中國氫能產業具備10萬億規模潛力

　　2023年5月23日，由中國科學技術協會、中國機械工業聯合會和國際氫能協會共同主辦的2023世界氫能技術大會(WHTC2023)在佛山南海開幕，本屆大會以“氫能與雙碳戰略：從現在到未來”為主題，聚焦雙碳戰略下全球氫能領域的最新產品、技術及裝備，以及氫能在交通、能源、化工、冶金及建筑等領域的應用。

　　中國科學院院士歐陽明高在會上發表以“綠色氫能研發與產業化進展及技術展望”的主題邀請報告，具體是從燃料電池與電解制氫、綠色氫能儲運與加注、氫系統集成與氫儲能三個方面介紹的。

　　歐陽明高院士介紹了中國氫燃料電池系統研發與商業化情況，截止目前，中國氫能燃料電池系統、燃料電池汽車2022年銷售超過3000輛，累計1.3萬輛以上，在全球商用車燃料電池排在全球第一位，應用場景也從最開始的單一大客車到目前已經覆蓋到全系的商用車，累計已有60余家整車企業推出燃料電池汽車， 70余家燃料電池發動機系統企業。

　　在燃料電池與氫能交通方面，歐陽明高院士領導的清華新能源團隊從2001年開始，就在國家新能源汽車重大科技專項中承擔燃料電池大客車項目，在膜電極、電堆、發動機和動力系統4個層次上，進行整個鏈條的研發，目前已經全部實現產業化，并在張家口有了萬臺燃料電池發電機工廠。

　　在氫燃料電池系統研發與商業化展望技術突破方面，歐陽明高院士表示：“現在車用質子交換膜燃料電池集成已經取得重大突破，相關產業鏈已經建立，但是電堆水平與國外仍有差距，膜電極尤其是重卡的膜電極成本很高，我們正致力于降低其成本，從2022年的900元/kW到2023年降低到125元/kW，實現催化劑以及質子交換膜的國產化，提高催化劑的活性和質量電導率以及優化膜電極氣體傳輸結構，并研發出高耐久、高雜質耐受型催化劑。”

　　對于電解水制氫技術，歐陽明高院士領導的清華新能源團隊目前已經布局了固體氧化物電解(SOEC)、質子交換膜電解(PEMEC)、堿性電解(AEC)三種電解水制氫技術。歐陽明高院士表示，目前中國在國際上有優勢的是堿性電解，現在通過使用國產的PPS膜，電解效率可以達到51%，但是通過隔膜和催化劑的改進電解水制氫效率可以提高到75%。

　　在綠氫的儲運方面，歐陽明高院士表示，雖然現在有各種儲氫方式，但是關于新型儲氫技術很難突破，成本和能耗都是大家需要研究突破的重點。從車載方面來看，氫儲能主體使用的還是氣瓶，但是氣瓶成本偏高，碳纖維是儲氫瓶制造的關鍵原材料，其成本和性能對儲氫瓶的成本和使用性能影響重大。到2025年，加上閥門、調節器等儲氫瓶的所有成本希望每公斤降到3000元。

　　由于氫氣體積能量密度極低且液化困難，其運輸成本遠遠超過石油及天然氣等傳統燃料，而且隨著規模經濟與技術進步導致的制氫成本下降，運輸成本的比重還會不斷增加。綜合來看，氫氣的運輸的路線分為三種：短途小規模的氣態的運輸，要靠壓縮氫氣;長途的國際氫交易，主流方式是把氫變成氨;長途大流量的輸氫，則需要管道運輸。歐陽明高院士表示，目前正在考慮建立光儲充一體化充電站，在可再生能源利用、儲能技術應用與智慧充電樁技術應用方面高度結合。

　　“展望未來，我們將以綠氫制備的商業價值為源頭推動，以多元化、大規模商業化燃料電池示范應用為龍頭帶動氫能全產業鏈商業化。”歐陽明高院士說：“氫能是一個具備10萬億規模潛力的產業集群，這個產業現在各地政府都很重視。我們經常說技術構建平臺，現在平臺有了，場景定義產品，產品也有了，現在是模式創造價值的時候了。”

　　來源：大眾網 朱萍