金年会-解构氢产业 谋划氢未来,中国石油和化工网

7月24日，中国石油化工团体有限公司在线上组织举行了氢能成长计谋钻研会，约请多位院士环绕氢能手艺、经济性和财产成长等评脉问诊，建言献策，以进一步找准财产标的目的、厘清路径、明白行动，增进我国氢能财产科学、健康、高质量成长。特清算出7位院士的出色讲话，以期给业内有益的参考。

中国工程院院士干勇

要首创氢能的 重卡时期

从我国氢能成长的可行性来看，国际氢能范畴正在快速成长，美国、日本、韩国、欧盟等国度都已制订2030~2050年的氢能计谋。

当前全球氢气来历以化石能源制氢为主，估计2050年用氢需求将到达5.3亿吨/年，首要国度和地域都在积极扶植绿色、低碳、经济、多元化的氢能供给系统。守旧估量，2050年氢在我国终端能源系统占比将到达10%乃至更高，成为我国能源计谋的主要构成部门。氢能将纳入我国终端能源系统，带动构成10万亿级的新兴财产。

今朝国内氢能财产已构成六个财产集群，财产链延长到制氢、储氢、运氢、加氢、燃料电池和配套财产环节。

但在全球氢能竞争中，我们还没有占有优势地位。从成长优势来看，我国具有全球最年夜制氢产能和庞大的可再生能源可开辟量，城市、口岸的交通运输较为集中，财产链和尺度规范已初步构成。同时，具有处所当局、企业和科研院所积极成长氢能的主不雅优势，如中国公布到2023年氢运输行业的投资将跨越170亿美元。而从成长劣势来看，一方面，我们在焦点材料、零部件、重年夜设备和工程等方面存在很多卡脖子的要害手艺问题。如膜电极是燃料电池最昂贵的部件，国内制订了撑持中持久膜电极打算，但有些指标没有到达，投入还不敷，年夜型企业的参与也不敷。另外一方面，国内能源系统中定位不清楚，各级当局的顶层设计和法令律例不完美，贸易模式恍惚等，并且与氢能相干材料科研资本分离、气力亏弱、经费不足、人材缺少，科研功效转化时候长、效力低，尝试平台程度不足，操纵率低。但愿粤港澳、长三角、京津冀等兼顾成长，如许可使能源效力高、本钱低。

将来，中国应当在柴油车方面首创氢能的 重卡时期 。由于柴油车占汽车保有量的9.4%，但柴油氮氧化物排放量却占排放总量68.3%，颗粒物排放量占排放总量99%以上。

物流密集的口岸地域合适成立柴改氢示范区，氢燃料电池车的特点合适长距离、重载，若改成 氢能重卡 ，氢需求量就会很年夜。口岸地域建有年夜型钢铁企业和联产焦化企业，副产氢来历有保障，可实现氢源供给的经济性。口岸交通发财，易在计划扶植氢能输送管网，可进一步下降氢能供给本钱。

将来首创氢能 重卡时期 ，优先成长氢能源商用物流车是重中之重。国内的首要海港，依照一个月60%货色的公路运输比例，估算重量2.36亿吨，约1600万车次，需耗损柴油400万吨，折算氢气240万吨/月。

固态储氢已有必然贸易模式，经济可行性高，手艺线路也已呈现，以固态储氢为氢源的 电电混动 氢能源汽车将成为新手艺成长标的目的之一。

中国工程院院士苏义脑

氢能财产成长要做好示范推动

氢能是世界公认的洁净能源。最近几年来，燃料电池汽车迎来了财产化成长的主要窗口期，使得氢能和燃料电池成长遭到普遍存眷，国内也呈现了 氢能热 ，部门处所当局陆续出台氢能相干计划和撑持政策。但是我国氢能和燃料电池的相干手艺和财产成长仍面对严重挑战，与美国、日本等发财国度进步前辈程度还较年夜差距，其焦点手艺能力、燃料电池和氢能要害部件与设备、尺度系统扶植等亟待增强。

针对这些问题，中国工程院前后组织了我国燃料电池手艺成长近况暨面向2035年的重年夜计谋研究、中国氢能源与燃料电池成长计谋研究等咨询项目，并卓有成效。这些研究功效将为我国氢能和燃料电池相干手艺财产的成长进行系统经营和前瞻摆设供给决议计划，为氢能和燃料电池相干范畴的根本研究摆设和手艺线路的选择供给科学根据。

今朝，我国氢能财产成长还处在培养阶段，重点是要做好示范推动，这需要有实力的年夜型企业来承当相干示范使命，引领国度氢能财产健康有序成长。展开科技咨询、办事企业成长是中国工程院能源与矿业工程学部的主要工作之一，我们很是赞美中国石化等年夜型国有企业勇挑氢能财产排头兵的重任。学部将充实阐扬能源范畴高端智库的感化，为推动我国氢能和燃料电池相干财产的积极、稳妥、快速成长进献气力。

中国工程院院士衣宝廉

迎接电解水制氢储能飞腾

为保障国度能源平安，削减对国际油和自然气的依靠，我国要成长油、自然气的替换燃料 氢。氢能在我国能源转型中具有主要的感化。

2018年2月11日，由国度能源团体牵头数十家企业和科研机构配合倡议的中国氢能源和燃料电池财产立异计谋同盟正式成立。我国氢能同盟发布的白皮书估计：到2050年，氢能在中国能源系统中占比约为10%，氢气需求量接近6000万吨，年经济产值将到达12万亿元，全国的加氢站到达1万座以上，交通运输、工业范畴将实现氢能的普和利用，燃料电池车到达520万辆/年，固定式发电装配2万台套/年，燃料电池系统产能550台套/年。

从今朝来看，氢的制备手艺线路首要是电解水制氢和副产氢。此中，电解水制氢可以解决可再生能源的波动，特殊是季候性的波动，解决弃水、弃光、弃风的问题，可以替换石油用在汽车，可以替换自然气用在燃气轮机发电，也能够替换焦炭用在冶金工业。

从几种水电解手艺利用来看，今朝的主力是电解水与碱水电解，但对可再生能源转变的顺应性比力低。此中，碱性水电解工艺比力成熟，此刻成套的电解槽可以出售;质量互换膜的纯水电解正在进行兆瓦级的工业尝试，研发高温蒸汽电解手艺。另外，固体氧化物水电解手艺正在研发，首要的特点是效力比力高，把液能可以酿成氢能，可是今朝还处在起步阶段。

值得存眷的是，当前氢能源作为能源载体的最难点就是氢的储运。在氢的储运手艺中，高压储运氢是中小量用氢时的经常使用方式。储氢材料今朝储氢容量低，仅1%~2%，合适原地储氢，很平安。但运输时则因太重，运输费用要年夜幅增添，是以建议进行杂环化合物储运氢方式的研究。

另外，针对氢长距离运输的难点，我建议采取高压PEMFC水电解手艺，操纵西南、西北、东北丰硕的水电与风电和太阳能电解水制氢，并将氢送入自然气管网。在用氢的处所采取管网中的自然气制氢，并按照用户需求进行净化、利用，无需二氧化碳处置。

中国工程院院士彭苏萍

交通范畴是氢能首要成长标的目的

当前我国能源系统存在能源平安不足、情况污染严重、可再生能源范围不足、能源操纵效力低等问题。面临各种问题，我国需要推动能源革命，构建洁净低碳、平安高效的能源系统，以此抢占全球能源手艺立异和财产成长的计谋制高点。

氢能源和燃料电池对推动能源革命可以起到主要感化。氢能作为二次能源，具有零碳、高效等优势，可以在交通、工业等范畴推行。我认为，此后我国氢能源的首要成长标的目的应当放在交通范畴。在氢能源财产中，与其直接联系关系的燃料电池手艺是其焦点手艺环节。根据电解质种类的分歧，燃料电池分为质子互换膜燃料电池(PEMFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)等。此中，PEMFC工作温度低、启动快、很是合用在交通范畴。而SOFC能量转化率高，在年夜型集中供电、中型散布式发电、小型家用热电联供甚至交通范畴都有普遍利用。

今朝，世界上首要的发财国度均鼎力成长氢能财产，制订氢能成长计谋。在日本、韩国等国，燃料电池汽车与发电装配已推向市场，要害手艺开辟和财产设备制造较为成熟。而中国处在财产化摸索期，顶层设计、要害手艺、设备制造、政策尺度都有待增强，是以中国的氢能成长热度比拟其他国度更加高涨。

今朝，我国涉氢燃料电池车企数目延续增加，要害手艺获得积极进展，设备国产化历程加速。浩繁央企、外企结构氢燃料电池汽车和联系关系财产，展开财产整合、并购等步履，是以上下流和联系关系企业竞争加重。

国际氢能理事会猜测，到2030年，氢能将为1000万~1500万辆汽车和50万辆卡车供给动力。到2050年，氢能约占全球总能耗的1/5。而我国估计到2050年，氢气利用量将到达1亿吨以上，约占我国终端能源布局的10%，实现二氧化碳减排11.36亿吨，财产链年产值约12万亿元。

将来10~20年将是我国氢能源与燃料电池财产成长的主要机缘期，需要慎密联系我国能源成长现实环境，助力实现氢能源与燃料电池高质量成长。氢在燃料电池汽车范畴的经济性与手艺成熟度最高，市场潜力最年夜，是以合适在近期重点推行。

另外，最近几年来，油价较低和情况庇护的诉求强烈，石油公司进军氢能范畴是实现营业多元化的路子之一。建议油企可以成长制氢财产，结构加氢终端扶植;阐扬管网优势，成长自然气管道掺氢营业;成长CCUS财产，摸索高温电解制化工产物;扩年夜 蓝氢和绿氢 在石油化工范畴的利用。

中国工程院院士顾年夜钊

增强产学研用协同攻关

近期，欧盟对氢能特殊存眷，发布了氢能计谋。具体分三个阶段：第一阶段，从此刻到2024年，撑持欧盟安装最少6吉瓦的可再生氢电解槽，出产多达100万吨的可再生氢;第二阶段，2025~2030年，氢能必需成为欧盟综合能源系统的内涵构成部门，最少要有40吉瓦的可再生氢电解槽和多达1000万吨的可再生氢出产;第三阶段，2030~2050年，可再生氢手艺应当到达成熟，并在所有难以脱碳的部分年夜范围摆设，累计投资1800亿~4700亿欧元。

美国能源部公布拟在5年内向H2@Scale打算投入1亿美元，撑持2个由美国能源部国度尝试室牵头成立的尝试室同盟，以增进氢能手艺的研发和财产化。

从国内氢能财产成长来看，北京、上海、山东、广东、湖北、河北等省市纷纭依托本身财产根本和资本天赋发布处所氢能成长计划，并先行先试鞭策氢能和燃料电池财产和补助搀扶，今朝省市级计划8个，地市级计划近30个。

现实上，加氢站长短常有显示度的氢能根本举措措施。从加氢站的数目来看，2016年今后国内速度加速，到本年7月我国累计建成加氢站76座，投入运营的有52座。从区域来看加氢站首要集中在年夜湾区和长三角，最多的是广东，现有15座运营，17座在建;上海有8座运营，14座在建;江苏有4座运营，8座在建;山东有5座运营，3座在建。

为了鞭策我国氢能财产高质量成长，我建议，第一，加速焦点手艺攻关，稳妥推动工程示范。国有企业特殊是央企要对上下流要害焦点手艺进行攻关，完美手艺立异链条;要稳妥推动氢能示范项目，避免低程度反复扶植和系统性风险。第二，要下降制氢本钱，这是氢能财产可延续成长的要害。第三，要环绕财产链摆设立异链，环绕立异链结构财产链，鞭策我国氢能财产迈上全球价值链的中高端。是以，此后要增强氢能产学研用协同攻关，买通根本研究、要害手艺、设备制造、工程示范立异链;要组建央企国企立异结合体，上中下流财产链协同，环绕财产链结构科技攻关，构成立异协力。

中国工程院院士，中国石化团体董事长、党组书记张玉卓

加年夜氢能范畴投资力度

勇立潮头，鼎力成长氢能始终是我们的计谋选项。中国石化提出要打造世界领先干净能源化工公司的成长愿景、构建 一基两翼三新 的成长款式，氢能在此中占有主要的地位。

我国作为世界最年夜的化石能源消费国，鼎力成长氢能是我国在第四次工业革命、第三次能源革命海潮中勇立潮头的计谋选项和实际选项。现今氢能被时期推向人类社会能源变化的最前沿。氢能作为二次能源，具有来历多样、终端零排、用处普遍等多重优势，在保障国度能源平安、改良年夜气情况质量、推动能源财产进级等方面具有主要意义。跟着手艺日益成熟、本钱年夜幅降落，氢能正迎来快速成长的计谋机缘期。

最近几年来，着眼打造氢能财产链，中国石化加年夜结构力度，积极夯实财产根本。今朝，中国石化每一年氢气的产量跨越300万吨，占全国氢气产量14%摆布，有着丰硕的氢气出产和操纵经验;成立了全球第二年夜交通能源根本举措措施收集，具有3万多座加油站，今朝已建成若干油氢合建示范站，有着结构加金年会氢站收集的自然优势和现实运营经验。另外，中国石化与法液空增强氢能范畴合作，加速氢能公司组建，有着打造氢能财产链和经济生态圈的果断步履。

氢能成长前景十分光亮，但氢能财产的成长标的目的若何选择、成长路径若何优化、成长机会若何掌控，需要深切研究和摸索实践。

中国石化将延续加年夜氢能范畴投资力度，以保障2022年北京冬奥会氢能供给为主要节点，力争在 十四五 时代构成必然范围的高纯氢产能，结构若干高速氢走廊，构建氢能财产链和要害材料自立焦点手艺系统和尺度系统，引领我国氢能财产高质量成长、保障我国能源平安，增进我国能源供给多元化、干净化和可延续。

中国科学院院士欧阳明高

氢能燃料电池经济性面对挑战

中国氢能燃料电池的开辟是重新能源汽车最先，新能源汽车是当下的计谋性新兴财产。我认为，氢能燃料电池汽车的成长要聚焦绿氢，燃料电池汽车公道性取决在氢能，氢能的公道性取决在可再生能源转型中年夜范围能量贮存与多元化操纵需求。同时，氢能燃料电池全链条手艺经济性还是挑战，前途在在新一轮的手艺冲破和降本。

一向以来，燃料电池汽车是新能源汽车成长的第一重点，将来，氢能燃料电池也将成为其重点。今朝，氢能燃料电池手艺获得了必然水平的冲破。按照储能装配的特征，动力电池是散布式、短周期、高频率储能很是好的选择。同时，氢能的运储体例比力矫捷，氢是集中式可再生能源年夜范围、长周期贮存的最好路子，一旦可再生能源本钱下降，好比到达0.1元/千瓦时，贮存本钱在总本钱中占的比例最年夜，就具有了优势。

在燃料电池年夜范围成长以后会增进质子互换膜电解水本钱的降落，进而增进制氢本钱降落。是以，制氢手艺革命性冲破需要靠燃料电池手艺，和氢平安手艺。

从全链条能效阐发，油电夹杂动力是最公道的选择。基在可再生能源阐发，将来动力选择是纯电动，或发完电制氢做燃料电池，和制完氢后再把空气中二氧化碳捕获起来再做成合成燃料、合成的汽柴油，继续用在内燃机汽车。所以可再生能源方面，纯电动和氢燃料电池优势凸显。

并且，氢燃料电池动力系统更合适远程年夜型高速重载替换柴油机，而非替换汽油机。从系统智能化角度看，可再生能源呈现后，汽车上的夹杂动力系统和电力系统是一样的，本来负荷和发电是直接联系关系的，此刻中心多了一个储能环节，所以发电只需要和平均负荷均衡便可以。

基在以上阐发，将来可以构成交通聪明能源，电动汽车既是出行装配也是能源装配，仍是智能终端。今朝，新能源汽车是无序充电，但国度电网正在奉行有序充电，将来可以成长成车网互动，也就是车也能够作为储能装配给电网放电，成为双向互动。是以，在将来聪明能源生态将会呈现两种组合，一种是黄金组合的散布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链;另外一种是白银组合的集中式风电与光伏+氢能+燃料电池汽车+物联网+区块链。

不外，高压储氢瓶的本钱偏高，估计到2025年储每公斤氢本钱2000~4000元，到2035年能下降到2000元之内。但要特殊留意储氢的本钱降落比燃料电池本钱降落要慢。

当前全球面临的配合挑战是氢能燃料电池全链条手艺经济性和市场竞争力，前途在在立异，包罗理念立异、贸易模式立异等。此中，最主要的是手艺立异。不但如斯，追求市场的冲破口也是一年夜挑战。低本钱高平安储氢瓶可以或许笼盖的里程规模，最好可以或许操纵燃料电池余热，合适采取燃料电池深度夹杂动力的车型，处所当局要鼎力撑持，年夜型能源企业也要自动建加氢站才能立异引领，冲破瓶颈。

(文字由郁红、宋汶聪、王俪锦清算，图片来改过华网)