氫能源舞臺上中國不甘當配角

人類距利用“不需要付費的太陽能源”理想又前進一步。不久前，美國麻省理工學院教授丹尼爾·諾切拉的研究團隊宣稱，他們研制成一種功能穩(wěn)定的“人造樹葉”“artificial leaf”，也可譯作“人工樹葉”，并具備了一定推廣前景。業(yè)內(nèi)人士認為，諾切拉團隊的人造樹葉一旦批量生產(chǎn)，有望推動經(jīng)濟向以氫能源為基礎(chǔ)的模式發(fā)展。有關(guān)專家表示，利用氫能，將成為解決未來人類能源危機的終極方案。目前，歐美各國已將氫能和燃料電池確定為維系經(jīng)濟繁榮和國家安全的重要技術(shù)之一，氫有望成為維系經(jīng)濟的基礎(chǔ)能源。但在我國，因為種種原因，氫能的研究利用仍處于演示階段，發(fā)展面臨困境。截至目前，我國還沒有相應(yīng)的氫能源開發(fā)利用相關(guān)規(guī)劃及路線圖。氫能的進一步發(fā)展期待政府力量的積極推動。

西方各國熱捧氫能源開發(fā)利用

氫能被譽為人類的終極清潔能源。中科院理化技術(shù)研究所低溫技術(shù)實驗中心的李青博士對《經(jīng)濟參考報》記者介紹說，氫是宇宙中最常見的元素，氫及其同位素占到了太陽總質(zhì)量的84%，宇宙質(zhì)量的75%都是氫。而氫能有望成為世界能源舞臺上一種舉足輕重的二次能源。它是一種極為優(yōu)越的新能源，其主要優(yōu)點有：燃燒熱值高，每千克氫燃燒后的熱量，約為汽油的三倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃燒的產(chǎn)物為水，是世界上最干凈的能源。氫氣可由水制取，而水是地球上最為豐富的資源，這一自然物質(zhì)的循環(huán)利用，演繹了持續(xù)發(fā)展的經(jīng)典過程。

面對全球能源枯竭的嚴重挑戰(zhàn)，氫能正成為世界各國研究的重點之一。

據(jù)悉，美國已經(jīng)將氫能和燃料電池確定為維系經(jīng)濟繁榮和國家安全的技術(shù)之一。目前，美國主導氫能和燃料電池發(fā)展的兩大核心部門是能源部和國防部。美國能源部的目標包括，從現(xiàn)有和未來的資源中獲取氫能，同時推進燃料電池研究；美國國防部的研究則主要集中于氫能和燃料電池在軍事方面的應(yīng)用，研究重點是質(zhì)子交換膜和固體氰化物燃料電池。美國各級政府均提供大量資金，資助科研機構(gòu)進行氫能研發(fā)。

此外，美國企業(yè)對氫能也投入大量精力。美國專利局提供的數(shù)據(jù)顯示，從2002年開始，美國氫能源專利數(shù)量有所突破，2009年達到一次峰值，近幾年一直保持穩(wěn)步上升態(tài)勢。

德國和日本在氫能研究領(lǐng)域更遙遙領(lǐng)先。德國的國家全資公司NOW公司全權(quán)負責德國的氫能燃料電池示范。德國“國家創(chuàng)新計劃”NIP將從2007—2016年為期10年集中精力于氫和燃料電池市場，聚焦示范與開發(fā)相結(jié)合項目，通過市場化推動氫能和燃料電池，由政府與工業(yè)界按1∶1的比例出資：由政府出資五億歐元示范，加上二億歐元用于氫能研究與開發(fā)，同時工業(yè)界出資七億歐元，總共為14億歐元。

德國戴姆勒集團全球CEO蔡澈博士在第18屆世界氫能大會開幕式上做報告時透露，戴姆勒將于2014—2015年量產(chǎn)燃料電池汽車，2015年開始商業(yè)化。德國準備到2015年建造1000座加氫站，將為10×104輛氫燃料電池車供應(yīng)氫氣。

日本對于氫能源的開發(fā)利用主要集中在燃料電池車用電池和固定裝置燃料電池方面。為盡快研發(fā)、推廣燃料電池車，日本采取了全額投入經(jīng)費的辦法，委托日本產(chǎn)業(yè)省的全資公司VEDO公司負責管理“日本氫能和燃料電池示范項目”，該項目的目標之一，就是到2025年，在全日本建立1000座加氫站。該項目從2002年開始運行至今，日本政府已累計投入了1000億日元相當于70億元人民幣。

歐盟對于氫燃料和燃料電池的研究一直非常重視，2002年10月，歐盟成立了“氫燃料和燃料電池技術(shù)”高級研究小組，早在2003年，歐盟委員會就制定了“歐盟氫能和燃料電池發(fā)展路線圖”。

世界各國對于氫能開發(fā)利用投入巨大。在2010年5月舉辦的第18屆世界氫能大會開幕式上，美國能源部燃料電池技術(shù)發(fā)展部負責人NancyLGarland博士發(fā)言稱，美國2011年財政年度中氫能開發(fā)的預(yù)算為2.56億美元。包括了燃料電池系統(tǒng)、氫燃料、氫能技術(shù)研發(fā)、氫安全、法規(guī)、標準等多項與氫能有關(guān)的項目。數(shù)據(jù)顯示，包括德國、法國、英國等八個歐洲國家對氫能的累計投資為：2005年為5.3億歐元，2015-2020年達26.11億歐元，2020-2025年可達143.2億歐元，2025-2030年則達592.1億歐元其中制氫投資約占50%，加氫站投資約占20%。

我國氫能發(fā)展面臨諸多困境

我國在氫能領(lǐng)域的研究和開發(fā)起步不晚，最早可追溯到20世紀60年代初。為發(fā)展航天事業(yè)，對作為火箭燃料液氫的生產(chǎn)、H2/O2燃料電池的研制與開發(fā)進行了大量工作。氫能技術(shù)曾一度被列入《科技發(fā)展“十五”計劃和2015年遠景規(guī)劃能源領(lǐng)域》，氫能和燃料電池的科學研究也得到了進一步支持。李青介紹說，在之前的基礎(chǔ)課題973計劃和應(yīng)用性研究863計劃方面，國家對于氫能的研究和利用非常重視?？萍疾?63項目“十一五”期間的氫能專題系統(tǒng)研究在2008年有不同程度的進展。同年，第十七屆世界氫能大會授予中國科技部部長萬鋼2008年度格羅夫Grave獎，以表彰其推動燃料電池汽車方面的貢獻。

“十一五”節(jié)能與新能源汽車重大項目的863計劃公布以后，商務(wù)部計劃對氫能源汽車研發(fā)，對國內(nèi)企業(yè)提供數(shù)十億元的資金支持。由此，國內(nèi)多家汽車企業(yè)著手開發(fā)氫能源技術(shù)。

但是，一個事件明顯拖住了氫能發(fā)展的火熱腳步。2007年3月，一封《開發(fā)車用動力技術(shù)、盡快減輕交通能源壓力的建議》由專家組寫成并聯(lián)合簽名，送至相關(guān)部門。

“氫燃料電池汽車未來的前景，還存在很多不可預(yù)測的因素。如果氫燃料汽車研究到最后，發(fā)現(xiàn)需要走別的技術(shù)途徑，這就使大規(guī)模投資的氫燃料汽車前功盡棄?！?6名專家提醒，如果中國盲目跟從部分跨國公司的步伐，將大量的財力、人力、物力完全“押寶”在氫能源汽車的研發(fā)上，很可能給作為支柱產(chǎn)業(yè)的中國汽車工業(yè)帶來巨大的傷害。

“不同專家觀點的分歧讓中國政府部門在發(fā)展氫能方面顯得猶豫不決?！鼻迦A大學教授、中國可再生能源學會副理事長、國際氫能學會常務(wù)理事毛宗強對《經(jīng)濟參考報》記者說。

這種搖擺態(tài)度明顯體現(xiàn)在氫能標準的制定上。據(jù)悉，國外有關(guān)氫能技術(shù)規(guī)范和標準方面的活動十分活躍，發(fā)達國家的標準體系已日趨完善，并有諸多介入氫能的標準組織。2008年，我國也相繼成立了“全國氫能標準化技術(shù)委員會”和“全國燃料電池標準化技術(shù)委員會”，并陸續(xù)制定了十幾個相關(guān)標準?！暗@兩年不行了”，同時身為全國氫能標準化委員會副主任的毛宗強表示，“前幾年每年差不多國標委會給幾個制定氫能相關(guān)標準指標，但是這兩年一個指標都沒有?！?/p>

標準的缺失對氫能發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。毛宗強透露，因為缺乏標準，致使上海的一個加氫站在建成一年后還不能完成驗收，“希望國家能多給些重視?！?/p>

毛宗強向記者表示，在發(fā)達國家紛紛把氫能作為國家戰(zhàn)略的背景下，我國截止到目前還始終沒有國家級氫能路線圖，而關(guān)于發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的相關(guān)政策和條文更是不常見?！瓣P(guān)于制定國家級氫能路線圖，我們向有關(guān)部門反映了多次，但一直沒什么結(jié)果?！泵趶娬f。

另外，盡管目前我國已把新能源汽車確立為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，但氫能在新能源產(chǎn)業(yè)、燃料電池汽車在新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的定位依然模糊。同濟大學汽車學院新能源汽車工程中心教授王哲認為，這不利于對企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)投入進行正確引導，也無法帶動社會力量參與。氫能和燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略缺失，將直接影響我國氫能和燃料電池的發(fā)展速度。

我國在氫能和燃料電池的一些關(guān)鍵技術(shù)上與國際先進水平仍有差距。如我國作為公交車示范運營的燃料電池客車，運行壽命目前還未超過3000小時，而美國UTC研制的城市客車用燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)壽命已經(jīng)在道路試驗條件下超過5000小時；我國的燃料電池發(fā)動機在燃料電池系統(tǒng)低溫儲存與啟動方面仍未達到國際先進指標。另外，我國還面臨全球都遇到的氫能利用成本過高的問題。

此外，我國燃料電池汽車盡管已通過奧運、世博等重大活動平臺開展了示范應(yīng)用，但是與國外相比，缺乏長效的應(yīng)用推廣機制。在加氫站的規(guī)劃、建設(shè)與運行方面與國外相比也存在不小差距。毛宗強透露說，目前全球有200個加氫站，但我國僅有四個，其中有三個是國家每個花3000多萬元投資建設(shè)，但建成后仍在順利運行的只有一個民營加氫站。在氫氣輸送管道方面，全球的氫氣輸送管道有3000多公里，我國僅有百十公里。

并且，我國還面臨氫能研究專業(yè)人才缺乏和研究經(jīng)費不足的困境。發(fā)達國家企業(yè)投入氫能研究經(jīng)費要比政府多。相比較，我國研究氫能的經(jīng)費幾乎全部依靠政府，而且我國在氫能研究領(lǐng)域的投入很少。

總的來說，“我國氫能的研究和利用還處于演示階段?！崩钋嗫偨Y(jié)道。

期待政府繼續(xù)給予更多的支持

毛宗強表示，我國在氫能源發(fā)展上還有一定地位，并沒有像有人想象的那么弱。

他表示，氫能的開發(fā)利用包括制氫、儲氫、輸氫、氫氣加注、用氫等五個方面。我國在制氫和儲存氫環(huán)節(jié)的某些領(lǐng)域位于全球前列。在化石能源制氫方面，我國鄂爾多斯600295,股吧擁有全世界最大的制氫工廠，用煤制氫，年產(chǎn)400萬噸氫氣。在儲氫材料稀土方面，全世界產(chǎn)能都被中日壟斷，我國產(chǎn)能達到1.5萬噸。而在高壓儲氫方面，我國制成了全球容積最大的儲氫罐。

2008年北京奧運會，我國制造的“氫燃料電池汽車”得以展示，最大時速可高達150公里。2010年上海世博會，我國展出的氫燃料電池車達196輛，令德國的科技部部長都深感驚訝。另外，國內(nèi)汽車企業(yè)也在努力，上汽集團就表示，將在2015年生產(chǎn)1000輛氫燃料電池車。

毛宗強還向記者展示了“神奇”的一幕：將一包“袋泡茶”一樣的粉劑放進水里，很快就不斷冒出氣泡，產(chǎn)生大量的氫氣，沒有電源插座就能為手機等電子產(chǎn)品充電。他表示，在國內(nèi)的江浙地區(qū)，生產(chǎn)該產(chǎn)品的企業(yè)大批存在。

“我國在氫能工業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)都已具有相當?shù)幕A(chǔ)，如果政府能夠支持，將其有機地串聯(lián)起來，我國的氫能利用就會飛速發(fā)展，為國家的能源戰(zhàn)略作出切實貢獻?！泵趶娬f。

對于進一步發(fā)展氫能，毛宗強提出幾點建議：

首先，也是最主要的，是政府應(yīng)加大對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持，發(fā)揮主導性作用。如制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，主導從氫能關(guān)鍵原材料、核心技術(shù)到應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)布局等方面的發(fā)展方向。同時，通過制定扶持和鼓勵政策推動氫能關(guān)鍵原材料、核心技術(shù)、零部件和產(chǎn)品的研發(fā)，鼓勵政府相關(guān)部門帶頭使用氫能產(chǎn)品，想辦法增加氫能相關(guān)項目的研究經(jīng)費。

“氫能將在10—15年后影響我國能源系統(tǒng)，在解決當前能源供應(yīng)問題的同時，應(yīng)給予氫能足夠的重視。”毛宗強說，中國氫能研發(fā)得到了科技部的大力支持，但對于氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，僅有科技部的研發(fā)支持遠遠不夠，政府各部門，包括發(fā)改委、工信部、科技部、中科院、自然基金委、環(huán)保部等都要合作推動氫能發(fā)展，避免部門利益之爭。

其次，企業(yè)掛帥。鑒于氫能產(chǎn)業(yè)鏈對于國民經(jīng)濟的影響以及未來氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模的龐大，特別是氫能產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域和氫供應(yīng)鏈，將會形成跨地域、跨行業(yè)的大型企業(yè)群和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)由國內(nèi)企業(yè)掛帥，推動氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。氫供應(yīng)鏈的發(fā)展也需要類似于中石油、中石化等大型企業(yè)牽頭，保障整個氫能源網(wǎng)絡(luò)的安全、合理布局和氫能工業(yè)的可控。加氫站的建設(shè)完全可以參考加油站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)模式，吸引社會資金參與建設(shè)和經(jīng)營。

最后，還要積極發(fā)揮專家作用，實現(xiàn)信息公開。要充分發(fā)揮專家在氫能領(lǐng)域的研究、開發(fā)、應(yīng)用方面的作用。同時也嚴格要求專家自律，要求有重要話語權(quán)的專家不得在企業(yè)兼職，為企業(yè)牟利，建立專家評審規(guī)避制度。同時建立信息公開制度，從氫能發(fā)展戰(zhàn)略制定，到氫能具體項目立項、評審、驗收、成果等都要做到信息公開化。要防止那種已經(jīng)證明行不通的“用市場換技術(shù)”的做法在氫能領(lǐng)域蔓延。同時政府應(yīng)大力推動各種示范應(yīng)用市場、零排放區(qū)域的各種發(fā)電應(yīng)用市場、各種復合氫能產(chǎn)品的特殊應(yīng)用領(lǐng)域市場等。

來源： 經(jīng)濟參考報 作者：李靜 　

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