2018-06-28 作者：一涵 來源：中國客車網(wǎng)

         為進一步探討氫能在交通方面的發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)化應用的生態(tài)體系，尋求其在交通、電力等領域的應用與商業(yè)模式，清華大學、中國電動汽車百人會與國際氫能委員會于2018年6月28日在清華大學舉辦“氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇”，邀請了來自國內(nèi)外政府與相關部門的領導、氫能產(chǎn)業(yè)研究的專家學者以及汽車、能源、等領域的企業(yè)代表就以上相關問題進行了深入交流。
　　中國工程院院士干勇發(fā)表《突破氫能發(fā)展的管理瓶頸和關鍵技術(shù)》報告，內(nèi)容實錄如下：
　　尊敬的徐冠華部長，尊敬的陳清泰理事長，剛才歐陽明高教授做了一個很好的報告。今天大會的主題叫做“突破核心技術(shù) 打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)”，我們中國工程院也有一些想法，我就把突破氫能的管理瓶頸和關鍵技術(shù)跟大家交流一下。
　　工程院對整個工程科技的發(fā)展趨勢做了八個方面的分析，這其中第一個是能源體系，凡是工業(yè)化國家首先碰到能源體系，以后全世界在發(fā)展中也需要能源體系的發(fā)展。化石燃料向綠色能源時代轉(zhuǎn)變已經(jīng)到來，有兩個轉(zhuǎn)變，一個是化石燃料向綠色能源轉(zhuǎn)變，另一個是高碳能源向低碳能源轉(zhuǎn)變。中國電力結(jié)構(gòu)中燃煤機組占發(fā)電量的70%，全世界超過了30%。我們在可再生能源動力站上，這幾年我們做到了全世界最前面。包括在這方面的投入和再生能源的容量都占了全世界第一，特別是可再生能源容量已經(jīng)占到全球的44%。歐共體認為，每個小時中國有兩個風電機組在安裝，有七千個太陽能電池板在安裝，到2020年增長速度達到272%，增長非?？臁?br /> 　　最近國際氫能委員會正在做能源科技的發(fā)展規(guī)律和氫能的發(fā)展預測。剛才歐陽明高院士講到這個趨勢，萬鋼主席也談到國內(nèi)情況。到2050年他們估計氫能占能源比重約18%，有2.5萬億美元的產(chǎn)值等。另外從現(xiàn)在到2050年的預測，固態(tài)燃料逐漸下降，氣態(tài)燃料到2050年將成為主體。另外，能源科技的發(fā)展規(guī)律還有，從不可持續(xù)到可持續(xù)，從集中到分布。
　　氫能的本質(zhì)就是靈活的一種能源載體，這里面有四個方面的作用：第一，零排放的二次能源(無氮氧化物)，氫作為能源，又是一種最好的還原劑。在12年前我們做了一個詳細的氫冶金規(guī)劃，許冠華部長在科技部的時候就立了項。第二，把電網(wǎng)、天然氣和熱力網(wǎng)連起來。第三作為儲能，第四氫能交通。當然現(xiàn)在看，氫能交通很可能率先突破。我們在12年前以氫冶金看，人類社會20世紀是氧時代，21世紀是氫時代，氫冶金就是氫代替碳還原生成水，不但沒有排放，而且反應速度極快?，F(xiàn)在我們在高爐上要加焦爐煤氣，也是減少二氧化碳，增加氫的還原能力，減少二氧化碳的排放。包括一氧化碳、煤碳和氫對礦石的還原，氫的還原速度最快。
　　氫是二次能源，但是成本非常高，所以很難商業(yè)化。當時提出的原子制氫，包括氣冷堆，我們當時對氣冷堆寄予厚望。但是我們現(xiàn)在感覺到，能源科技的發(fā)展規(guī)律和新能源的發(fā)展預測，交通領域的工程應用會率先突破，它是作為能源開始進入社會，尤其是在交通領域的應用，在管理和技術(shù)層面進行系統(tǒng)的規(guī)劃和標準的制定，至關重要。
　　歐陽明高院士的PPT中有這個圖，我的PPT里面也有一個類似的圖，橫坐標是交通工具的行駛里程，縱坐標是交通工具的重量。大家看行駛里程越大，重量越大，氫占的比例越大。到2050年超過50%重型卡車將氫燃料電池作為發(fā)動機。
　　構(gòu)建氫的生態(tài)系統(tǒng)，現(xiàn)在是非常重要的。因為是打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)，現(xiàn)在主要是用車的總成本，對用戶而言他非常關心。供應商和投資家，包括企業(yè)家們跟用戶的心態(tài)完全一樣，怎么來打造這個生態(tài)環(huán)境。一個是燃料電池系統(tǒng)的購車成本，關鍵還有運行環(huán)境和運行成本，包括它的續(xù)駛里程、加氫時間、經(jīng)濟上的可行性，還包括與純電動的競爭、客戶體驗等，作為我們當前用戶體驗的一個中心任務。
　　但是氫能產(chǎn)業(yè)較為復雜，純靠市場機制，一個企業(yè)無法完成，要充分發(fā)揮體制優(yōu)勢。氫能的應用牽扯到一系列的綜合技術(shù)，從材料開始，到運輸、加氫，再到最后運行的全生命周期等等，有效地組織各利益相關者、清晰的操作路徑非常重要,歐美已有案例供我們參考。我們做了一個投資估算，上面是氫能汽車的估算，按五十臺、兩千臺、兩萬臺到五十萬臺做一個預算，下面是加氫站和制氫工廠的投資估算。加氫站和制氫廠的單投資成本是逐漸降低的。到兩萬臺以后，按照公交車大概50萬/臺，如果按照50臺，公交車價格是200萬元/臺，成本是很高的。很多典型區(qū)域正在進行投資，出臺了相關的政策。這里面我們也對他們的投資進行了一個估算，主要是氫能交通基礎投資估算，這里不細談了。
　　車輛現(xiàn)狀和問題是什么呢?幾乎所有的主流車企現(xiàn)在已經(jīng)開始技術(shù)儲備，熱度上來了。但是現(xiàn)狀是數(shù)種物流卡車和公交車開始根據(jù)訂單生產(chǎn)，規(guī)模很少，積累的數(shù)據(jù)也少，目前還未遇到難以逾越的技術(shù)障礙，但還有不少工程技術(shù)問題需要通過大量工程實踐來不斷解決。已落實新能源汽車中關于燃料電池汽車的地補貼的省市很少，但有一個國家的補貼政策。瓶頸問題：訂單少，車型不足，公告時間太長，運維服務團隊尚未組建布局，車輛補貼周期太長。
　　加氫站尤其重要。我們不能做鋰電池的老路，先搞電池后搞充電。氫是一種新的能源進入人類社會，首先對氫的自身體系進行研發(fā)，進行布局。像我們現(xiàn)在看了一下有一個文件，截止2018年3月，我國已建成正式運營的固定加氫站只有7座，剛才說有十來座，可能這幾個月又建了幾座。其中六座加氫站每天才兩百公斤的示范，還存在很多問題，沒法按照所謂國際要求，做不到三到五分鐘的快速加氫。也沒法控制加氫速率，達不到商業(yè)化的運營目標。關鍵裝備，包括加氫機無法滿足長期連續(xù)可靠運行要求。還有加氫站的規(guī)劃設計、設計施工及驗收標準、關鍵設備選型等方面存在的問題制約了氫能汽車的商業(yè)化運行進程，限制了我國氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
　　在制氫加氫的突出問題上，國家頂層設計尚未系統(tǒng)化，還沒有落地。部委層面，氫能作為能源使用，還沒有作為能源，誰來管理?不知道哪個部門管理。合法加氫站無法盈利，投資回報遙遙無期，加氫站的補貼不太清楚。是屬于化工還是屬于交通，還是屬于住房建設?
　　我們有兩點建議。建議一：突破管理瓶頸。參考國際有效的氫能項目管理機制，做好頂層設計，進行規(guī)范的頂層設計，從部委層面在加氫站、制氫工廠等審批上要予以指導。頂層設計中應包括以業(yè)主總成本和用戶體驗為核心要素的發(fā)展路線，并應有車輛和氫能基礎上設施的協(xié)同發(fā)展的機制，包括從用戶和整車企業(yè)來推動它，不只是搞電堆的做一些單體技術(shù)，要靠整車及用戶來一起推動。包括制氫加氫站合建站方面要付諸行動。
　　建議二，關鍵氫能技術(shù)的開發(fā)。目前在氫能基礎設施方面已經(jīng)快速突破。但現(xiàn)在仍談氫色變，很多地方搞不太明白?，F(xiàn)在構(gòu)建煤制氫，第一個問題就是推廣應用，中船重工在這方面很有經(jīng)驗，他們應該起到重要的推動作用。第二，把氫氣長管拖車的壓力由現(xiàn)在的20Mpa提升到45Mpa 和70Mpa以上，提高運輸效率，降低運輸成本。中材、中集等應多做一些研發(fā)工作。包括國際合作，我們要完善整個商用液氫供應鏈的標準，我們和法液空、林德集團加強合作。中材科技在燃料電池車載供氫及氫氣儲運領域的已有技術(shù)。我們的35個兆帕以下的氫氣瓶，包括無人機用的氫氣瓶，全世界市場占有率70%，但是還是中低壓。車用 70MPa塑料內(nèi)膽氣瓶提升密度已經(jīng)納入計劃，這是很重要的。
　　咱們要綜合起來發(fā)揮各自的優(yōu)勢，神華集團的制氫技術(shù)、制氫能力和容量，這是非常巨大的。我們認為，較快的氫基礎設施推廣模式是液氫加氫站。這是液氫加氫站的全流程，包括液氫罐車，最后它經(jīng)過液化，可以控制在82個兆帕，加氫加到汽車里面，70個兆帕的氫氣瓶一點問題沒有，來得很快。這個圖左邊是負251度的液壓氣，液體的氫能，后面就是低溫的氫能，到右邊黃色的地帶已經(jīng)進入了常溫，基本是在15度，如果35MPa，氫氣密度為24g/L，到70MPa可提高到40g/L。一個液氫車可裝載4噸液氫，約等于12個長管拖車的運氣量，液氫運輸還是一個非常方便的措施。
　　建議二里面包括突破大功率電堆技術(shù)?，F(xiàn)在我覺得已經(jīng)開始，科技部的重點專項的目標是到2020年達到120kW，功率密度達到3.1kW/L。另外鉑載量，每千瓦0.25克，已經(jīng)開始進行，進展非常好。包括高比功率燃料電池發(fā)動機關鍵技術(shù)研究與平臺開發(fā)。還有就是關鍵材料及產(chǎn)品的突破，包括氣體擴散層、金屬雙極板、膜電極等關鍵材料等，膜電極在國際上阻力并不是太大，進展很快，當然東岳集團的膜電極技術(shù)發(fā)展很快。
　　最后講兩個例子，選一個區(qū)域，集中使用重載汽車的區(qū)域，比如說唐山，現(xiàn)在每天唐山過境的重卡達到26萬輛，全是柴油車。因為唐山鋼鐵產(chǎn)能達到了1.3億噸，柴油車的運輸比火車來得方便，但是這種排放量我們看，一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、顆粒物對霧霾的產(chǎn)生起到了很大的貢獻率。唐山市的鋼廠很多，有一個工程叫“公改路”，把公路改成鐵路，但鐵路也有運輸不到位的問題，就是超短途運輸。另外為什么不把集中的近萬輛重卡變成新能源汽車?現(xiàn)在山東濰柴認為200到250千瓦電堆完全可行，而且不用去買氫，每個鋼廠都有供氫能力，唐山能夠產(chǎn)生3600萬噸的氫氣。有多少氧氣?是79.2億立方米，又便宜又好，稍加變壓吸附進行生冷純化，完全可以達到要求燃料電池車輛用氫需求。每個鋼廠建一個加氫站，完全可以代替現(xiàn)在公路上柴油車的污染情況，而且投資也比鐵路要低得多，這要作為一個重點，對北京的環(huán)境威脅將會大幅度降低。
　　第二個是山東。山東搞一個“中國氫谷”，全省統(tǒng)一行動，打造氫能全產(chǎn)業(yè)鏈。東岳的質(zhì)子膜，所有的化工富產(chǎn)氫巨大，僅煤制氫大概87萬噸左右，資源優(yōu)勢可謂非常好。包括市場優(yōu)勢，氫能高速公路的建設將會比別的省來得更快。為什么呢?它六千多公里的高速公路掌握在山東一兩家的國有企業(yè)手里，120個高速公路的服務站稍加改造，建一個加氫站，只要一聲令下，馬上可以啟動。2030年全省高速公路規(guī)劃圖已出臺，新能源加氫站的大規(guī)劃也已經(jīng)出來。打造“中國氫谷”，山東設立了一個五百億的中國氫谷新能源發(fā)展基金。打造新能源運營示范區(qū)是我們下一步的工作重點，而不僅是分點研究，不只是在大學、研究機構(gòu)和企業(yè)某個技術(shù)中心。氫能源必須要吸取鋰動力電池的教訓，先搞電池后搞充電樁輔助系統(tǒng)是不行的。中國市場巨大，氫能源技術(shù)前景廣闊，我們預計在2050年中國要率先進入氫能源時代。
　　我的發(fā)言到此結(jié)束。謝謝大家!
　　(根據(jù)現(xiàn)場發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱)