中国工程院院士彭苏萍：我国在氢动力范畴开展脚步需求进一步加速

我国工业报记者 孟凡君

当时，新动力的展开正逐渐聚集于氢能的转化与运用，燃料电池技能也在不断老练。我国工程院院士、我国氢能联盟战略辅导委员会委员彭苏萍日前在2024氢能专精特新创业大赛决赛暨氢能专精特新工业大会上作了《我国氢动力与燃料电池展开战略研究》宗旨讲演。他以为，全球正进入“氢2.0”年代，绿色氢能工业向绿氨、绿色甲醇等“泛氢”动力方向展开。在“双碳”方针与动力清洁化转型布景下，需求调整动力供应系统，构成多元化清洁动力供应，氢（泛氢）动力可作为各动力之间的桥梁，为动力安全保障机制的优化带来新要害。

彭苏萍剖析，讨论氢动力是在讨论氢作为动力的四个要害特点：首要，氢自身便是一种宝贵的资源；其次，作为动力，氢具有巨大的潜力；第三，氢能够作为动力的一种储藏方法；最终，氢能的展开涉及到从物理进程到化学进程的多种转化方法。

彭苏萍着重，氢动力的四个要害特点构成了氢能展开的中心内在。鉴于我国动力展开和二氧化碳排放的全球重视度，有必要采纳切实有用的办法，而氢能凭仗其清洁特性在这一进程中有望扮演要害人物。因而，面对当时的国际形势和全球“双碳”方针的应战，我国在氢动力范畴展开脚步不能阻滞，而且需求进一步加速。

推进我国氢能工业向更宽广的运用范畴拓宽

全球包含我国在内的各国动力工业，在曩昔30年里一向致力于提高清洁动力的运用份额，并削减对化石燃料的依靠。彭苏萍表明，鉴于煤炭资源丰富而油气资源相对较少，我国尚不能彻底依靠可再生动力。依据最新的数据，非水可再生动力在我国一次动力结构中所占的比重仅为8%，明显还未到达预期方针，我国迫切需求探究化石动力低碳化运用的途径。

化石动力的低碳化运用本质上便是加氢减碳。历史上人类先人首要依靠木材等动力，18世纪末瓦特创造蒸汽机，20世纪40年代燃气轮机的诞生标志着油气成为动力范畴的主导力量。与传统的蒸汽机和内燃机经过焚烧发生能量的方法不同，燃料电池经过电化学反响直接发电，具有革新性含义。

彭苏萍以为，氢能作为一种清洁动力，虽然已获得明显展开，但仍存在两大应战：一是价格昂扬，二是安全性问题还未彻底处理。再加上部分法规滞后，必定程度上约束了氢能的展开。实际上，自2016年起美国、日本和澳大利亚等国家现已开端着手规划氢能展开的下一个阶段，即氢能2.0年代，将氨作为要害的展开方针。

氨作为氢的载体，处理了纯氢的安全性问题，估计未来将在全国范围内得到更广泛的运用。在我国，氨作为一种传统资源，具有坚实的工业链根底和技能可靠性，氨的这一新人物也促进我国从头评价甲醇的潜力。基于此，彭苏萍提出的“泛氢”概念，建议运用氨和甲醇等氢载体，推进我国氢能工业向更宽广的运用范畴拓宽，这不只有助于完成低碳方针，也能为氢能的多样化运用铺平道路。

氢能在我国动力工业中的效果将进一步增强

当时，氢能展开的一大应战是氢气的运用本钱较高，关于质子交流膜燃料电池假如能够将质子交流膜燃料电池的工作温度，从当时的80度左右提高至120度，那就能够将氢气的纯度下降，然后明显下降运营本钱，推进氢能工业的展开。彭苏萍说，氢能的展开要害在于可将其作为融合剂，以调理和整合不同范畴的技能进步，包含电解槽技能的立异、新动力轿车的遍及以及燃料电池技能的广泛运用等。

我国在氢能范畴现已获得了明显的展开，尤其是在碱性电解槽的出口方面，其商场份额现已占有了欧洲商场的半数以上。虽然如此，碱性电解槽在废水处理和能耗方面仍存在应战，走运的是固体氧化物电解槽技能有望将能耗从均匀4.8千瓦时下降到3.5千瓦时，能效明显提高。

氢能的运用远景宽广，掩盖交通、发电和储能等多个要害范畴。在我国，燃料电池重卡的认可度正在不断提高，2023年已有近4700辆投入实际运用。一起，燃料电池在发电功率和二氧化碳捕集才干方面也展现出巨大的潜力。氢能的运送和贮存问题正在逐渐得到处理，虽然现在首要依靠本钱较高的槽车运送，但估计未来技能立异将有助于下降这一本钱。

彭苏萍以为，为了完成氢能的全面展开，我国不该局限于绿氢，还应考虑包含蓝氢在内的多种方法。经过有用操控本钱，氢能在我国动力工业中的效果将进一步增强，比方广东和山东等地的氢能展开经历现已证明，本钱操控是推进氢能工业展开的要害因素。“只有当氢的出产本钱降至每公斤20至25元人民币时，氢能企业才干完成可继续的健康展开。”彭苏萍表明。

氢能能够带动价值数千亿乃至万亿的工业展开

氢能在储能、燃料电池发电、燃料电池重卡以及港口和船只中的运用，都显示出巨大的潜力和宽广的展开远景。

其间，氢燃料电池在氢能展开中扮演着要害人物，被视为“卡脖子”的技能环节。彭苏萍剖析，在工业运用中，氢燃料电池首要分为两类：一类是质子交流膜燃料电池，特点是工作温度较低、发动敏捷，这使其在交通范畴得到广泛运用。因为其低温运转特性，使得运用的贵金属和其他资料本钱较高。我国为下降本钱探究了多种途径，包含改善膜电极和碳纸的制作工艺以及优化质子交流膜的出产，近年来与国际先进水平的距离正在渐渐缩小。

另一类是固体氧化物燃料电池，一种中高温燃料电池，工作温度在700-800度之间，首要选用陶瓷膜。该技能近五年来已遭到国内广泛重视，相关零部件的研发和出产均已展开。信任在国家大力支持下这一技能有望进一步提高，一旦固体氧化物燃料电池在本地规模化并成功集成，未来在集中式供电供热、分布式发电或集中式发电方面都将对我国的电力出产和社区供热做出重大贡献。

彭苏萍着重，氢动力是传统化石动力和可再生动力之间一个好的融合剂，不只能够直接用于发电并作为动力运用，一起也是一种优异的储能资料。例如，在2013年之前，我国西部地区的可再生动力常常面对“弃光”现象，而氢动力能够将这些可再生动力贮存起来，然后处理这一问题。

在氢能展开的进程中，其转化方法也发生了改动。现在，氢能经过燃料电池进行转化是一种化学反响进程，与曩昔蒸汽机、内燃机的物理发电方法有了很大的改动，这实际上是一个质的改动，这也是为什么说氢能是一次动力革新的原因。“氢能的展开进程中工业链与运用链都很长，能够带动价值数千亿乃至万亿的工业展开，在厚植新质出产力与动力清洁化转型布景下，氢能所扮演人物的重要效果就在于此。”彭苏萍说。