寫稿
投稿
氫能是一種清潔高效的二次能源；發(fā)展氫能技術對于構建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，保障國家能源安全，改善大氣環(huán)境質量，促進能源產業(yè)升級具有重要意義。
技術層面
中國在氫能基礎研究方面持續(xù)投入，但起步較晚，積累較少。20年來，在科技部和中科院相關項目的資助下，中國在氫能領域取得了一些領先世界的重要成果。
尤為突出的是中科院大連化學物理研究所李燦院士團隊開發(fā)的人工光合太陽能燃料技術，提出利用太陽能等可再生能源生產“綠色”氫能，二氧化碳加氫成甲醇等液體燃料的“液體陽光”合成技術路線。2020年1月，該技術示范項目順利試車成功，預示著這一世界領先的研發(fā)技術或將在中國碳中和進程中發(fā)揮重要作用。
在太陽能微藻制氫領域，中國科學院植物研究所黃芳研究員團隊開發(fā)了太陽能光生物轉化制氫創(chuàng)新技術，技術利用自主研發(fā)的、產氫量居微藻光合產氫領域之首的微藻材料，建立了實驗室規(guī)模的、以微藻光合作用為基礎的“綠色藻氫”種質創(chuàng)制—氫氣生產—氫氣收集儲存—氫燃料電池應用的完整技術體系，為進一步面向國家碳中和目標的相關研發(fā)奠定了重要基礎。
政策層面
2019年，國家發(fā)改委發(fā)布《產業(yè)結構調整指導目錄》，鼓勵發(fā)展高效制氫/氫氣運輸和高密度儲氫技術開發(fā)應用與裝備制造、加氫站、新能源汽車的關鍵零部件。2021年，科學技術部印發(fā)“氫能技術重點專項”，支持氫能綠色生產和規(guī)模轉移體系、氫能安全儲存和快速輸配體系、便捷升級氫能及高效電力系統(tǒng)技術研發(fā)。
2019年，廣東、山西等10個省份將發(fā)展氫能列入政府工作報告，北京、上海、蘇州、佛山、嘉興等17個省份的22個城市引入了當地氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃或行動計劃在產值規(guī)劃、加氫站建設、示范車輛推廣、企業(yè)扶持等方面進行了較為細致的規(guī)劃，加快布局氫能源和燃料電池產業(yè)通過人才、資金、示范運營等多種手段。
戰(zhàn)略層面
我國氫能技術研發(fā)與應用存在缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、關鍵核心技術未突破、總成本過高、技術專利壁壘嚴重等問題。迫切需要打破相關技術壁壘，提高產品質量和技術進步問題，以增強中國氫能及相關應用鏈的國際戰(zhàn)略優(yōu)勢。與美國的藍氫、綠氫等氫能技術路線相比，我國急需研究判斷藍氫與綠氫技術路線的關系，以及氫電作為終端能源的互補性。
技術挑戰(zhàn)
與美國藍氫、綠氫等氫能技術路線相比，藍氫和綠氫在中國的成本和未來下降潛力有很大不同。
例如，中國規(guī)模意義上的“光伏+電解”技術制氫全鏈條的能量轉換效率僅為15%左右，相應的成本為12-18美元/公斤。是天然氣重整制氫成本接近10倍。除了需要提高制氫效率和降低成本外，氫氣的儲運也存在一些技術問題。氫氣儲存方式可以分為物理儲氫（包括高壓氣態(tài)儲氫、低溫液氫技術、吸附儲氫等）和化學儲氫（利用儲氫介質與氫氣反應生成穩(wěn)定化合物，再通過改變條件實現(xiàn)放氫的技術，主要包括有機液體儲氫、液氨儲氫、配位氫化物儲氫、無機物儲氫和甲醇儲氫等）。
國內物理儲氫技術發(fā)展相對落后。以高壓氣態(tài)儲氫為例，儲罐關鍵材料仍依賴進口，儲氫能力較低。與物理儲氫相比，化學儲氫具有能量密度高、相對安全的特點。未來有望取代物理儲氫成為主流技術。但大部分化學儲氫技術仍處于研發(fā)階段，成本較高。
往期精選回顧：
