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　　大力發(fā)展可再生能源制氫 有序推進氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展——《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》專家解讀(一)

　　歐陽明高

　　(全國政協(xié)常委、中國科學院院士、清華大學教授)

　　期盼已久的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》終于發(fā)布了，這對我國氫能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展將發(fā)揮重要指導作用。規(guī)劃科學分析了我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，明確了氫能在我國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略定位、總體要求和發(fā)展目標，提出了氫能創(chuàng)新體系、基礎(chǔ)設(shè)施、多元應用、政策保障、組織實施等方面的具體規(guī)劃，為我國氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展描繪了宏偉藍圖。結(jié)合文件精神，我想簡單談幾點初步體會與建議。

　　一、堅持綠色低碳路線，主攻可再生能源制氫，牢記發(fā)展氫能的初心使命

　　習近平總書記2020年9月提出“中國力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值、2060年前實現(xiàn)碳中和”。實現(xiàn)該目標必須推動可再生能源規(guī)模化發(fā)展。可再生能源的主要載體就是電和氫，在動力、儲能方面兩者具有互補性，作為無碳工業(yè)原料，氫具有不可替代性。那么，氫能的戰(zhàn)略地位和經(jīng)濟合理性主要取決于可再生能源轉(zhuǎn)型中的大規(guī)模長周期能量儲存與多元化終端利用需求。如果基于化石能源制氫，存在能量利用效率低、二氧化碳排放高等問題，屢遭質(zhì)疑。雖然可再生能源制氫在生產(chǎn)-儲運-利用全鏈條上也存在能源轉(zhuǎn)化效率問題，但隨著可再生能源裝機不斷擴大，效率問題可轉(zhuǎn)化為成本問題。在國務院批復建設(shè)的張家口可再生能源示范區(qū)，我們的團隊嘗試開展從可再生能源制氫到終端應用的全鏈條工程驗證，當可再生能源電力價格低于0.15元/千瓦時的時候，可再生能源制氫的經(jīng)濟性就能得以保障。因此，可再生能源制氫是堅持綠色低碳發(fā)展道路的必然選擇。

　　《規(guī)劃》提出“到2025年，燃料電池車輛保有量約5萬輛，可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年”的發(fā)展目標，從量上講，可再生能源制氫量是可以滿足燃料電池車輛使用的;從品質(zhì)上講，可再生電力電解水制氫純度很高，能夠滿足燃料電池對氫純度的高要求，可以完全避免加氫站、儲氫瓶和燃料電池受腐蝕或中毒等問題。

　　電解水制氫分為堿性電解水制氫(AEC)、質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEMEC)、高溫水蒸氣電解制氫(SOEC)等技術(shù)路線，一些專家預測，電解水制氫的需求在未來將比燃料電池更大。目前，我國能源行業(yè)積極投資可再生能源制氫，例如四川水電制氫、新疆光伏制氫、內(nèi)蒙風電制氫等，為規(guī)模化生產(chǎn)清潔低碳氫能奠定了良好產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

　　二、堅持創(chuàng)新引領(lǐng)、自立自強，實現(xiàn)氫能科技新突破

　　氫能技術(shù)鏈條長、難點多，現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟性還不能完全滿足實用需求，亟需從氫能制備、儲運、加注、燃料電池、氫儲能系統(tǒng)等主要環(huán)節(jié)創(chuàng)新突破，重點突破“卡脖子”技術(shù)。例如，嚴重影響燃料電池壽命和使用成本的質(zhì)子交換膜;70MPa高壓四型瓶的高強度碳纖維和安全閥;加氫站離子壓縮機、加注槍的核心零部件等。同時，也要面向氫能科技前沿開展基礎(chǔ)研究和應用基礎(chǔ)研究。例如，電解水制氫催化劑和陰離子膜、光電催化制氫、基于超導強磁場高效磁制冷的氫液化循環(huán)以及中壓深冷氣態(tài)儲氫、新一代固體氧化物燃料電池和能夠可逆運行的SOFC/SOCE等新一代氫能科技。在全球氫能產(chǎn)業(yè)競爭中，我們要抓住機遇，努力實現(xiàn)氫能科技革命性突破，推進氫能與燃料電池技術(shù)的全面成熟，促進氫能在交通、工業(yè)等重點應用領(lǐng)域大規(guī)模市場滲透，搶占國際前沿陣地。

　　相比于電化學動力電池，我國氫燃料電池在技術(shù)儲備、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、人才隊伍等方面較為薄弱，與國際先進水平也存在一定差距，建議盡快建立氫能創(chuàng)新平臺，開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和人才培養(yǎng)，打造自立自強的科技體系。同時，氫能利用是世界各國共有之義，必須堅持開放合作的態(tài)度，不斷凝聚各方創(chuàng)新成果，推動形成國際氫能應用良好生態(tài)。

　　三、堅持安全為本、示范先行，探索科學合理的產(chǎn)業(yè)生態(tài)

　　類似電池安全之于電動汽車和電化學儲能行業(yè)，氫安全在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用不言而喻，必須努力做到萬無一失。要建立氫能全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺，建立安全評價和檢測體系，尤其是要注重一線工作人員的安全培訓，嚴格按照安全規(guī)范進行日常操作。例如，張家口市專門成立張家口氫能研究院，建立氫能全產(chǎn)業(yè)鏈安全監(jiān)控平臺和數(shù)據(jù)庫，并聯(lián)合中國特檢院建設(shè)氫能裝備檢測中心，著力維護張家口市氫能燃料電池公共交通系統(tǒng)安全運營;已成功舉辦的2022年冬奧會，為保障北京和張家口賽區(qū)的1000余輛燃料電池汽車、20多座加氫站運營安全，專門設(shè)立了冬奧示范氫安全國際專家咨詢委員會，匯聚全球氫安全管理經(jīng)驗，確保冬奧會綠色出行安全。

　　值得注意的是，燃料電池車輛只是氫能應用的突破口，長遠發(fā)展應逐步拓展到交通、電力、化工、冶金等領(lǐng)域多元應用，充分發(fā)揮氫能在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和行業(yè)綠色發(fā)展中的重要支撐作用。

　　四、堅持市場主導、政府引導，遵循新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律

　　我國純電動汽車應用區(qū)域主要集中在東部、中部和南部，而北部、東北部、西北部分布較少，原因是這些地區(qū)冬季溫度低，影響動力電池出力。相比之下，燃料電池受溫度影響較小，電池余熱可靈活轉(zhuǎn)化利用，并且這些地區(qū)可再生能源資源較為豐富，由可再生能源制取的清潔低碳氫能供應能力強，燃料電池汽車具有較大的市場應用潛能。

　　對照我國純電動汽車從孕育到高質(zhì)量發(fā)展的歷程，我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)比純電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后約10年，目前仍處于產(chǎn)品導入期，正在進入應用成本快速下降的成長期。根據(jù)國內(nèi)外主要燃料電池廠商產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)，預計今后十年燃料電池成本將大幅下降、性能穩(wěn)定提升。

　　我們注意到，氫能全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)復雜度和中外競爭激烈性不容小覷，全行業(yè)必須眾志成城、攻堅克難。這段時期，政府支持引導非常重要，尤其是在產(chǎn)業(yè)統(tǒng)籌布局、應用場景拓展創(chuàng)新等方面，要因地制宜、量力而行，避免急功近利、盲目投入。