政府、汽车企业、能源企业和民营企业积极介入氢能业务，发展燃料电池汽车，替代污染物排放严重的柴油车成为发展重点。同时指出，风能、太阳能等可再生发电是不稳定的电源，大量接入可再生能源影响电网安全，发展智能电网不能从根本上解决电网安全。利用弃风弃光电力，电解水制氢、储氢或实现氢转化，与利用电池、超级电容储电相比，更易实现大容量储存，提高可再生能源利用效率。中国工程院院士李骏指出，我国氢能燃料电池技术的水平相较于国际先进水平仍存在较大差距，如我国燃料电池系统的有效性、可靠性有待提高，尤其是成本，未来氢能燃料电池应该向降成本技术突破。他建议，应该抓住国家开发燃料电池汽车示范应用的契机，推动科技创新驱动和市场示范相互结合。同时，各国政府已经把发展氢能和燃料电池汽车作为未来能源战略和汽车产业发展的方向，应该加强国际合作。中国工程院院士谭天伟指出，目前氢能已经从研究开始进入商业化应用阶段，发展受到全球主要国家的高度重视，日本、韩国、欧盟、德国等国家，已先后制定了国家的氢能战略，一方面为氢能和燃料电池技术给予特别的经费支持，另一方面也为氢能的基础设施和建立和燃料电池汽车等商业化应用提供了多种政策上的支持，以促进氢能及燃料电池的技术和商业化推广。他认为，正处于氢能发展的风口上，氢能平稳健康的发展将在能源结构调整，提高可再生能源使用效率，节能减排方面发挥越来越重要的作用。中国工程院院士黄其励对于氢燃料电池汽车的前景，认为目前尚处于培育期，不可一哄而上。现阶段氢燃料电池仍有几个问题没有得到解决，首先是怎么制氢。我们国家人均水资源排名世界第84位，属于贫水国家，用淡水制氢不现实，用海水制氢又存在腐蚀问题。另一个问题是氢制完怎么办？我们国家花大力气建了西气东输管道，曾经有一种说法，西气东输里可以掺10%左右的氢气，可是最终怎么分离呢？氢气运输、氢气储存，光靠加压力储存，一个大瓶子放在汽车后面？控制不好存在一定的安全隐患，同时也加重了汽车的负担。中国工程院院士杜祥琬表示，要发展氢能，关键是发展可再生能源。用氢能替代石油给汽车供能，初衷是氢能具有无污染的特性。如果用煤制氢，在技术上是完全可行的，但是不能忽略过程中的排放，也就相当于“以煤代油”。因此，发展氢能，就是要发展绿氢，也就是可再生能源制氢。作为二次能源，氢的产生离不开一次能源，要发展好氢能就要利用可再生能源。离开一次能源，氢能是无源之水。要发展氢能，产业链要从可再生能源制氢着眼，搞清楚源头。中国科学院院邹才能认为氢能工业与石油工业是最佳组合，他指出，目前，世界正在进入从化石燃料向新能源转型新阶段，新能源发展渐入“黄金期”，以氢能、储能、可控磁约束聚变为代表的三个“灰犀牛事件”正在深刻影响能源行业，氢能工业与石油工业具有最佳融合优势。
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