“氫能經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)必將推動(dòng)下一次工業(yè)革命,從而對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)及人們的生活方式帶來巨大影響。”50多位權(quán)威專家不久前在以“氫能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與戰(zhàn)略”為主題的香山科學(xué)會(huì)議上,對(duì)于中國(guó)未來如何立足國(guó)情發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),在發(fā)展戰(zhàn)略上形成了這樣的共識(shí):氫能在我國(guó)能源體系中將占有重要的地位,我國(guó)氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展不應(yīng)該簡(jiǎn)單地跟隨美國(guó)的腳步,而應(yīng)有自己的判斷,提出自己的發(fā)展戰(zhàn)略,從而引領(lǐng)世界氫能發(fā)展。因此,我國(guó)需要制定國(guó)家級(jí)的氫能路線圖。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)有自主戰(zhàn)略
清華大學(xué)教授毛宗強(qiáng)接受記者采訪時(shí)指出,制定國(guó)家級(jí)的氫能路線圖,具體而言就是從國(guó)家戰(zhàn)略的層面制定氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,主導(dǎo)氫能關(guān)鍵原材料、核心技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)布局等方面的發(fā)展方向,并預(yù)見其對(duì)經(jīng)濟(jì)生活各方面產(chǎn)生的變化和影響。這需要政府給予大力支持。與會(huì)專家認(rèn)為,氫能的發(fā)展特別是氫能的利用,不能局限于氫內(nèi)燃機(jī)和氫燃料電池,除了車用外,氫能還可通過分布式供能等其他方式加以利用。
對(duì)于現(xiàn)階段的發(fā)展,專家提出,我國(guó)氫能科技的發(fā)展應(yīng)在大力支持包括氫的制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、利用等基礎(chǔ)研究的前提下,加速整合氫能領(lǐng)域各個(gè)方向的優(yōu)勢(shì)力量,推進(jìn)設(shè)立氫能領(lǐng)域國(guó)家級(jí)項(xiàng)目,其中包括基礎(chǔ)科學(xué)研究與工程應(yīng)用研究等,盡快使我國(guó)在這一重要科學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破,為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮作用。
目前,我國(guó)多種氫能技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)處在市場(chǎng)化初期。譬如,在2008年北京奧運(yùn)會(huì)及2010年上海世博會(huì)上,氫燃料電池車及氫氣加注站的出色表現(xiàn)使我國(guó)積累了大量的工程經(jīng)驗(yàn)。專家建議,國(guó)家應(yīng)批準(zhǔn)建設(shè)北京-上海氫能高速公路,以推動(dòng)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)減排二氧化碳的目標(biāo)。
挑戰(zhàn)來自制備儲(chǔ)運(yùn)利用
氫能技術(shù)是國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和重要科學(xué)前沿之一。目前,制約氫能技術(shù)發(fā)展的四大挑戰(zhàn)主要為:氫的規(guī)模制備、氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸、氫高效利用及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)程寒松教授對(duì)于應(yīng)對(duì)這四大挑戰(zhàn)提出了自己的看法。
他認(rèn)為,在氫的規(guī)模制備方面,可通過傳統(tǒng)化石燃料的化學(xué)轉(zhuǎn)換加以解決,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮,則需開辟太陽能光催化、太陽能熱解、風(fēng)電轉(zhuǎn)化電解水等可再生能源制氫途徑。氫的儲(chǔ)運(yùn)是制約氫能發(fā)展的最主要技術(shù)瓶頸,當(dāng)下的研究主要集中在高壓儲(chǔ)氫罐、輕金屬基材料、復(fù)雜氫化物材料、有機(jī)液態(tài)材料氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)等。如何在保證安全性的同時(shí)提高儲(chǔ)氫密度,是未來的重點(diǎn)研究方向。
關(guān)于氫的高效利用,程寒松認(rèn)為主要依賴于燃料電池技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)還可利用氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)。其中,燃料電池的研究主要集中在如何降低貴金屬鉑的用量及提高壽命。氫能利用基礎(chǔ)構(gòu)架的研究均集中在基于高壓氫氣儲(chǔ)運(yùn)的加氣站建設(shè),未來的研究可關(guān)注不需要對(duì)現(xiàn)有汽油基礎(chǔ)構(gòu)架進(jìn)行大規(guī)模改造的,基于有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫材料的液態(tài)管道及加氫站基礎(chǔ)構(gòu)架。
程寒松指出,真正實(shí)現(xiàn)氫能經(jīng)濟(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,研究工作涉及到多個(gè)領(lǐng)域的交叉,需要化工、材料和物理等行業(yè)的研究人員緊密協(xié)作,發(fā)展新的實(shí)驗(yàn)方法和理論,歸納基本規(guī)律,共同努力推動(dòng)我國(guó)相關(guān)研究的進(jìn)步和發(fā)展。
氫能產(chǎn)品處在市場(chǎng)化前期
毛宗強(qiáng)表示,近幾年,我國(guó)在制氫、提純、壓力儲(chǔ)氫、合金儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫、氫燃料電池等方面取得了顯著成果,有些氫能產(chǎn)品已經(jīng)處在市場(chǎng)化的前期。然而,相對(duì)于國(guó)外最先進(jìn)的氫能技術(shù),尤其是在先進(jìn)材料制備、儲(chǔ)氫規(guī)模化推廣和氫燃料電池車等方面,我國(guó)仍有一定的差距。
他進(jìn)一步指出,實(shí)現(xiàn)氫能經(jīng)濟(jì)仍有一些重大的科學(xué)問題亟待解決,而且相關(guān)領(lǐng)域研究涉及的學(xué)科眾多,技術(shù)手段要求高,迫切需要國(guó)家相關(guān)部門加大支持力度,強(qiáng)化基礎(chǔ)研究力量,全面推動(dòng)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外合作,促進(jìn)相關(guān)研究平臺(tái)的建設(shè),形成優(yōu)勢(shì)聯(lián)合的氫能技術(shù)科學(xué)研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),逐步攻克氫能科技發(fā)展中存在的關(guān)鍵科學(xué)問題。
毛宗強(qiáng)介紹,氫能的許多應(yīng)用如家用熱電聯(lián)供、備用電源等已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng),氫燃料電池車也將在2015年進(jìn)入市場(chǎng),并初具規(guī)模。上汽規(guī)劃到2015年生產(chǎn)出1000輛氫燃料電池汽車等,這需要國(guó)家對(duì)氫能發(fā)展給予特別的關(guān)注及支持。