氢能未来发展趋势怎样？5位院士南海把脉

氢能对实现碳中和有什么积极作用？如何突破氢能发展中的技术“短板”？12月8日，2021联合国开发计划署氢能产业大会院士论坛上，五位院士齐聚，就氢能产业发展进行主旨演讲，共同探讨氢能未来发展趋势。

2021联合国开发计划署氢能产业大会现场。 南方+ 戴嘉信 拍摄

“双碳”背景下的发展机遇

大会下午的院士论坛以“‘双碳’目标下氢能产业发展的挑战与机遇”为主题，各位院士纷纷发表演讲。

中国科学院院士、西安交通大学教授、动力工程多相流国家重点实验室主郭烈锦认为，双碳目标的实质是二氧化碳的减排，当前我国碳排放主要来源包括工业、发电、建筑和交通领域，2020年我国单位GDP碳排放量6.7吨二氧化碳/万美元，远高于世界平均水平。“中国要用全球最短的时间实现二氧化碳最大的减排，这个任务是艰巨的。”

郭烈锦表示，未来中国必须跨越式发展可再生能源，加快构建以可再生能源为主体的现代化能源体系，而从碳的角度出发，氢能通过脱碳、固碳、负碳三个方面推动碳中和战略实施。

中国工程院院士、浙江大学能源工程学院副院长郑津洋认为，氢能是能源转型升级的重要方向，是实现碳中和目标的重要途径。

澳大利亚工程院院士、澳大利亚Monash大学终身荣誉教授、武汉理工大学学科首席教授、佛山仙湖实验室学术委员会副主任程一兵表示，氨既是便于安全运输的储氢介质，又是可再生零碳燃料，对硅酸盐建材和火力发电行业实现碳达峰、碳中和具有重要意义。佛山仙湖实验室抢占先机，在国内率先成立专门研发机构，组织团队开展规模化的绿氨制备、氢氨融合内燃机燃烧和氢气、氨气高温窑炉燃烧技术研发，实现氢氨融合推广应用。

“在整个双碳目标下，氢能的应用远远超过交通领域，在减排和能源结构转型中起着至关重要的作用。”加拿大工程院院士、广州大学教授、鸿基创能副董事长兼首席技术官叶思宇认为，目前氢能产业链从制取、储存到应用有非常多的技术环节需要创新发展。

2021联合国开发计划署氢能产业大会院士论坛。南方+ 李源 拍摄

全方位突破氢能技术“短板”

“氢应该是从水中来，是以水为媒转化而来的洁净含能物资。”郭烈锦表示，可再生能源洁净制氢及氢能产业发展仍面临挑战，可再生能源洁净制氢电价成本占比高，绿氢富裕区域与应用区域错位严重，导致绿氢制取、储运价格居高不下。

针对这一现状，郭烈锦认为，太阳能光解水规模制氢技术可以实现高效、清洁的资源循环利用，未来将形成以氢和电为主的能源体系。

郑津洋就氢能管道输送技术发展分享了自己的观点。他认为，管道可实现长距离输送，氢能管道可广泛应用于加氢站、燃料电池汽车等场景。全球范围内氢气输送管道总里程已经超过4600公里，绝大多数由氢气生产商运营。在氢气工业管道、专用管道方面，我国积累了较为丰富的设计、施工和维护经验。

“但同时氢能管道又具有种类多、压力范围大等特点，因此新建的氢能管道应满足多方面技术要求。”郑津洋说，在技术层面，管材与氢气相容性是国内外氢能研究的一个热点，而安全高效输送是氢能产业链的重要组成部分。

论坛现场，叶思宇就燃料电池的创新研发和产业化发展发表了看法。在叶思宇看来，燃料电池产业化是一个系统工程，任何单一领域突破都不能解决总的问题，需要全产业链、各层级的工程化验证过程中的密切配合加速产业化过程。

氢燃料电池具有广泛的应用前景，目前正处于大规模商业化的初期。国家首批燃料电池示范城市群正式启动将极大地加速氢燃料电池的自主化和商业化进程。

“氢燃料电池大规模商业化目前仍然面临着严峻的成本挑战，而规模化和进一步的技术进步以及全产业链的健康发展将带来成本的迅速下降。”叶思宇说，未来产业化导向的政、产、学、研、用的紧密合作是促进氢燃料电池持续技术进步的最佳路径，而氢燃料电池全产业链多层级工程化验证过程的密切配合是我国研发和产业化发展的巨大优势。

中国科学院院士、中国石油大学（北京）化学工程与学院教授、博士生导师徐春明就双碳背景下绿电氢技术分享了自己的观点。

【采写】南方日报记者 李源

【摄影】南方日报记者 戴嘉信 李源

【作者】 李源；戴嘉信

【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端

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