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)重點突破

　　彭蘇萍認為，在氫的生產(chǎn)方面，我國與國際水平相當，但氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造等方面相對滯后， 相關(guān)核心設(shè)備主要依靠進口，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專家委員、中國礦業(yè)大學教授彭蘇萍“第四屆雁棲湖論壇”上接受財聯(lián)社記者專訪時表示，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。”

　　彭蘇萍認為，在氫的生產(chǎn)方面，我國與國際水平相當，但氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造等方面相對滯后， 相關(guān)核心設(shè)備主要依靠進口，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9，一般的化石燃料制出的氫和工業(yè)副產(chǎn)品氫純度達不到這個要求，因此價格高，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，對氫氣純度的要求就可降低到一個9左右，生產(chǎn)氫的成本就能大幅度降低。

　　彭蘇萍進一步指出，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)，因為工作溫度在700Cº，對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燃料電池技術(shù)的研究，從另一個方面推動氫能源在我國的發(fā)展。

　　氫燃料電池是以氫氣為燃料，通過電化學反應(yīng)將燃料中的化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。去年中國燃料電池系統(tǒng)累計裝機量173MW，同比增長119%，累計值創(chuàng)歷年新高。彭蘇萍強調(diào)，燃料電池發(fā)電這個環(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臺階。”

　　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，實現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉措娏D(zhuǎn)化、長周期存儲的同時，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)達國家已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。“近來年，我國相繼出臺相關(guān)重大部署，立足自主開發(fā)，培養(yǎng)了較好的科研團隊，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，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)展面臨的難點與痛點問題。未來10年-20年將是我國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要機遇期，需緊密聯(lián)系我國能源發(fā)展實際，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，建立綠色制氫試點示范項目，推動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)展是我國一個非常好的融合劑。氫能本身是能源，又是儲能的介質(zhì)，它有三個屬性：一個是原料的屬性;第二個是能源的屬性;第三個是儲能。在2015年以前，把氫能作為孤立能源看的時候，氫能的發(fā)展受到了一些困擾，主要在于氫能變成了一個貴族能源，成本很高。但目前中國能源里面最大的一個成就就是做煤化工，現(xiàn)在是世界第一，煤企產(chǎn)能相對過剩的時候，反過來就制氫去了，制氫的成本就下降了。

　　從儲能屬性看，彭蘇萍表示，儲能現(xiàn)在認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。因為它們解決了運輸?shù)膯栴}，解決了安全儲存的問題。比如氨水的運輸和分離等技術(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，對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)于目前儲氫運輸?shù)膬煞N主流路線(加氫站和儲氫瓶)，彭蘇萍分析指出，汽車加氫的問題還是一個很大的問題。按200公里的運輸距離進行核算，目前可以把一公斤的氫成本降到10元以下。但是運輸和加注氫的成本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)“