吳冰

汽車發動機不“喝油”了，給車“加油”以後稱為“加氣”了，隻花三分鐘“加氣”車就可以續航五六百公裡了，汽車尾氣不存在了，改成排水了；冬季供熱不靠鍋爐或燒天然氣了；重工業動力來源徹底告别黑煤球了；人造衛星隻需要帶一桶水即可實現星際遨遊了……筆者近日到訪國家電投集團氫能科技發展有限公司時，張銀廣總經理描繪了這樣一幅未來世界的圖景。

聽完張銀廣總經理的介紹，第一感受就是，這不就是《小靈通漫遊未來》裡的美麗新世界麼！

氫燃料電池電堆

傳統能源逐漸退出曆史舞台，氫能和燃料電池将成為新興能源，能源變革已經來臨。全社會“綠色、低碳、高效”發展，環境很美麗，經濟指标很美麗，人們的心情更美麗！

面向未來的新興能源

氫，在元素周期表中位列第一，是所有原子中最小的。氫也是宇宙中分布最廣泛的物質，宇宙質量的75%都是氫。

相較于化石能源，氫能的優勢和特點，非常顯著。首先，來源廣泛。氫既可以借助傳統化石能源如煤炭、石油、天然氣等用低碳化技術制取，也可以通過風、光、水等可再生能源制備。第二，能量密度高。除核燃料外，氫的能量密度是所有燃料中最高的。氫的能量密度是液化石油氣的2.5倍、汽油的3倍、锂電池的40倍。第三，能量轉化率高。以氫作為原料的燃料電池可以輕松達到50%以上的能量轉化效率，而内燃機卻難以突破40%的門檻。第四，清潔。可循環利用，氫氣無色、無味、無毒，燃燒生成水，是可循環使用的清潔能源。第五，利用形式多樣。可以通過燃燒産生熱能，在熱力發動機中産生機械功，用氫代替煤和石油，不需對現有技術裝備作重大改造。同時，又可以作為能源材料用于燃料電池直接産生電能，為燃料電池車、分布式發電設施提供動力。第七，可儲能。可以實現持續供應、遠距離輸送。第八，安全性高。據美國化學工業學會DIPPR綜合風險評估，氫能的危險性排在汽油、丙烷、甲烷之後，也就是說，多種能源按照危險性排序是這樣的：汽油＞丙烷（天然氣）＞甲烷＞氫氣。

氫如果成為重要能源的話，将會為我們的生活帶來革命性的變化。氫能的發展，意義重大，不僅關系到國家能源安全，關系到環境保護，同時也關系到經濟發展；氫能的發展将影響整個工業體系的重構，帶動很多新興産業的發展……也正因為氫能極其重要，在達沃斯論壇、G20峰會、G20能源部長會議上，與會政要均意識到，氫能産業将會是未來世界經濟複蘇的引擎，人類已經開始邁向“氫經濟時代”。

抓緊布局，搶占先機

目前，多國政府出台了氫能發展戰略路線圖。日本近年發布了一系列激勵政策，并在氫燃料電池領域取得了超1500件專利。2017年，寶馬、奔馳、通用汽車已開始商業化發展氫燃料電池汽車。

我國也将氫能利用作為未來能源發展的重要一環：

2016年3月，我國《能源技術革命創新行動計劃（2016-2030年）》提出，把可再生能源制氫、氫能與燃料電池技術創新作為重點任務；把氫的制取、儲運及加氫站等方面的研發與攻關、燃料電池分布式發電等作為氫能與燃料電池技術創新的戰略方向；把大規模制氫技術、分布式制氫技術、氫氣儲運技術、氫能燃料電池技術等列為創新行動。

2017年6月，科技部和交通運輸部出台的《“十三五”交通領域科技創新專項規劃》明确提出，推進氫氣儲運技術發展，加氫站建設和燃料電池汽車規模示範，形成較完整的加氫設施配套技術與标準體系。

在國家政策的大力支持下，國内氫能産業發展步伐明顯加快，多地表現出強烈的發展積極性。

2018年2月，中國氫能源及燃料電池産業創新戰略聯盟成立。作為一家定位于跨學科、跨行業、跨部門的國家級氫能産業聯盟，它的成立意味着氫能産業将在我國能源戰略中布下重要一子。

2019年6月，《中國氫能源及燃料電池産業白皮書》對外發布。這對于該産業來說，是一件裡程碑式的事件。白皮書指出，氫能将成為中國未來能源體系的重要組成部分，預計到2050年氫能在中國能源體系中的占比約為10%，氫氣需求量接近6000萬噸，年經濟産值超過10萬億元。

白皮書系統研究了氫能在我國現代能源體系建設中的定位，展示了氫能及燃料電池全産業鍊的發展現狀及趨勢，提出了近中遠期我國氫能及燃料電池的發展目标和行動倡議。白皮書指出，近年來，中國氫能及燃料産業加速布局，雖然與發達國家相比，中國在氫能自主技術研發、裝備制造、基礎建設方面仍有一定差距，但産業化态勢全球領先。目前中國的氫能及燃料電池産業基礎設施薄弱，有待集中突破。

作為國家能源行業的龍頭企業，國家電投，早在2016年就開始對氫能給予了關注，積極推進氫能生産供應體系建設，穩步推進氫能示範應用基地建設，建設氫能利用全産業鍊。為了将自身打造成為氫能産業鍊一體化發展服務商、氫燃料電池先進自主技術引領者、國家氫能産業發展的推動者，近年來，國家電投采取了一系列有力舉措：

制定戰略規劃，成立氫能工程領導小組，氫能産業投資中心，牽頭建立氫能發展基金并引入外部創投資金，貫徹落實創新驅動發展戰略。布局核心技術研發，建成氫燃料電池研發實驗室，取得氫燃料電池開發領域重大突破，完成燃料電池原理樣堆開發，實現核心原材料關鍵技術自主化，性能指标處于國内領先水平，部分性能指标達到世界領先水平。促進應用研究，組建氫能科技發展公司，推進氫燃料電池開發及中試線建設，完成大功率電堆系統開發及實驗室綜合測試。

氫燃料電池膜電極

據介紹，目前燃料電池的基本核心技術均已攻克，催化劑、質子交換膜、膜電極、雙極闆、百-千瓦級電堆、系統，均可實現國産；天然氣摻氫示範項目、制氫加氫站建設及氫能綜合利用示範項目、北京冬奧會1000輛氫能公交車交通示範項目，均在穩步推進；完成了100千瓦級氫燃料電堆組裝，并已于日前在甯波裝車試運行；氫燃料動力系統在中國商飛無人機“靈雀H”上已經試飛成功……國家電投計劃于2020年實現氫燃料電池技術的産業化，實現低碳交通、甚至零碳交通的願景，助力中國步入氫能交通時代。

關系國家能源安全

根據《中國氫能源及燃料電池産業白皮書》公布的總體目标，未來，氫能将成為中國能源體系的重要組成部分，預計到2050年氫能在中國能源體系中的占比約為10%，氫氣需求量接近6000萬噸，年經濟産值超過10萬億元，交通運輸、工業等領域将實現氫能普及應用，燃料電池車産量達到520萬輛/年，固定式發電裝置2萬台套/年，燃料電池系統産能550萬台套/年。按照此目标，屆時中國可減排約7億噸二氧化碳，可累計拉動33萬億元經濟産值，且預計2050年平均制氫成本不高于10元/公斤。

其實，發展氫能及燃料電池産業的意義，戰略價值要遠遠高于上述這些數字所代來的經濟價值。

從國家能源戰略角度，我國應逐步将氫能納入國家能源管理體系，加快頂層設計，制定氫能及燃料電池産業協同發展規劃與行動方案；要持續加強科技創新，引領氫能燃料電池技術和産業發展；同時推動燃料電池裝備制造業發展和氫能配套基礎設施建設。

國家電投也正是因為充分意識到這一點，才在央企中率先成立氫能公司，積極布局氫能發展。正如國家電投錢智民董事長指出的那樣，接下來，國家電投要積極整合國内外産業鍊優質資源，開展核心技術研發，打造包含測試、生産制造、氫能供應、整車示範等環節在内的氫能發展模式；同時，還将開放創新合作，推動全球全産業鍊研發資源共同開展技術攻關，實現該領域的更大突破。

當今時代，技術的變革呈現幾何級數的增長，技術變革的速度超乎想象。可以說，在這場能源革命當中，‍‍誰掌握了新技術，誰跨對了步伐，誰在技術創新中走在前面，誰就有制勝的話語權。

對國家電投而言，需要牢牢把握全球能源轉型的新機遇，對氫燃料電池等關鍵環節重點攻關，對影響未來能源發展的技術積極布局，打通新能源制氫、運氫、用氫全産業鍊，為清潔發展向縱深推進鋪路搭橋，為打造國家清潔、低碳、安全、高效的能源體系做出應有的貢獻。

對中國而言，“氫經濟時代”是中國産業結構調整和升級的絕佳機會，我們需要抓住機遇，率先實現新舊動能轉換，構建起全球“綠色、低碳”的新的能源發展格局，并普及至整個社會，重塑全球工業體系，變革人類生活方式，從而赢得“第四次工業革命”的主導權，走出一條具有中國特色的新能源發展道路，為構建“人類命運共同體”注入中國動力。

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