中國工程院院士彭蘇萍：制氫非掣肘氫能發(fā)展主要原因 固體氧化物燃料電池應(yīng)重點(diǎn)突破

　　彭蘇萍認(rèn)為，在氫的生產(chǎn)方面，我國與國際水平相當(dāng)，但氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造等方面相對(duì)滯后， 相關(guān)核心設(shè)備主要依靠進(jìn)口，低碳制氫技術(shù)水平和市場化應(yīng)用均與國外有一定差距。短期內(nèi)，應(yīng)加快突破固體氧化物燃料電池電堆及系統(tǒng)集成技術(shù)，大力助推氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　中國(氫能)的問題不是制氫的問題。” 中國工程院院士、國家能源專家咨詢委員會(huì)專家委員、中國礦業(yè)大學(xué)教授彭蘇萍“第四屆雁棲湖論壇”上接受財(cái)聯(lián)社記者專訪時(shí)表示，現(xiàn)在中國的氫，包括“綠氫”即電解氫，以及“灰氫”即煤制氫和工業(yè)副產(chǎn)品的氫，這些氫的產(chǎn)能超過7000萬噸，大多數(shù)是作為化工原料用在化工上;但真正用到我們車輛和能源方面的氫，1%都沒有。“要推動(dòng)中國氫能源的發(fā)展，還要關(guān)注將能源轉(zhuǎn)化為電的裝置——燃料電池技術(shù)的發(fā)展與提升。”

　　彭蘇萍認(rèn)為，在氫的生產(chǎn)方面，我國與國際水平相當(dāng)，但氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造等方面相對(duì)滯后， 相關(guān)核心設(shè)備主要依靠進(jìn)口，低碳制氫技術(shù)水平和市場化應(yīng)用均與國外有一定差距。短期內(nèi)，應(yīng)加快突破固體氧化物燃料電池電堆及系統(tǒng)集成技術(shù)，大力助推氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　應(yīng)重視支持固體氧化物燃料電池發(fā)展

　　“目前我們大眾熟知的燃料電池多為質(zhì)子膜類型的燃料電池，它工作的溫度低，一般在90Cº左右，需要的氫純度高，要5個(gè)9，一般的化石燃料制出的氫和工業(yè)副產(chǎn)品氫純度達(dá)不到這個(gè)要求，因此價(jià)格高，成為影響氫能源推廣的因素之一。”彭蘇萍表示，如果將燃料電池工作的溫度提高到130Cº，對(duì)氫氣純度的要求就可降低到一個(gè)9左右，生產(chǎn)氫的成本就能大幅度降低。

　　彭蘇萍進(jìn)一步指出，從商業(yè)應(yīng)用上來看，質(zhì)子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池是當(dāng)前最主要的燃料電池技術(shù)路線。如果采用固體氧化物燃料電池技術(shù)，因?yàn)楣ぷ鳒囟仍?00Cº，對(duì)氫氣的純度要求更低，而且還可使用液化氣、天然氣等碳基燃料，不但燃料成本和傳統(tǒng)能源相似，而且能量轉(zhuǎn)化率高，在大型集中供電、分布式發(fā)電、熱電聯(lián)供乃至交通領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。因此，今后要加大力量開展對(duì)燃料電池技術(shù)的研究，從另一個(gè)方面推動(dòng)氫能源在我國的發(fā)展。

　　氫燃料電池是以氫氣為燃料，通過電化學(xué)反應(yīng)將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。去年中國燃料電池系統(tǒng)累計(jì)裝機(jī)量173MW，同比增長119%，累計(jì)值創(chuàng)歷年新高。彭蘇萍強(qiáng)調(diào)，燃料電池發(fā)電這個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)上還需努力突破。“如果目前還不能利用的工業(yè)副產(chǎn)品的氫能也能‘被吃掉’，這一步突破了，中國的能源就真正上了一個(gè)臺(tái)階。”

　　在彭蘇萍看來，固體氧化物電解池可以電解制合成氣，如甲烷、甲醇等，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模可再生能源電力轉(zhuǎn)化、長周期存儲(chǔ)的同時(shí)，還能夠轉(zhuǎn)化利用二氧化碳，為交通及化工領(lǐng)域提供綠氫和甲烷、甲醇、氨氣等。目前，該技術(shù)在部分發(fā)達(dá)國家已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。“近來年，我國相繼出臺(tái)相關(guān)重大部署，立足自主開發(fā)，培養(yǎng)了較好的科研團(tuán)隊(duì)，但相關(guān)技術(shù)研發(fā)周期較長，需要靜下心來研究攻關(guān)。”

　　“盡管產(chǎn)業(yè)面臨氫源、成本等問題，但不可否認(rèn)，燃料電池相關(guān)技術(shù)正在快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)界正積極努力解決氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的難點(diǎn)與痛點(diǎn)問題。未來10年-20年將是我國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要機(jī)遇期，需緊密聯(lián)系我國能源發(fā)展實(shí)際，從戰(zhàn)略、政策、技術(shù)、資金、國際合作等方面積極謀劃，通過改革創(chuàng)新破解發(fā)展難題，助力實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”談及下一步發(fā)展，彭蘇萍建議， 短期內(nèi)應(yīng)重點(diǎn)突破固體氧化物燃料電池電堆及系統(tǒng)集成技術(shù)，完善我國可再生能源制氫技術(shù)鏈，建立綠色制氫試點(diǎn)示范項(xiàng)目，推動(dòng)可再生能源制氫技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　氫能在能源體系居于重要地位，但仍存成本、儲(chǔ)存等問題

　　今年發(fā)布的首份氫能源國家戰(zhàn)略首次明確了氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，并確定可再生能源制氫是主要發(fā)展方向。彭蘇萍表示，氫能的發(fā)展是我國一個(gè)非常好的融合劑。氫能本身是能源，又是儲(chǔ)能的介質(zhì)，它有三個(gè)屬性：一個(gè)是原料的屬性;第二個(gè)是能源的屬性;第三個(gè)是儲(chǔ)能。在2015年以前，把氫能作為孤立能源看的時(shí)候，氫能的發(fā)展受到了一些困擾，主要在于氫能變成了一個(gè)貴族能源，成本很高。但目前中國能源里面最大的一個(gè)成就就是做煤化工，現(xiàn)在是世界第一，煤企產(chǎn)能相對(duì)過剩的時(shí)候，反過來就制氫去了，制氫的成本就下降了。

　　從儲(chǔ)能屬性看，彭蘇萍表示，儲(chǔ)能現(xiàn)在認(rèn)為比較可靠的還是抽水蓄能，但是氣候有差異性，地方是否有水，東西部資源稟賦等矛盾都在一起。后來發(fā)現(xiàn)氫可以作為調(diào)節(jié)，今年已經(jīng)變成“氫能作為中國能源重要的組成部分”。煤、可再生能源制氫不僅可以提高能源效率、降碳，還可以作為風(fēng)光發(fā)電的調(diào)峰工具。

　　彭蘇萍指出，綠色甲醇和綠氨是氫的2.0發(fā)展的一種模式。因?yàn)樗鼈兘鉀Q了運(yùn)輸?shù)膯栴}，解決了安全儲(chǔ)存的問題。比如氨水的運(yùn)輸和分離等技術(shù)都是很簡單的。中國的肥料、農(nóng)用化肥產(chǎn)業(yè)很發(fā)達(dá)，對(duì)氨的屬性是比較了解的，做甲醇我國也有比較優(yōu)勢，現(xiàn)在正在加快這方面的探索發(fā)展。

　　氫能和燃料電池汽車正以商用車作為突破口而快速發(fā)展中。關(guān)于目前儲(chǔ)氫運(yùn)輸?shù)膬煞N主流路線(加氫站和儲(chǔ)氫瓶)，彭蘇萍分析指出，汽車加氫的問題還是一個(gè)很大的問題。按200公里的運(yùn)輸距離進(jìn)行核算，目前可以把一公斤的氫成本降到10元以下。但是運(yùn)輸和加注氫的成本30元，很難降下來。因此，目前中國氫能只能用于商務(wù)車，做公交車、重卡都是努力的方向。(記者 徐海東)“