氢能产业发展应当建立良好生态
——访国际氢能协会副主席、清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强
本刊记者 许帆婷
目前，我国氢能发展正迎来最好的时机，氢能将成为未来我国社会的主力能源之一。要更好地引导产业的发展，必须从政策层面做好总体规划。
近年来，中国氢能产业发展在不断升温。今年全国两会上，代表委员建言发展氢能的呼声高涨。两会以后，首次写进政府工作报告的氢能受到社会前所未有的关注。近日，本刊记者就氢能行业发展现状和未来前景问题，采访了国际氢能协会副主席、清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强。他认为，目前我国氢能发展正迎来最好的时机，如果能在政府层面对产业加强引导，未来氢能将在能源和国民经济中发挥巨大作用。
氢能迎来发展良机
今年3月，全国两会期间，有20余位代表委员的提案和发言与氢能有关。同时，氢能也首次写入《政府工作报告》中。在全国，目前有20个左右的城市拥有氢燃料电池公共汽车的示范。氢能的热度不断升高， 甚至有观点认为，中国的氢能产业正在崛起。
毛宗强教授认为，这是发展的必然。从1993年开始，他一直从事氢能相关的研究。20多年来，氢能产业在中国有起有落，但总的来说国家的重视程度不够。“氢能产业能够发展起来，关键靠人”。从氢能产业发展比较好的几个城市来看也是如此。目前，不论从政府对氢能的关注还是行业、企业领军人物对氢能的关注，都是空前的。氢能迎来了发展的真正时机。
目前氢能产业的发展有许多条件支撑。毛宗强教授认为，一方面，当前我国能源安全压力和环境保护压力越来越大；另一方面，一些国家在氢能应用方面已经有了比较好的经验和示范。
毛宗强教授介绍，他担任副主席的国际氢能协会，诞生的背景就是1973年石油输出国组织对西方发达国家实施石油禁运，让一些西方专家开始思考和寻找替代能源。他们认为氢能可以成为替代石油的主要能源。目前，我国的石油70%以上依靠进口，天然气40%以上依靠进口。能源安全成为全社会关注的重要话题，我们必须积极寻找新的能大规模使用的替代能源。
从环境压力方面来说，我国目前已经是世界上最大的二氧化碳排放国，约占全世界排放总量的23%。2015年，我国参与了《巴黎协定》缔约，承诺减少碳排放，共同约定将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2摄氏度以内。要实现这个目标，2050年前后全球要实现碳中和，也就是排放的二氧化碳和回收的基本相等。中国是一个负责任的大国，要兑现碳减排承诺， 就要努力使用更清洁、更低碳的能源代替化石能源。
氢能产业发展的另一个重要条件是目前已经有比较好的产业示范。比如日本和韩国在氢能方面做了很多商业化应用的尝试。在日本，每年会举办一个氢能与燃料电池展，后来又增加了风能、太阳能、智慧电网等内容，成为“东京能源周”，目前已经连续举办了15年。
毛宗强教授表示，在种种内外部因素支持下，氢能的商业化发展虽然还处于初期，但总的方向不会改变。
氢能发展应解决总体规划问题
虽然目前国内发展氢能的呼声很大，各地争上氢能项目的热情很高，但是氢能产业万马奔腾的背后， 还存在着无序发展的隐忧。毛宗强教授认为，要更好地引导产业的发展，必须从政策层面做好总体规划。
首先，应该有国家层面的总体规划和设想。我国目前成立了不少氢能方面的联盟和协会，也发布了一些规划，但都不是国家层面的规划。缺乏国家规划的背后，是缺乏国家层面对氢能的领导。日本、美国、澳大利亚等国家都有国家级的氢能产业规划和专门的政府部门负责管理氢能。我国应该尽快建立相应的专门机构，负责领导、统筹规划氢能产业发展。
其次，是制定产业政策的问题。政策应该有连贯性和系统性。比如，加氢站的审批现在就没有规范化的流程和主管机构，各地的政策不一样，将来会制约氢燃料电池车的发展。其实，我国2014年就出台过政策鼓励加氢站发展，对达到每天200公斤氢气容量规模的加氢站，中央给予补贴400万人民币，但是这个政策2015年就到期了，之后就出现了政策的断档。再比如，我国目前对氢气的定位是危险化学品，要求必须在化工园区内操作。这有一定的道理，因为氢气很多情况下被作为化工原料使用。但是当氢作为能源使用时，还被当做危化品管理就会严重束缚产业的发展。毛宗强教授呼吁，氢能应该解放开来，像天然气一样作为能源气体处理。当然，氢能是新的产业，不可能一下子设计得很全面，但发现了方向要积极弥补政策的不足。
再次，氢能发展的关键还有标准问题。现在出台了很多行业标准、地方标准、企业标准，如果标准太多，其实不利于统一推广。毛宗强教授一直呼吁国家统一发布氢能产业的标准，对于氢能这样的新兴产业，国家更应该控制标准质量而不是数量。
另外，目前对于氢能项目还缺乏独立第三方检测评审机制。现在各地上氢能项目的热情都很高，投资都比较大，应该有一个独立机构来做鉴定，这样可以避免走很多弯路。同时，有了权威的标准和检测机构，也可以保障产业安全健康地发展。
除了政策因素，制约我国氢能发展的另一个关键因素就是相关技术的不成熟。包括制氢储氢、氢燃料电池、氢能发电等方面的相关技术，我国与国外相比还有差距。然而，通过多年的研发，目前在一些领域已经取得突破。“我们提出适合自己发展实际的技术路线，比如优先发展氢电混合（电电混合），也就是燃料电池和锂离子电池混合的技术路线，我认为是正确的。”毛宗强教授认为，我国的相关技术迎头赶上，还需要时间。
未来氢能产业将成为能源两大支柱之一
根据世界氢能委员会的预测，2050年全世界氢能将占一次能源的18%，产值达到2.5万亿美元。根据欧盟的预测，届时氢能将会占一次能源的24%。毛宗强教授对氢能发展的前景非常看好，认为2030年左右我国将会成为氢能的重要市场。“到2040年左右，氢能将占一次能源的10%，届时氢能将真正成为我国社会的主力能源之一”。
目前，多地争上氢能示范项目，引起了一些人对氢能发展前景的担忧，尤其是对比前几年煤化工发展的过热，如何建立良好的氢能产业生态，也是行业比较关心的问题。
谈到氢能与煤化工的对比，毛宗强教授认为二者并不能简单类比。煤化工受地域局限明显，并且很多技术是作为战略储备，并不适合大规模商业化。但是氢能是无限的，很可能成为未来的终极能源。他认为，未来氢能将与电能一样，成为能源的两大支柱。
很多人谈到氢能的成本经济性问题。毛宗强教授的看法是需要系统地考虑。“在现有制氢方式中，煤制氢是最便宜的，但是没有考虑到二氧化碳排放的问题。”他认为，如果加上碳排放引起气候变化，导致人类社会和自然界共同承受的损失，以及未来可能浮动的碳税价格，这笔经济账的算法可能就不一样。如果未来能实现可再生能源制氢，对环境和社会发展来说才是真正可持续的。
“从氢能未来的商业模式来看，氢能利用的领域非常广泛。”毛宗强教授介绍。世界氢能委员会在2017年底曾发布报告对未来氢能利用领域做出预测。
第一，氢能未来仍有很大一部分应用于化工原料。据统计全球每年大概有6000多万吨氢气用作化工原料，远多于作为能源利用的部分。这个趋势将会持续。
第二，用作交通能源，这个比例将会占到氢气利用量的30%左右。
第三，氢能发电。未来利用氢能发电将占15%左右。从长远来看，国际上减碳是大趋势。英国已经关闭了最后一个煤矿，德国宣布2038年关闭煤电厂。为了减少二氧化碳排放，很多国家都制定了去碳步骤和时间表。那么去碳后的电网将由谁来支撑？一种观点认为，利用氢气发电是可能的途径。目前日本已经建成与传统煤电厂相当的大型氢能发电厂，预计明年能够投产。
第四，用于建筑的热电联供。
第五，用作工业高质量热源，可以作为制造单晶硅、特种钢等的保护气体或加热气体。
“谈到商业模式，我希望未来氢能能够被利用在更广泛的领域中，而且这些用途现在都已经有相应的示范。”毛宗强教授说。
