氫能---能源領(lǐng)域的未來

氫能是一種綠色、高效的二次能源，雖然因目前還沒有被大規(guī)模普及應(yīng)用而不像電能一樣為人們所熟知，但它卻有著我們已知所有能源無可比擬的特點：

來源廣泛：既可以借助傳統(tǒng)化石能源如煤炭、石油、天然氣等低碳化技術(shù)制取，也可以通過風(fēng)、光、水等可再生能源制備，是實現(xiàn)化石能源清潔化利用和清潔能源規(guī)模化發(fā)展的利器。

燃燒熱值高：氫燃燒的熱值高居各種燃料之冠，為液化石油氣的 2.5 倍，為汽油的 3 倍。

清潔無污染：可循環(huán)利用，氫氣無色、無味、無毒，燃燒生成水，水電解又可以生成氫，是一種可循環(huán)使用的清潔能源。

利用形式多：既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動機(jī)中產(chǎn)生機(jī)械功，又可以作為能源材料用于燃料電池直接產(chǎn)生電能，為燃料電池車、分布式發(fā)電設(shè)施提供動力，或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料。

燃料電池是高效清潔利用氫能的最佳工具，燃料電池技術(shù)是普及氫能利用的核心技術(shù)。近年來，該技術(shù)在國際范圍內(nèi)已取得了重大突破，并開始在多個應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)入商業(yè)化運營階段。

近幾年來，多國政府都已出臺氫能及燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略路線圖，美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家更是將氫能規(guī)劃上升到國家能源戰(zhàn)略高度。氫能開發(fā)與利用已成為發(fā)達(dá)國家能源體系中的重要組成部分。如全球發(fā)展氫能最積極國家之一的日本，近年發(fā)布了一系列激勵政策，并在氫燃料電池領(lǐng)域取得超過1500件專利。

目前，歐美日等發(fā)達(dá)國家已開發(fā)出多款氫燃料電池汽車，并配套建設(shè)加氫站。2017年，寶馬，奔馳、通用等公司都開始商業(yè)化發(fā)售氫燃料電池汽車。

國內(nèi)氫能發(fā)展的新機(jī)遇

自2011年以來，我國政府有關(guān)部門從戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技、財政等方面相繼發(fā)布了一系列政策，引導(dǎo)并鼓勵包括氫燃料電池和相關(guān)產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。相比純電池車，氫能燃料電池汽車具有續(xù)航里程及燃料補充時間等優(yōu)勢，如今氫能在國內(nèi)早已過了“概念性”的階段，進(jìn)入小規(guī)模商業(yè)化推廣階段。分析人士認(rèn)為，燃料電池汽車預(yù)計2020年商用車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)萬輛產(chǎn)銷規(guī)模，以及氫能產(chǎn)業(yè)也將進(jìn)入一個爆發(fā)期。

科技部部長萬鋼也曾表示，氫具有來源廣泛、大規(guī)模穩(wěn)定儲存、持續(xù)供應(yīng)、遠(yuǎn)距離運輸、快速補充等特點，在未來車用能源中，氫燃料與電力將并存互補，共同支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，必須加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新，加快推動氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。

“我國在氫燃料電池汽車領(lǐng)域起步很早，尤其是在北京奧運會和上海世博會期間，可謂站在全球第一陣營。”同濟(jì)大學(xué)校長助理、智能型新能源汽車協(xié)同創(chuàng)新中心主任余卓平坦言，“雖然前幾年行業(yè)整體減少了這一領(lǐng)域的研發(fā)和投入，走了一段時間的‘下坡路’，但我們依然‘咬緊’國際先進(jìn)水平。背靠較為成熟和完善的新能源汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，只要氫能作為能源的戰(zhàn)略確定，我們會‘跑’得比任何國家都快。”余卓平表示。

在發(fā)展氫燃料電池汽車方面，我國具備一定的先天優(yōu)勢和基礎(chǔ)，同時已經(jīng)積累了豐富新能源汽車研發(fā)和推廣經(jīng)驗，隨著制氫、儲氫、輸氫工業(yè)的快速發(fā)展，我國燃料電池汽車行業(yè)有望以最快的速度前進(jìn)。

水氫謀篇布局

水氫技術(shù)在氫能與燃料電池行業(yè)中有著得天獨厚的優(yōu)勢，它是基于甲醇重整制氫與燃料電池高度集成的綜合發(fā)電技術(shù)，它直擊氫能行業(yè)的痛點，利用現(xiàn)場制氫的方式避開了傳統(tǒng)罐氫產(chǎn)業(yè)鏈的安全問題、成本問題、加氫基礎(chǔ)設(shè)施布局等問題，從根本上解決燃料電池的氫源，直接為用戶提供了清潔、安全、可靠的供電方案，為氫能與燃料電池的大規(guī)模市場與商業(yè)化提供出路。

水氫機(jī)是以甲醇和水的混合液作為原料，將其氣化—催化整合—純化從而產(chǎn)生高純度氫氣再利用氫氣發(fā)電的一種新能源發(fā)電設(shè)備。這種設(shè)備具有便攜可移動、原料來源廣、氫氣即產(chǎn)即用的特點。水氫機(jī)不但解決了氫氣的儲運難題，還將氫氣的使用成本大大降低。與傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)相比，水氫機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率約70%，是傳統(tǒng)汽油和柴油發(fā)電機(jī)的2倍以上，而且發(fā)電成本僅為后者的1/3，并且維護(hù)頻率低，污染程度極低。

在新能源汽車領(lǐng)域，團(tuán)隊早在2015年就成功將水氫機(jī)應(yīng)用在電動車上，并已經(jīng)完成多次迭代開發(fā)。此外，還有清華大學(xué)裴普成教授為領(lǐng)頭人的一批專家助陣水氫汽車。另外，在團(tuán)隊的努力下，水氫旅游觀光車項目也即將拿到國家生產(chǎn)許可證。

水氫汽車有內(nèi)燃機(jī)汽車一般的續(xù)航能力卻沒有污染物排放，它有電動車一般便捷卻沒有續(xù)航短板，它有氫燃料電池汽車一樣的綠色動力卻沒有加氫難題。水氫汽車對實現(xiàn)我國新能源汽車的彎道超車具有戰(zhàn)略性的歷史意義，可以率性實現(xiàn)我國的綠色交通和節(jié)能減排。