2019年，我國第一次將氫能納入《政府工作報告》，提出“推進(jìn)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。地方政府和公司探索氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成以北上廣為中心的京津冀、長三角、珠三角等重要氫能產(chǎn)業(yè)集群。

盡管我國氫源豐富、新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)良好，但在制氫、運氫、儲氫和加氫方面，氫燃料鋰電池產(chǎn)業(yè)仍面對基礎(chǔ)設(shè)施不足、技術(shù)瓶頸、政策法規(guī)不完善等問題。

我國氫能聯(lián)盟專家委員會主任、同濟(jì)大學(xué)校長助理余卓平日前在廣州舉辦的“2019全球新能源汽車領(lǐng)袖峰會——新能源汽車動力變革論壇”上表示，上游氫能供應(yīng)鏈與下游氫能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)配套規(guī)劃不同步，缺乏明確規(guī)范的加氫站建設(shè)審批流程，加氫成為燃料鋰電池汽車發(fā)展的最大瓶頸。另一方面，在制氫上，目前法規(guī)要求制氫廠需位于化工區(qū)，導(dǎo)致運輸成本限制了制氫加氫合建站的發(fā)展。

中科院院士、清華大學(xué)學(xué)術(shù)委員會副主任歐陽明高曾認(rèn)為，氫能現(xiàn)在遇到的挑戰(zhàn)是氫的儲運，包括車載儲存和車下的儲運，要找到一個經(jīng)濟(jì)、高效、可行的儲運模式。

目前車載儲運主流技術(shù)是國外從燃料鋰電池轎車發(fā)展中優(yōu)選出來的高壓氣氫，也就是70兆帕四型高壓儲氫瓶。但我國尚無這方面的成熟產(chǎn)品和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)?！皬臉?biāo)準(zhǔn)來看，我國只允許使用三型瓶，大部分燃料鋰電池車用的是35兆帕儲氫瓶，續(xù)航里程大打折扣?！庇嘧科奖硎?。

運氫上，北京低碳清潔能源研究院新能源中心助理主任何廣利在論壇上介紹，國外的長罐車允許使用三型瓶、四型瓶運氫，壓力可達(dá)55兆帕，但國內(nèi)只可用20兆帕的一型瓶。壓力越低，氫的運輸量越小，運輸往返次數(shù)就越多，運輸成本新增。

何廣利

氫能：可供熱、發(fā)電、用作交通燃料的“零碳排放”燃料

氫具有擴(kuò)散速度快、易燃等特點，單位質(zhì)量的氫完全燃燒時所放出的熱量高居各種燃料之首，為液化石油天然氣的2.5倍，汽油的3倍。氫能可供熱、發(fā)電，用作交通燃料。

相比于碳排放壓力大，電力不靈活，可再生能源存在棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象，氫是真正的“零碳排放”燃料，氫氣和氧氣反應(yīng)最終只生成水。它是電、熱、氣之間轉(zhuǎn)換的媒介，用可再生能源電解水制氫還可實現(xiàn)能源消納與存儲。

我國氫能聯(lián)盟專家委員會主任、同濟(jì)大學(xué)校長助理余卓平介紹，我國是第一產(chǎn)氫大國，目前有2500萬噸氫氣，工業(yè)副產(chǎn)制氫、化石燃料制氫、棄風(fēng)棄光棄水電解水制氫等多種制氫方式在我國都存在。其中，煤制氫的成本目前最低，未來棄風(fēng)棄光電解水制氫達(dá)到一定規(guī)模后，可實現(xiàn)一公斤氫氣40元，這與目前油車用油價格相當(dāng)。

去年十月公布的《我國氫能源及燃料鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告》顯示，到2050年，氫能在我國終端能源體系中將至少達(dá)到10%。在交通領(lǐng)域里，保守估計到2050年，氫燃料鋰電池汽車將覆蓋15%的乘用車和50%的商用車。

余卓平認(rèn)為，煤炭帶動了蒸汽機(jī)的發(fā)展，石油帶動了內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展，氫能一定會帶動燃料鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

氫燃料鋰電池是氫與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而非燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，最終產(chǎn)物只有水。中科院大連化學(xué)物理研究所研究員、我國工程院院士衣寶廉曾提到，氫燃料鋰電池車和普通燃油車的結(jié)構(gòu)非常相似，只是把燃油車的油箱換為儲氫罐，把燃油車的內(nèi)燃機(jī)換為燃料鋰電池的電動機(jī)。

可以把氫燃料鋰電池車看作是自帶氫燃料發(fā)電機(jī)的電動汽車，但與電動汽車充電不同，氫燃料鋰電池車的加氫過程與燃油車的加油過程相似，加一次氫一般需3-5分鐘。

余卓平

加氫基礎(chǔ)設(shè)施不足，缺乏明確規(guī)范的加氫站建設(shè)審批流程

從全球來看，日本氫燃料鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展走在前列。1993年，日本啟動了以氫能為核心的世界能源網(wǎng)項目，是最早系統(tǒng)指定氫能發(fā)展規(guī)劃的國家。21世紀(jì)初，日本政府將氫能與燃料鋰電池產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略重點規(guī)劃，在應(yīng)用領(lǐng)域、基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用終端財政補(bǔ)貼、民眾教育、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等領(lǐng)域布局。

歐美國家也跟上步伐，歐盟加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)目前進(jìn)入高潮期，美國燃料鋰電池分布式能源、燃料鋰電池叉車等領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用處于全球領(lǐng)先。

在我國，2014年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》，將氫能與燃料鋰電池列入“20個重點創(chuàng)新方向之一”。2018年五月，國務(wù)院總理李克強(qiáng)參觀了位于日本北海道的豐田汽車廠，并考察了氫燃料鋰電池車Mirai。今年我國第一次將氫能納入《政府工作報告》，提出“推進(jìn)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。

盡管我國氫源豐富、新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)良好，但由于起步晚，在制氫、運氫、儲氫和加氫方面，氫燃料鋰電池產(chǎn)業(yè)仍面對基礎(chǔ)設(shè)施不足、技術(shù)瓶頸、政策法規(guī)不完善等問題。

“第一大難題就是基礎(chǔ)設(shè)施不完整，很少有加氫站，現(xiàn)在建站標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)不健全，沒有批準(zhǔn)部門，不知道哪一個部門管，因為我國對氫不是作為能源管理的?！庇嘧科奖硎荆嫌螝淠芄?yīng)鏈與下游氫能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)配套規(guī)劃不同步，缺乏明確規(guī)范的加氫站建設(shè)審批流程，加氫成為燃料鋰電池汽車發(fā)展的最大瓶頸。另一方面，在制氫上，目前法規(guī)要求制氫廠需位于化工區(qū)，導(dǎo)致運輸成本限制了制氫加氫合建站的發(fā)展。

公開資料顯示，截至2018年底，全球加氫站數(shù)量達(dá)369座，其中日本96座，德國60座，美國42座。我國23座，占比為6%，同歐美和日本發(fā)達(dá)國家相比仍然存在差距。

截至目前，上海、佛山、武漢、如皋等地明確了加氫站建設(shè)的主管部門及審批流程，但國家對此卻仍無明文規(guī)定。北京低碳清潔能源研究院新能源中心助理主任何廣利表示，也正因此，加氫站建設(shè)審批特別難，為規(guī)范健康發(fā)展，這要一個明確的對口單位。

除明確氫能歸口主管部門、讓加氫站建設(shè)審批有組織可找，由于氫能在政策法規(guī)上仍屬?；?，目前尚未作為我國能源體系的組成部分，余卓平呼吁，應(yīng)將氫定位為能源，氫能與燃料鋰電池的發(fā)展應(yīng)氫能先行。

氫瓶制約氫氣儲運，需找到經(jīng)濟(jì)、高效、可行的儲運模式

“燃料鋰電池問題不大，技術(shù)將會成熟。氫源問題也不大，目前經(jīng)濟(jì)可行的氫源可以來自1000億度的棄風(fēng)棄光棄水，還有800萬噸的副產(chǎn)氫，氫源沒有問題?！敝锌圃涸菏俊⑶迦A大學(xué)學(xué)術(shù)委員會副主任歐陽明高曾表示，氫能現(xiàn)在遇到的挑戰(zhàn)是氫的儲運，包括車載儲存和車下的儲運，要找到一個經(jīng)濟(jì)、高效、可行的儲運模式。

從儲氫上看，車載儲氫技術(shù)是氫燃料鋰電池車發(fā)展的關(guān)鍵，直接影響燃料鋰電池車的續(xù)航里程和成本。“我國燃料鋰電池汽車?yán)m(xù)航里程怎么只有三四百公里，而國外可以做到六七百公里?實際上這里面很大的制約就在于我國氫瓶使用的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)上?！庇嘧科奖硎?。

燃料鋰電池車載儲氫技術(shù)重要包括高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫、固體儲氫和有機(jī)液體儲氫。其中，高壓氣態(tài)儲氫由于技術(shù)成熟、成本低，成為當(dāng)前重要儲氫方式。車載儲氫瓶的種類包括純鋼制金屬(一型瓶)、鋼制內(nèi)膽纖維纏繞(二型瓶)、鋁內(nèi)膽纖維纏繞(三型瓶)和塑料內(nèi)膽纖維纏繞(四型瓶)等，不同類型的儲氫瓶，工作壓力、儲氫密度、成本等均不同。

一型瓶、二型瓶過重、儲氫少，若用作車載供氫，燃料鋰電池車跑不遠(yuǎn)。目前車載儲運主流技術(shù)是國外從燃料鋰電池轎車發(fā)展中優(yōu)選出來的高壓氣氫，也就是70兆帕四型高壓儲氫瓶。但我國尚無這方面的成熟產(chǎn)品和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)?！皬臉?biāo)準(zhǔn)來看，我國只允許使用三型瓶，大部分燃料鋰電池車用的是35兆帕儲氫瓶，續(xù)航里程大打折扣?！庇嘧科奖硎?。

從運氫上看，目前國內(nèi)也無專門的氫氣長輸管道和配送管道標(biāo)準(zhǔn)，因此重要依靠氫氣長托管拖車運氫。何廣利介紹，國外的長罐車允許使用三型瓶、四型瓶運氫，壓力可達(dá)55兆帕，但國內(nèi)只可用20兆帕的一型瓶。由于壓力越低，氫的運輸量越小，運輸往返次數(shù)就越多，運輸成本新增。

車下的儲運，除氣氫以外，還有固態(tài)和液態(tài)氫氣。不過，目前沒有找到主流的固態(tài)儲運技術(shù)。而液氫儲運技術(shù)是未來的發(fā)展方向，液態(tài)氫的密度是氣態(tài)氫的845倍，同樣體積的容器，能運輸液氫的重量比氣氫更多。

液氫技術(shù)早在上世紀(jì)70年代就已有研發(fā)，用于長征三號火箭第三級推進(jìn)劑。不過，液氫的特種和民用仍有差別，國內(nèi)目前尚缺乏液氫運輸標(biāo)準(zhǔn);氫氣液化的費用昂貴、耗能較高、易沸騰汽化等問題也要解決。