國(guó)務(wù)yuan《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出“開發(fā)氫能,、燃料電池等新一代能源技術(shù)”,。

 國(guó)務(wù)yuan《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》再次提出“系統(tǒng)推進(jìn)燃料電池汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”。氫能與燃料電池技術(shù)被國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局作為《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016~2030年）》的重點(diǎn)任務(wù)之一。

 2018年以來,，氫能與燃料電池加快推進(jìn)，我國(guó)于6月份成功取得2023年世界氫能技術(shù)大會(huì)主辦權(quán),，氫能與燃料電池企業(yè)紛紛進(jìn)入中國(guó),，醞釀著未來幾年內(nèi)的爆發(fā)。

 世界氫能發(fā)展風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)向中國(guó)

“我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)正處于壓力疊加,，負(fù)重前行的關(guān)鍵時(shí)期,，已進(jìn)入了提供更多生態(tài)產(chǎn)品，以滿足人民日益增長(zhǎng)的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要的攻堅(jiān)期,，而且也到了有條件解決生態(tài)環(huán)境突出問題的窗口期,，各行各業(yè)都為加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展而努力,。近年來氫能與燃料電池技術(shù)不斷進(jìn)步,，相關(guān)產(chǎn)品已逐步成熟，到了商業(yè)化發(fā)展轉(zhuǎn)折時(shí)期,，有望在動(dòng)力領(lǐng)域產(chǎn)生顛覆性影響,。”中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)會(huì)長(zhǎng)王瑞祥在近日舉辦的2018中國(guó)能源峰會(huì)上說。

 6月18日,，在國(guó)家科技部的支持下,，中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)在巴西里約熱內(nèi)盧以62.5%的支持率取得了2023年世界氫能技術(shù)大會(huì)的主辦權(quán)。2023年世界氫能技術(shù)大會(huì)由中國(guó)舉辦,，具有十分重要的風(fēng)向標(biāo)意義,。

 氫能與燃料電池被認(rèn)為是人類的“終ji能源”，近年來在主要工業(yè)國(guó)家得到高度重視和大力發(fā)展,，包括美國(guó),、日本、歐盟,、韓國(guó)在內(nèi)的國(guó)家和地區(qū)都分別提出了氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)的相關(guān)發(fā)展計(jì)劃,。按照我國(guó)有關(guān)規(guī)劃和發(fā)展戰(zhàn)略，2020年至2025年將是氫能燃料電池以及氫燃料汽車的大規(guī)模示范和商業(yè)化的重要轉(zhuǎn)折期,。

“我們可以看到重型和商用型燃料電池的應(yīng)用現(xiàn)在在改變著我們的行業(yè),。豐田、現(xiàn)代汽車,、本田、奔馳等世界車企都在生產(chǎn)燃料電池乘用車,，一些公共汽車,、叉車、船舶、卡車都在使用氫能作為動(dòng)力能源,，比如沃爾瑪超市內(nèi)的叉車就是使用氫能,。很多國(guó)家都在使用燃料電池的公共汽車，燃料電池公共汽車在中國(guó)有非常大的潛力,。”加拿大氫能協(xié)會(huì)主席安德魯斯表示,。

 今年，是國(guó)家發(fā)展改革委決定對(duì)張家口市實(shí)施 “可再生能源示范區(qū)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展專項(xiàng)方案”的首年,。2017年底,，張家口市發(fā)展改革委對(duì)區(qū)內(nèi)可再生能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全面梳理排序，遴選出28個(gè)項(xiàng)目列為2018~2020年示范區(qū)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的支撐,，沽源風(fēng)電制氫項(xiàng)目制氫部分以綜合*yi的優(yōu)異成績(jī)?nèi)脒x,。

 河北沽源風(fēng)電制氫項(xiàng)目引進(jìn)德國(guó)麥克菲等公司的風(fēng)電制氫先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備，在沽源縣新建200兆瓦容量風(fēng)電場(chǎng),、10兆瓦電解水制氫系統(tǒng)以及氫氣綜合利用系統(tǒng),。項(xiàng)目生產(chǎn)的一部分氫氣用于工業(yè)生產(chǎn)，另一部分將在氫能源動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)具備發(fā)展條件時(shí),，用于建設(shè)配套加氫站網(wǎng)絡(luò),。

 2016年7月，老牌燃料公司巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)以合資企業(yè)的身份進(jìn)駐中國(guó),。在2018中國(guó)能源峰會(huì)上,，巴拉德代表于林介紹說，已與東風(fēng)汽車,、氫車熟路汽車運(yùn)營(yíng)（上海）有限公司在上海部署了500輛氫燃料電池車的運(yùn)營(yíng),。

 在輕軌市場(chǎng)，分別與南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司和中國(guó)北車合作開發(fā)新型氫能源有軌電車,，其中*條氫能源有軌電車線路———佛山高明現(xiàn)代有軌電車示范線研發(fā)設(shè)計(jì)的首列氫能源有軌電車已正式下線,，將于2019年正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。

 制氫技術(shù)路線尚處于百家爭(zhēng)鳴

 水電解制氫,、生物制氫,、煤制氫、天然氣制氫,、光催化分解制氫……作為氫能利用基礎(chǔ)的制氫目前有多種方式,，各技術(shù)呈現(xiàn)出百家爭(zhēng)鳴局面。

 水電解制氫是目前應(yīng)用較廣且比較成熟的方法之一,。水電解制氫即在充滿電解液的電解槽中通入直流電,，水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，分解成氫氣和氧氣,。其工藝過程簡(jiǎn)單,，無污染,，但消耗電量大。

 今年上半年,，法國(guó)水電解制氫公司麥克菲落戶江蘇盱眙,。麥克菲中國(guó)商務(wù)代表馮勇表示，公司從2000年開始研究水電解技術(shù),，目前水電解技術(shù)已經(jīng)更新?lián)Q代為增強(qiáng)型的水電解技術(shù),。新的水電解技術(shù)打破了傳統(tǒng)水電解裝置規(guī)模小、造價(jià)高的劣勢(shì),，采用先進(jìn)的增壓型電子技術(shù),，加上大規(guī)模基于模塊化的高度集成生產(chǎn),，規(guī)?？梢赃_(dá)到100兆瓦，出口壓力可達(dá)30千克,。

 以水電解制氫起家的美國(guó)德立臺(tái)能源公司從1975年開始把產(chǎn)品銷到中國(guó),，目前在水電解制氫之外，還開展更廣泛的可再生能源制氫,，比如利用太陽能進(jìn)行氫氣的轉(zhuǎn)換,，據(jù)稱制造氫氣的純度可以達(dá)到99.9998%，而且是*自動(dòng)化的系統(tǒng),。

 法國(guó)的電解設(shè)備制造商阿?，m氫能公司2016年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，憑借創(chuàng)新的質(zhì)子交換膜電解技術(shù)和高容量 （60兆瓦）電解制氫設(shè)備在中國(guó)市場(chǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展,。據(jù)悉該公司已嘗試生物制氫,，在法國(guó)的南部利用生物質(zhì)燃燒的二氧化碳來生產(chǎn)氫氣，通過管道進(jìn)行運(yùn)輸,，為火車,、卡車、公共汽車,、汽車等提供更加清潔的能源,。

 傳統(tǒng)制氫需要更復(fù)雜的技術(shù)來抽取氫氣，韓國(guó)的HugreenPower公司則表示他們發(fā)明的新的制氫技術(shù)是從含氫的材料里面直接提取氫,，不使用催化劑,，耐用性得到加強(qiáng)，而且實(shí)用性得到提高,。

“可再生能源制氫應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)氫能低碳環(huán)境的關(guān)鍵,，我們現(xiàn)在聚焦兩方面，一方面是光催化分解制氫,，另外一個(gè)就是生物制氫,?？萍疾拷M織了先進(jìn)制氫項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目就是要研究出低成本規(guī)?；柲苓B續(xù)制氫系統(tǒng)和低成本生物制氫裝置。”中國(guó)可再生能源協(xié)會(huì)氫能專委會(huì)主任蔣利軍表示,。

 而中國(guó)廣東合即得能源科技有限公司董事長(zhǎng),、水氫產(chǎn)業(yè)創(chuàng)始人向華博士則認(rèn)為，制氫技術(shù)路線選擇時(shí)不能夠忽略氫源儲(chǔ)運(yùn)與基礎(chǔ)設(shè)施的重要性,。在自然系統(tǒng)中,，液體是效率高的媒介，具有能量存儲(chǔ)密度高,、穩(wěn)定性好,、存儲(chǔ)過程損耗低、易于運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn),。而甲醇就是液態(tài)化的陽光,，是一種實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的、經(jīng)濟(jì),、環(huán)保的能源系統(tǒng),。

 向華博士在“水基科學(xué)向華理論”的基礎(chǔ)上提出了“動(dòng)氫”理念，成功攻克了小型化移動(dòng)制氫難題,，研發(fā)出世界上臺(tái)集制氫與發(fā)電一體的水氫機(jī),。水氫機(jī)以甲醇的水溶液作為燃料，采用催化重整及純化多項(xiàng)技術(shù)從甲醇水中獲得高純氫,，通過質(zhì)子膜系統(tǒng)產(chǎn)生電,、熱等多種能源的裝置，具有成本低,、壽命長(zhǎng),，操作簡(jiǎn)單，節(jié)能,，靜音簡(jiǎn)潔,，來料方便，安全環(huán)保等特點(diǎn),。水氫機(jī)不但解決了氫燃料電池氫氣來源過程中的壓縮,、儲(chǔ)存及運(yùn)輸問題，還大大降低了用氫成本,，并避開了用氫的安全問題,。

 近期發(fā)展任務(wù)首先是降低成本

 雖然面臨著技術(shù)突破、加氫站布局等問題,，但業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為氫能燃料電池規(guī)?；瘧?yīng)用目前面臨關(guān)鍵問題是降低成本,。

“燃料電池也是一種軍民融合技術(shù)，在軍民方面都有很好的應(yīng)用前景,，目前主要制約在于成本高和氫制約,。一般來說，大家說成本和壽命兩個(gè)問題,，實(shí)際壽 命問題也可以歸結(jié)到成本問題,，所謂的成本是全生命周期的成本。”中科院青島生物能源研究所李曉錦介紹說,。

“談?wù)摪l(fā)展目標(biāo)重要的就是成本的問題,。重要的事情說三遍，終還是要降低成本,。燃料電池汽車達(dá)到一定數(shù)量和規(guī)模,，才能讓儲(chǔ)氫和加氫有利可圖。

 現(xiàn)在路面上的燃料電池汽車數(shù)量不足以支撐加氫站形成一個(gè)商業(yè)模式,。”安德魯斯表示,。

 韓國(guó)全南大學(xué)工程學(xué)院吳秉秀教授2018中國(guó)能源峰會(huì)上同樣表示：“我們必須要降低使用燃料電池汽車的成本。如果我們有更好的技術(shù),，我們可以減少,、降低燃料電池汽車的成本；如果我們進(jìn)行大批量生產(chǎn),，就可以進(jìn)一步降低燃料電池汽車的成本,。那么在不遠(yuǎn)的將來，會(huì)有更多的燃料電池汽車,，而不是內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)的汽車,。政府必須要投入加氫站的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這樣人們才會(huì)去購(gòu)買燃料電池汽車,，從而使氫的成本進(jìn)一步降低,。”阿海琺公司相關(guān)負(fù)責(zé)人奧利維爾表示,，公司要為運(yùn)輸行業(yè)帶來具有競(jìng)爭(zhēng)性的氫氣預(yù)算成本,。“我們很多客戶說希望能夠降低他們的運(yùn)營(yíng)成本，這是一個(gè)非常重要的條件,，因?yàn)槲覀冎挥薪档土怂目偼顿Y成本,，才能夠讓氫能源汽車可以有競(jìng)爭(zhēng)力。

 到2020年,，我們希望投資成本降低25%,，2025年進(jìn)一步降低25%，到2030年,，投資成本降低的目標(biāo)是50%,。”巴拉德公司也承諾三年內(nèi)繼續(xù)投資6000萬美元進(jìn)一步降低成本,。目前正在致力于降低氫燃料電池系統(tǒng)的總體成本，延長(zhǎng)電堆壽命,，同時(shí)增加氫燃料電池系統(tǒng)的功率密度,，包括更強(qiáng)的操作工況。