中国科学院院士欧阳明高：擘画氢能开展蓝图

《规划》出台前，氢气被归类为风险化学品，现在清晰了氢的动力特色

当可再生动力电力价格低于0.15元/千瓦时的时分，可再生动力制氢的经济性就能得以保证

展开燃料电池轿车要防止两个误区：不能狭义地把氢燃料电池轿车等同于氢能；不要以为氢和电是“二选一”的联系

2020 联合国开发计划署氢能工业大会上展出的氢燃料电池无人机（2020 年 10 月 19 日摄） 邓华摄 / 本刊

国家展开变革委、国家动力局近来联合印发《氢能工业展开中长时间规划（2021—2035年）》（以下简称《规划》），这是我国首个氢能工业的中长时间规划，对氢能工业的高质量展开将发挥重要指导作用。

我国是世界上最大的制氢国，年制氢产量约3300万吨，而且我国可再生动力装机量全球榜首，展开清洁低碳的氢能具有巨大潜力。现在，国内氢能工业虽处于展开初期阶段，但出现活跃展开态势。

为深化体会《规划》的内在与战略含义，精确掌握氢能工业展开方向，记者新闻周刊记者专访了中国科学院院士、清华大学车辆与运载学院教授欧阳明高。

他说，《规划》科学分析了我国氢能工业的展开现状，清晰了氢能在我国动力绿色低碳转型中的战略定位、整体要求和展开方针，提出了氢能立异系统、根底设施、多元运用、方针保证、安排施行等方面的详细规划，为我国氢能工业中长时间展开描绘了宏伟蓝图。

氢的动力特色得到清晰

记者：《规划》出台后，氢能在我国动力系统中的定位和人物怎么？关于我国氢能工业的展开有什么含义？

欧阳明高：首要，一个重要的布景是，在《规划》出台前，氢气在我国并不是被当作动力进行运用和办理，而被归类为风险化学品，首要用于工业出产环节。新建的制氢项目均归于“新建风险化学品出产项目”，被严厉制止在化工园区外新建、扩建。

《规划》的出台，能够说是业界期盼已久。一个重要的原因是，《规划》清晰“氢能是未来国家动力系统的重要组成部分”，也便是清晰了氢的动力特色，这成为我国氢能工业的重要准则根底，而且将对氢能工业的高质量展开发挥重要指导作用。

氢能是一种来历丰厚、绿色低碳、运用广泛的二次动力，而且氢能的质量能量密度高、与电比较贮存本钱低，是大规划、长周期储能的抱负挑选，能够被广泛运用于交通、工业、修建等范畴，例如燃料电池车辆、氢能冶金等。

作为一种二次动力，氢气从何而来？处理氢源问题是氢能工业展开的根底和要害。我国已是世界上最大的制氢国，但煤制氢和天然气制氢占比近多半，氯碱、焦炉煤气、丙烷脱氢等工业副产氢占比约两成，可再生动力制氢规划很小。

《规划》将清洁低碳作为氢能展开的基本原则，提出构建清洁化、低碳化、低本钱的多元制氢系统，要点展开可再生动力制氢，并提出严厉控制化石动力制氢。

化石动力制氢存在能量运用功率低、二氧化碳排放高级问题。氢能的战略地位和经济合理性，首要取决于可再生动力转型中的大规划长周期能量贮存与多元化终端运用的需求。所以展开氢能工业，需求坚持绿色低碳道路，主攻可再生动力制氢，紧记展开氢能的初心任务。

从中久远展开看，可再生动力制氢规划潜力更大，愈加清洁可继续，将成为重要氢源。在此根底上展开氢能工业，对构建清洁低碳安全高效的动力系统，完成碳达峰碳中和方针，具有重要含义。

“对症下药”破解展开难点

记者：现在我国氢能工业展开面对的困难和问题是什么？针对这些难题，《规划》给出了怎样的处理方案？

欧阳明高：氢能技能链条长、难点多，而且我国氢能工业处于展开初期，与世界先进水平存在必定距离，现有技能经济性还不能彻底满意有用需求，亟需从氢能制备、储运、加注、燃料电池、氢储能系统等首要环节立异打破。

我国应面向氢能科技前沿展开根底研究和运用根底研究。例如，电解水制氢催化剂和阴离子膜、光电催化制氢、依据超导强磁场高效磁制冷的氢液化循环以及中压深冷气态储氢、新一代固体氧化物燃料电池和能够可逆运转的SOFC/SOCE等新一代氢能科技。此外，比较于电化学动力电池，我国氢燃料电池在技能储备、工业根底、人才队伍等方面有必定前进空间。

可再生动力制氢在出产-储运-运用全链条上也存在动力转化功率问题，功率问题会转化为本钱问题。与电比较，氢的制取本钱高但贮存本钱低，当可再生动力发电规划化展开的本钱足够低时，例如每千瓦时0.15元人民币以内，氢的贮存本钱将逐渐成为首要本钱。而且制氢作为风电光伏发电的长周期储能方法，能够大幅进步可再生动力的运用率，这些要素叠加将使绿色氢能具有技能经济性。

为要点打破“卡脖子”技能，《规划》提出详细行动。继续进步要害中心技能水平，包含加速推进质子交流膜燃料电池技能立异，开发要害资料，进步首要功能指标和批量化出产才能，继续进步燃料电池可靠性、安稳性、耐久性等，力求构建氢能工业高质量展开的技能系统。

着力打造工业立异支撑渠道，聚集氢能要点范畴和要害环节，构建多层次、多元化立异渠道，加速集聚人才、技能、资金等立异要素。并支撑高校、科研院所、企业加速建造要点实验室；依托龙头企业整合职业优质立异资源；支撑专精特新中小企业参加氢能工业要害共性技能研制，充分发挥各商场主体作用。

推进建造氢能专业人才队伍，以氢能技能立异需求为导向，支撑引入和培养高端人才，进步氢能根底前沿技能研制才能。加速培养氢能技能及配备专业人才队伍，夯实氢能工业展开的立异根底，建立健全人才培养训练机制。

活跃展开氢能技能立异世界协作，鼓舞展开氢能科学和技能世界联合研制，推进氢能全工业链要害中心技能、资料和配备立异协作，活跃构建世界氢能立异链、工业链。不断凝集各方立异效果，推进构成世界氢能运用杰出生态。

从地域上看，现在我国氢能工业展开存在氢气资源地域供需错配的问题。“三北”区域可再生动力丰厚，而东南滨海氢能工业展开快且氢气需求量大。对此，《规划》清晰，“要点在可再生动力资源富集、氢气需求量大的区域，展开会集式可再生动力制氢演示工程，探究氢储能与波动性可再生动力发电协同运转的商业化运营形式。”

氢能交通是氢能运用的先导范畴

记者：依照《规划》内容，氢燃料电池轿车是氢能工业运用的要点方向，这样规划和布局的含义安在？未来氢工业展开会有哪些趋势？

欧阳明高：当时对氢的价格承受力相对较强的是轿车，所以轿车是氢能运用要点展开的方向之一。但需求留意的是，氢能交通仅是氢能运用的先导范畴，而非悉数，其任务是带动氢能的全面运用和展开。

《规划》提出“到2025年，燃料电池车辆保有量约5万辆，可再生动力制氢量到达10万～20万吨/年”的展开方针。从量上讲，可再生动力制氢量是能够满意燃料电池车辆运用的；从质量上讲，可再生电力电解水制氢纯度很高，能够满意燃料电池对氢纯度的高要求，能够防止加氢站、储氢瓶和燃料电池受腐蚀或中毒等问题。

展开燃料电池轿车要防止两个误区。榜首，不能狭义地把氢燃料电池轿车等同于氢能，由于燃料电池轿车只是氢能运用的一个场景。未来，氢能不会只是运用在交通范畴，还将与可再生动力结合，在交通、工业、修建等首要耗能范畴代替化石动力。

氢和电不是“二选一”的联系。氢燃料电池轿车现在和未来都不会替代纯电动轿车，纯电动轿车和氢能轿车，或者说电池和氢能是互补联系而非对立联系。在乘用车和轻型商用车范畴，以动力电池驱动的电动轿车具有显着的优势。氢能交通未来的首要展开方向是大型商用车范畴，例如公交、远程重型货车等，二者将一起构成新动力交通的格式。

我国氢燃料电池轿车工业的展开比纯电动轿车工业滞后约十年，现在仍处于产品导入期，正在进入运用本钱快速下降的成长时间。依据国内外首要氢燃料电池厂商的产品测试数据，估计往后十年燃料电池本钱将大幅下降、功能安稳进步。

能够预见的是，我国氢能需求量会出现敏捷上涨的态势。数据显现，到2020年末，我国氢燃料电池轿车累计保有量达7000多辆。假如到2025年，燃料电池车辆保有量按《规划》提出的到达5万辆，关于氢气的需求量将大幅增加。这也意味着，加氢站等氢能根底设施建造需求跟上。《规划》也提出，坚持需求导向，统筹布局建造加氢站，有序推进加氢网络系统建造。

记者：“演示先行”是《规划》着重的要点之一，我国哪些区域合适布局氢燃料电池轿车？当地怎么量体裁衣展开氢能工业？

欧阳明高：在氢能工业统筹布局、运用场景拓宽立异等方面，要量体裁衣、力所能及，防止急于求成、盲目投入。正如《规划》指出的那样，各地要结合资源禀赋特色和工业布局，量体裁衣挑选制氢技能道路，逐渐推进构建清洁化、低碳化、低本钱的多元制氢系统。

现在，我国纯电动轿车运用区域首要会集在东部、中部和南部，而北部、东北部、西北部则散布较少，原因是这些区域冬天温度低，动力电池的续航路程在冬天会大幅减缩。比较之下，氢燃料电池受温度影响较小，电池余热可灵敏转化运用，而且北部、东北、西北区域的可再生动力资源较为丰厚，由可再生动力制取的氢能供给才能强，氢燃料电池轿车具有较大的商场潜力。例如，河北省张家口市是经国务院赞同建立的可再生动力演示区。借力2022年“绿色”冬奥关键，张家口布置施行了一批氢能项目，工业出资达200亿元，开始完成氢能工业区域性集聚展开。

从工业的视点来看，工业根底厚实、科技实力强、财务才能强的当地合适布局氢工业。从资源、动力的视点来看，主张尽可能在动力基地和可再生动力丰厚的当地展开氢工业。

展开氢能是长时间工作，并不能立刻完成高产量、高收益，这是一个按部就班的系统工程，各地不该盲目上马氢能项目。现在适合展开氢能的区域需求可再生动力丰厚、科技实力强、资金实力强、有龙头企业能整合工业链，还应有丰厚的运用场景和商场。