作為最具發展潛力的二次清潔能源，氫能是實現多領域深度清潔脫碳的重要路徑，也是全球能源技術革命和轉型發展的重大戰略方向。氫能產業鏈條長，涵蓋上游制氫，中游儲運氫，下游用氫等環節。那么，哪個環節最具發展潛力？氫能產業鏈的發展成熟還需哪些政策支撐？圍繞上述問題，本報記者日前專訪了中國科學院院士徐春明。

 

　　徐春明：從氫能的制、儲、運、用幾大環節來看，各個環節都有繼續突破的潛力。

 

　　上游制氫環節可分為化石能源制氫、工業副產氫和電解水制氫等多種方式，即俗稱的“灰氫”“藍氫”“綠氫”。其中，綠電制氫過程不會排放溫室氣體，得到的氫氣純度高，是未來制氫的主要方向。

 

　　中游儲運氫環節，無論是高壓氣態、液態、固態儲氫，還是管道輸氫，都比較依賴于制氫和用氫的場景。我們均能找到相應的技術，滿足基本的需求。如固態儲氫方面，中國石油大學重質油國家重點實驗室針對金屬氫化物做了一些前期工作，可以在較低壓力和常溫下實現一定規模的儲氫；氫冶金方面，以氫氣為還原劑的短流程路線，可大大減少排放；綠電氨方面，中國石油大學通過與和寧化學公司合作，探索綠電合成氨路線。

 

　　下游用氫環節，燃料電池是重要的應用場景。隨著燃料電池技術的發展，氫逐步通過燃料電池在交通、建筑、發電等領域得到應用。目前，我國已初步掌握了燃料電池電堆、動力系統與核心部件、整車集成技術。

 

　　總體來看，氫能產業鏈非常龐大，也非常復雜，整個產業鏈形成規模尚需時間，更需要冷靜科學看待氫能產業發展。

　　徐春明：石油化工大規模制氫、用氫已有幾十年的歷史，如今的問題在于，如何處理好過程中化石燃料產生的二氧化碳。目前來看，實現大規模用氫，煤制氫最便宜，但問題是，每噸煤制氫排放十幾噸二氧化碳，如何處理二氧化碳是關鍵。

 

　　業內寄希望于電解水制氫。從目前來看，電解水制氫正在往規模化發展，但與氫能總需求量相比，在相當一段時間內，其規模還無法支撐需求。大家知道，電動車發展很快，但是現在電動車的保有量僅占汽車保有量的2%左右。目前一年消耗近3000多萬噸氫，電解水制氫在整個氫能行業的生產比例其實低得可憐。因此，在相當一段時間內尚無法依靠電解水制氫這一方式。

 

　　

 

　　盡管電解水制氫在技術上沒有太大瓶頸，但一個產業要實現規模化，形成影響力，現階段靠綠氫驅動并不輕松。制約主要體現在兩方面：一是如何能快速提升氫能規模；二是如何解決將來大規模綠氫生產過程中可再生電力的穩定問題。制氫環節要形成成熟的產業鏈、價值鏈，既要有技術上的突破，也要有工程、投資和商業運行方面的創新探索。

 

　　儲氫更復雜。當前，氫能的存儲方式主要有高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫、固態儲氫和化學品儲氫等，幾種儲氫方式各有優劣。高壓氣態儲氫是目前最常用的儲氫技術，但其缺點是壓縮能耗高、加氫站成本高；低溫液態儲氫技術能效低、自揮發、絕熱系統復雜；固態儲氫體積儲氫密度高、能效高、安全性好、加氫站成本低，但質量儲氫密度低；化學品儲氫能效高、安全性好，屬低溫催化過程，含雜質氣體。總體而言，儲氫環節遇到的瓶頸更多。

 

　　從儲氫到運氫的鏈條中，存儲方式、應用規模、需求和場景，可選的路徑多種多樣。例如，氫能下游電堆產業發展迅速，多以集成生產為主，系統及整車產業發展較好，配套廠家較多且生產規模較大，但核心零部件對外依賴度較高，核心材料部件是當前制約氫能產業發展的關鍵。

 

　　問：氫能產業鏈條長，您覺得哪個環節壓力最大？

 

　　徐春明：氫能的“最后一公里”，也就是制氫到用戶這個環節壓力最大，關鍵是如何做好各個環節之間的銜接。比如，技術是不是配套，產品是否適合應用，整個產業鏈接能否順暢，其難點正是制氫、儲氫、用氫之間的銜接。目前，大家關注更多的是一些模塊化的內容，如何把模塊化更有效、低成本的銜接頗具難度。自主技術、核心裝備、關鍵材料等多領域打通以后，氫能產業將形成我國可以掌控的一條成熟的產業鏈和價值鏈。

 

 

　　徐春明：首先，在氫能頂層設計上，需要國家層面規范行業發展。氫能產業發展到一定程度，需要有競跑規則，引導氫能產業鏈良性發展。否則，“各有各的招”“各有各的路”的野蠻生長會破壞氫能行業發展。

 

　　其次，氫能各個環節要有明確標準。在目前技術、產品百花齊放的過程中，設立技術、工藝、材料的規范和標準，可以防止競爭中的內耗。再加上國家層面政策引導，氫能行業才能有序、良性健康發展。

 

　　再次，要關注氫能產業鏈里“卡脖子”的設備、材料問題，政府、企業有針對性地做一些研發和生產，如此將能快速解決氫能產業里制約發展的共性難題。

 

　　最后，對于整個氫能產業鏈來講，打通產業鏈各環節又難又苦，企業也可能因效益不高而放棄。在此情況下，政府應發揮職能，幫助企業不因資本炒作而逐利某些環節，而是重視產業鏈里硬件、軟件、裝備材料等研發，行穩致遠。