氫能作為全球最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，目前已?jīng)成為各國能源戰(zhàn)略的發(fā)展重點,。各國發(fā)展氫能有何側(cè)重？對我國的氫能發(fā)展有何啟示？10月20日上午,，2020聯(lián)合國開發(fā)計劃署氫能產(chǎn)業(yè)大會院士論壇上,，一眾院士、專家齊聚,，就氫能未來發(fā)展的趨勢分享知識與觀點,。
2020聯(lián)合國開發(fā)計劃署氫能產(chǎn)業(yè)大會院士論壇。南方日報記者 盧浩能 攝
氫能已成全球各地能源戰(zhàn)略的重點
論壇上,，中國工程院院士,、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）教授、國家煤礦水害防治工程技術(shù)研究中心主任武強對我國能源形勢進行了簡要的分析,。他指出,，煤炭資源占我國的一次性能源生產(chǎn)超70%；所有其他形式的一次性能源之和則僅占我國一次性能源總生產(chǎn)的不到30%,。
要緩解當(dāng)前的能源壓力,，武強認為，需要通過開源,、節(jié)流以及打造主體能源三個途徑,。其中，開源就包括了加大氫能等清潔能源的開發(fā)利用,。
對此,，國務(wù)院參事、國家能源專家咨詢委員會主任徐錠明從國家能源戰(zhàn)略的高度指出發(fā)展氫能的重要性,?！翱萍紱Q定能源未來，科技創(chuàng)造未來能源,?！彼硎荆嫱苿幽茉锤锩?，要主動擺脫煤炭依賴,，要自覺跨越油氣時代，要熱烈擁抱零碳未來,，要深度實現(xiàn)兩化融合（即：去碳化——綠色化轉(zhuǎn)型,；數(shù)字化——智能化轉(zhuǎn)型）。
他山之石,，可以攻玉,。武漢理工大學(xué)學(xué)科首席教授、佛山仙湖實驗室學(xué)術(shù)委員會副主任程一兵就著重介紹了世界各地的氫能戰(zhàn)略發(fā)展路徑,。
程一兵首先介紹了三種主要的氫氣制備技術(shù),。第一種是“灰氫”,，即用化石原料制氫，制造成本低,，但碳排放高,、不可持續(xù)，目前95%的氫能制備是用化石原料,，而未來該技術(shù)將逐步淘汰,。第二種是“藍氫”，即用化石原料制氫,，加上碳捕獲與封存技術(shù),。該方式優(yōu)點是技術(shù)相對成熟，碳強度較低,，社會接受度高,，但成本昂貴。第三種是“綠氫”,，就是用水作為原料制氫,，實現(xiàn)二氧化碳零排放，社會接受度最高,，成本昂貴,。“綠氫”是各國一致的發(fā)展方向,，也是全球競爭的重點,。
“世界各國對發(fā)展氫能高度重視，近年來紛紛制定氫能戰(zhàn)略,，將發(fā)展氫能作為國家經(jīng)濟,、技術(shù)和生態(tài)發(fā)展的長期戰(zhàn)略?！背桃槐f,，目前各國發(fā)展氫能著眼于全產(chǎn)業(yè)鏈布局，綜合開發(fā)制氫,、儲氫,、運氫和用氫技術(shù),，帶動整個制造業(yè)發(fā)展,。
例如，美國19家大公司向美國政府提出發(fā)展氫經(jīng)濟的技術(shù)報告,。而目前美國氫氣制備技術(shù)主要由不帶碳捕獲的天然氣重整技術(shù)生產(chǎn),，未來將進一步發(fā)展采用碳捕獲與封存結(jié)合的天然氣重整技術(shù)制備，并發(fā)展可再生能源電解水制氫,。
歐盟將發(fā)展氫能作為實現(xiàn)脫碳目標(biāo)的重要途徑,，其規(guī)劃指出可再生能源電解水和天然氣重整+碳捕獲與封存最有可能成為今后的主導(dǎo)制氫技術(shù),。德國聯(lián)邦政府于2020年6月發(fā)布《國家氫能戰(zhàn)略》，指出要利用發(fā)展氫能來增長經(jīng)濟,、創(chuàng)造就業(yè)和保護環(huán)境,。該戰(zhàn)略專注發(fā)展“綠氫”，即用可再生能源電解水制氫作為重點發(fā)展方向,。
日本氫能發(fā)展規(guī)劃指出,，目標(biāo)于2030年實現(xiàn)年產(chǎn)30萬噸氫氣。而制備氫氣方面采取進口化石能源制氫及本土發(fā)展可再生能源電解水制氫兩種方式,。目前,，該國已在福島建設(shè)了可再生光伏電解水制氫示范線。
澳大利亞則計劃將本國打造為亞洲三大氫能出口基地之一,，同時在氫安全,、氫經(jīng)濟以及氫認證方面走在全球前列。該國計劃到2030年進入亞洲氫能市場的前三名,，成為有國際影響力的氫能出口國,。
多種制氫技術(shù)路徑的探討
既然“藍氫”和“綠氫”是今后制備氫氣的方向，如何開拓思路,、攻克技術(shù)瓶頸,，自然成為了科學(xué)家們的研究重點。論壇上,，院士們對多種氫能發(fā)展的技術(shù)路徑做了分享,。
歐洲科學(xué)院院士、武漢理工大學(xué)學(xué)科首席教授,、佛山仙湖實驗室光伏制氫技術(shù)實驗室副主任余家國介紹了今后的先進制氫技術(shù)趨勢,。其中一項技術(shù)是“光催化制氫”。余家國介紹,，光催化制氫利用太陽光催化分解制備氫氣,，光催化材料和技術(shù)在解決能源和環(huán)境問題方面有著非常廣闊的應(yīng)用前景。目前,，美國,、歐洲、日本,、韓國等地都在重點開展光催化分解水制氫的研究,。
澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長,、清潔能源研究院院長及化學(xué)系講席教授劉科介紹了另一種技術(shù)路徑：甲醇在線制氫系統(tǒng),。他介紹，甲醇是非常好的液體儲氫,、運氫載體,，氫能汽車通過車載甲醇制氫與燃料電池系統(tǒng)集成,，可實現(xiàn)氫氣即產(chǎn)即用、即時制氫發(fā)電,。而且該系統(tǒng)在效率與成本上均具備優(yōu)勢,。在劉科看來，基于甲醇的氫燃料發(fā)電,，還將是未來5G電源供應(yīng)和分布式能源的發(fā)展方向,。
中國科學(xué)院院士、西安交通大學(xué)教授,、動力工程多相流國家重點實驗室主任郭烈錦則介紹“煤炭超臨界水制氫”的技術(shù),。該技術(shù)“以水為基、水煤直接接觸”,，讓二氧化碳自然富集,，清潔高效制氫。他表示,，這一技術(shù)實現(xiàn)了煤的高效潔凈低碳轉(zhuǎn)化,，同時能有效解決環(huán)境污染問題
郭烈錦表示，“卡脖子”問題的根子在基礎(chǔ)研究薄弱,，要進一步發(fā)展推廣氫能技術(shù),，需要建設(shè)能源國家實驗室，加長科技創(chuàng)新鏈條,，自主解決原創(chuàng)基礎(chǔ)理論,、核心關(guān)鍵技術(shù)、工程技術(shù)等問題,，從而解決能源基礎(chǔ)理論缺陷與科技創(chuàng)新短板等“卡脖子”問題,，以推動我國能源科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。
【南方日報記者】盧浩能
