火狐体育压注:专题论坛三丨 氢能技术与应用发展论坛

　　氢能作为一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，对减少二氧化碳等温室气体排放、实现碳达峰碳中和目标具备极其重大意义。

　　9月14日，第五届未来能源大会举办氢能技术与应用发展专题论坛，聚焦于氢能领域的前沿技术和应用发展。本次论坛由中国能源研究会氢能专业委员会秘书长徐文辉主持，参加会议的专家学者从氢能技术的标准、前沿技术探讨研究和应用案例等几个维度，对氢能产业以及未来能源的可持续发展展开深入探讨。

　　主持人徐文辉：当前国家正在积极地推动能源革命，向清洁、低碳、高效的能源生产和消费转型。其中，氢能产业在绿色低碳转型中扮演着关键的角色，有助于促进能源结构调整和碳减排目标的实现。氢能作为一种绿色低碳高效的二次能源，不仅对温室气体的减少，而且对于碳达峰、碳中和目标的实现至关重要，也代表了未来能源发展的巨大潜力。从制氢、储运再到燃料电池应用的所有的环节，氢能正以其绿色、低碳、高效的属性，从原料、燃料、转化介质三个方面，改变我们对能源的理解和应用方式。

　　产业合作论坛在9月14日上午举行，聚焦碳中和产业的发展和合作机遇，为能源产业的未来探索提供深入的理论与实践交流平台。

　　武进区委常委、西太湖科技产业园党工委书记徐俊：近年来，常州紧跟新能源发展的时代风口，提前布局新能源产业，乘势而起，到目前形成了全链条的生态以及新能源产业高地。常州目前是全国新能源产业集聚度前五位的城市，投资热度居全国第一。常州市在动力电池、智电汽车、风电桩、储能，包括氢能正在全面发力。江苏省非常支持常州打造新能源之都，全力推进常州在新能源产业高质量发展新风口迎来新的发展机遇。

　　今年年初，常州市委市政府提出将氢能作为常州新能源之都发展建设的新战略、新赛道，要求武进区精心打造好常州氢湾这样一个产业新的载体。去年以来，常州武进区相继制订了《常州市氢能源产业高质量发展规划》，同时发布了《武进区加快推进氢能产业高质量发展的实施建议》《关于支持武进区氢能产业高质量发展的若干措施》等文献，为产业高质量发展提供了有力的支撑。

　　今年8月中旬，常州氢湾国际创新社区正式开工，首批包括加拿大西港、锐格氢能、中海电力等一批项目相继落户园区。园区规划先导区是220亩，接下来还要推出加氢、加油综合能源站，以及国家氢能装备检验检测中心等产业项目。明年，随着加氢站建成之后，还要推动更多应用场景的打造。不仅在车端，还要在前端，因为常州这样的城市有灰氢，有副产氢，但是还没有绿氢，所以我们还需要在前端，通过生物质制氢，把常州打造成一个氢能应用的场景。

　　常州从去年才真正系统提出发展氢能，但是我相信常州有非常好的氢能源产业高质量发展基础，有政策的支撑，更有很好的产业配套，关键还有很好的定位，我对于常州氢湾的发展期望就是“一基地三中心”，我们要做整个氢差异化发展的示范区，重点围绕装备、核心部件、检验测试，加快发展常州的氢能产业。到今天为止，已经聚集了30多家氢能产业相关项目入驻常州氢湾。

　　我们相信在未来，常州氢湾一定会把握住新能源发展，特别是氢能发展的优势，加快集聚更多的优势项目，加快打造创新创业的生态。让更多的优质项目，特别是氢能项目、氢能技术、氢能场景，在常州得到普遍应用，进一步领跑氢能产业高质量发展新赛道。

　　常州西太湖科技产业园管委会招商局局长牛明推介常州氢湾：武进区是常州经济GDP贡献最大的区域，GDP3100亿左右，占整个常州接近三分之一。整个产业叫“9+5+X”，9是重点产业，5是新兴起的产业，包括智电汽车、机器人、健康产业、碳材料，X是未来产业，其中就包括氢能源。

　　常州打造“新能源之都”除了已有的产业高质量发展，我们在整个产业链条上“发储送用研”五个环节全部有生态布局。

　　一是发。在光伏发电这块，常州整个装机量占全国10%左右，天合光能、亿晶光电等有名的公司总部设在常州。

　　二是储。在动力电池这块，常州去年的出货量占全国比重超过20%，全国第一。宁德时代目前最大的生产基地就在常州溧阳，中创新行、丰巢等做了产业布局，现在还有新的包括瑞恩圆柱电池的布局，在原有基础上不断有新的项目入驻、建设、规划。除了电池电芯，在正负极材料、隔膜、装备这块也有布局，产业链非常齐全。

　　四是用。应用上整车或者新能源整车有“三辆”，一是理想汽车，今年预计销量在36万左右，目前已规划了二期、三期产能，在武进规划的产能将超过100万辆；二是比亚迪，比亚迪规划产能是40万辆；三是大乘，就是牛创的创业团队，现在已经拿到了路牌的牌照，火星石也真正开始对外销售。还有万帮的数字充电，永安行的自行车。

　　五是研。在研究上，我们在新能源汽车、储能、动力电池检验测试领域分别有新能源汽车研究院、天目湖储能研究院、动力电池检测实验室。

　　在2023年的新春新能源建设推进大会，常州市正式把氢能列为常州重点发展的新能源产业之一，重点在西太湖布局了常州氢湾。武进区推出了相应的产业高质量发展规划，通过三年时间实现氢能技术的自主可控。第二块是产业集聚初具规模，到2025年计划产业布局落户企业超过30家，至今已经有24家氢能产业布局。第三是示范应用。到2025年争取建加氢站5座，氢能示范车辆300辆，第一座加氢站即将开始建设。

　　2023年1月31日，常州氢湾正式启航。规划面积2平方公里，一期用地1000亩。启动区的国际创新社区8月19日正式开工建设，预计明年上半年氢湾真正开始启动。虽然氢湾起步启动建设，但是里面的企业布局已经把氢湾的载体或者产业布局基本布满。

　　重点布局的产业方向，第一块是核心零部件，包括质子膜、催化剂，包括膜电极是我们重点布局的方向。第二块是运储包括氢气的阀门，包括储氢罐、拖车、长管等。第三块是制氢和装备。在氢能燃料电池的检验检测设备、装备方面也是我们重点布局的方向。除了产业方向上，相关的体系建设、标准建设、人才培育，包括氢能专项基金的建设，我们对整个产业的发展也做了补充和配套。

　　除了产业政策配套人才方面，武进区也出台了氢能十项专项政策，对于氢能企业，只要入驻常州氢湾的，从企业培育、平台搭建、加氢站建设、设备补贴等方面都做了相应的专项政策奖励和鼓励。

　　中国科学院过程工程研究所研究员段东平：光和水是人类生存最基本的两个条件，也是人类最廉价的两种资源。水和阳光是没有成本的，用没有成本的原料制备我们应该的氢和氧，才是最廉价的。

　　在现有的能源体系下，氢更多被看做是一种储能的方式。但是我个人非常倾向这样一个观点，氢是未来能源的终极形式。氢之所以独特，不仅从环保性上，更重要的是氢的燃烧值非常高，相同重量的氢是汽油燃值的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍，单位质量的燃值经济性非常好，而且它燃烧之后释放的是水，这也是它巨大的优势，因此全世界都在共同推进氢能的发展。

　　真正用新能源产氢有四条路径，三条路径是电解水制氢的路径，其实是很复杂的，每个工艺环节都有设备的投入、材料的选择、原材料的消耗等，工艺路径越长，设备投资、造价就会越高，与零碳排放的距离其实就越远。光解水制氢技术路线的核心问题不在路线上，而在靠什么来光解，催化剂才是它的核心技术。这条技术路径是最短的，因此它在碳排放上未来一定是最低的，只有通过光解的技术路线才能真正的完成绿氢。

　　真正的光解水制氢从技术路线上讲很明确，最简单也是最便宜的水分解方法。但是越简单的事情实现起来越困难，所以它明确强调了水分解过程效率很低，需要额外的能量分离氢和氧气，光稳定的状态是一个限定的环境，怎么来实现具有挑战性，这是现阶段我们对光解水制氢技术路线的认识，它的难度是巨大的。

　　因此我们集中在怎么样才能解决光解水制氢核心的技术，就是催化剂这个材料。我们的团队提出了这样一个目标，用最短路径把太阳能转换成电能，并可以同时高效光解水制氢。

　　我们总系统的设计从理念上有一些独特性，比如材料，我们采取了高倍聚光这样的一些技术，使我们最终的效率大幅度提高。在研发技术上有突出的优势，现在我们总系统在多面体钛酸锶进行高倍聚光，实现聚光下的光伏发电，以及同时实现光解水制氢这样的一体化成套技术。

　　全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会副秘书长王刚：氢能的上下游产业链如果全概括，涵盖了19个行业，所以发展氢能不仅环保，还可当作经济的重要推手。作为国家战略而言，氢能涉及的产业非常多，行业非常多。

　　标准从国际上来说，我们最认可的是两大标委会，一个是ISO，一个是IEC，ISO负责氢能的主要标准为ISO/TC197，国内对口的是ISO/TC309。

　　最近这两年团体标准比较火，在2018年1月1日执行的中华人民共和国标准法中明确了团体标准这个地位，鼓励大家去做。团体标准大家有时要仔细去看，不是所有的团体都可以发布，这是第一。

　　第二，不是所有团体发布的氢能和燃料电池标准都是可以信服的。国外有很多专门标准化的组织，他们是竞争关系，要自己生存，所以国内现在也在往这个方向发展。

　　团标现在发布很快，进展也很快，团标确实也做到了国标的弥补，所以国内的标准体系现在绝大多数都是比较完善的。我们现在的标准化工作实际上与国际完全接轨，而且整个持平，我们的发展速度也是一致的，并不像很多人说的中国标准落后于国际标准。

　　另外，团体标准现在异军突起，确实做了很多项目，做得也不错，但是水平参差不齐，一些标准的范围已经落后。

　　关键零部件的标准还要加速制定，同时要加大国际标准化参与力度，开展国际先进标准的采信工作，而且要开展不同燃料电池的标准。

　　现在国家标准在整个大的方向上，以前是先有产品再有标准再有产业化，现在的发展趋势是先有标准再有产品再有产业化，所以你们可以先去做标准，慢慢定型，最后再做产业化。

　　吉利汽车动力总成研究院前瞻技术及战略中心总监韦虹：在改善交通行业的碳排放方案中能够正常的看到，合成燃料目前是行业共同关注的主要方向之一。在众多的合成燃料方案中，氢能的改善效果最引人注目。氢能在交通、航空、船舶等领域都有广阔的应用前景，当下也迎来一个关键的转折点。

　　氢内燃机的结构特性和现在的气柴油非常相近，极具产品成本优势。氢内燃机可以沿用当前内燃机的产业链，零部件的通用化程度很高。另外氢内燃机对氢气的纯度要求不高，所以在应用端的优势很明显，未来氢能在交通领域的应用是一个很重要的方向。

　　2020年“双碳”目标发布后，吉利的前瞻技术就着手进行了氢气内燃机的开发。

　　相较于传统内燃机，氢内燃机主要的变化点就是燃料、喷射，以及燃烧方式，我们在开发过程中识别到以下几个难点，分别是增压的匹配、早燃控制、爆压提升、喷射策略和喷嘴泄露。

　　基于氢气的这些特性，吉利依靠多年的内燃机研发积累，全新自主设计开发了2.0排量的氢内燃机。

　　2020年我们就开始了氢内燃机的探索，目前已经成功开发了三代氢内燃机，最高热效率达到46.11%，全球领先。通过多年的技术积累，吉利动力已形成了完整的产品研制流程和体系，正是这样强大的研发能力及流程体系的支撑，促成了我们在氢内燃机开发层面的领先地位。

　　秉承吉利动力新四化的战略，2021年推出了新一代产品系列“雷神动力”，定位高端，面向全球市场，产品系列包括高效发动机平台、智能变速器、变驱以及智能化软硬件系统。

　　我们要抓住国家推动“双碳”的时机，化挑战为机遇，把氢能产业纳入可持续发展的轨道。吉利也将致力于与行业内同仁合作共赢，为绿色出行以及环境友好共同做出贡献。

　　中汽创智科技有限公司氢燃料产品应用高级工程师、江苏省氢燃料电池汽车标准化委员会副秘书长赵荣博：氢燃料电池的应用场景十分普遍，制储运氢气是上游环节，下游环节就是氢燃料电池的广泛应用，氢燃料电池最核心的就是它的膜电极。

　　目前我们主要是从研发阶段到量产的一个关键阶段。研发阶段主要涉及材料层级的研发，包括一些催化剂，以及质子交换膜、膜电极等材料。但是在结构方面的量产，我们已有了一些小规模的应用。

　　膜电极作为氢燃料电池关键核心心脏，其实对电池的性能寿命起到很关键的作用，重量很轻，仅占氢燃料电池整体重量的7%左右，却占到整体电堆成本的70%。

　　商业模式非常清晰，氢能行业相当于十年之后的锂电，现在氢能行业的研发费用比较高，市场也相对小，需要区分具体的运营场景和运营规模。这也是一个高风险，但在未来也会带来高收益的行业。

　　在研发过程中，我们关注更多的可能还是催化剂、膜电极、双极板以及电堆“四位一体”的研发设施，这四个作为很关键的核心材料，我们既要保护它的高性能，又要保护它的低成本，同时要保护它的高可靠。只有这样，才可能达到整体性能最优。

　　膜电极是一个最重要的核心零部件，所以我们也进行了研发中心和生产基地的保障。

　　我们从工艺和仿真的研发技术，反推到技术突破，最后应用到我们系统上一个高功率、长寿命、宽工况和低成本的产品当中。

　　未来我们所有的产品都会存在模块化以及“车规级”的开发。其实我们公司很多人都是从车厂出来的，在这样的一个过程中，所有的氢原料作为一个新兴行业，全部的产品满足“车规级”的要求，才能更好地适应未来我们在市场上的运行。

　　德勤中国氢能卓越中心主管合伙人詹伟祥：在新能源重塑全球能源格局中，我们怎样占到变化的先机？大家一直都在提氢气的成本，这个成本我们大家可以看一下，比如光伏、风力在投资量上，现在的投资是在下降的。从规模经济来说，它必然有标准因素存在，必然也有大规模的投资，更重要的是有一个需求的创造。

　　全球和中国不约而同都在预测，绿氢的成本在一定的时间内，在2040年之前，都会比蓝氢、灰氢更有积极性，国际上也是这样预测的。

　　即便建氢谷，我们也要钱。相信我们大家很有体会，从融资方面，从银行所谓的绿色金融也好，各种政策支持也好，相对来说目前还是缺乏跟业界一样的一个标准化。信息模糊、定义模糊，到底要支持哪一类的清洁能源项目？而一些银行倾向于短期或者特别大的项目，这样他们的资金相对来说会更加安全。

　　其实在所有创新的路径上，我们应该理性地去看待、理性地去模拟。比如我们在一个欧洲最大的绿氢项目，德勤给他们做研究的时候，我们通过大量的市场分析、情境建模，而最重要的一点，在解决方案经验里面，我们与潜在的客户接触，也就是潜在的客户是一样的，是往创造需求的角度，把氢产业链发展的速度往前提。

　　能源革命大时代已经拉开帷幕，目前以风光储为代表的清洁能源体系将逐步替代化石能源，并最终成为未来电力系统的主体。

　　卡特彼勒电力事业部资深行业经理于永堂：大家对卡特彼勒更加熟悉的可能是挖掘机，实际上卡特彼勒由三大业务块组成的，一个是挖掘机事业部，一个是中间的能源与交通事业部，就是我们所在的发电电力系统，还有一个是矿产资源业务，也就是矿车运输行业，还有后面一些补助的金融融资。

　　卡特彼勒燃气发电机组的应用非常广，从广泛的分布式，还有整个污水处理沼气、瓦斯发电等都是有的，所以后来推出了100%纯氢能应用。我们通过燃气发电机组应用，冷热电三联供，还有在北美市场上一个备用的发电机组关键负载的应用，很好地控制了我们的碳排放，同时氮氧化物也有极大程度的降低。

　　另外，卡特彼勒燃气发电机组的图谱，从最小的217一直到最大的内燃机发电4500千瓦，就是4.5兆瓦，有G系列，还有CG系列，实际上这些产品线多种机型，我们在全球三个地方生产，一个在美国，一个在德国，还有一个是我们在天津生产的所有G系列，天津生产的和美国生产的一样，就是很多美国生产线都迁移到中国天津来生产。

　　氢气的成本非常高，因此现阶段来讲，做三联供应用可能不太现实，但是对我们这种氢气内燃机来讲，当前作为一种储能方式是非常合适的，特别是电没有用的时候，可以电解产生氢气。另外，这个投资所需成本应该好很多，同时我也讲过一些并网的优势，我们的纯氢内燃机发电依旧很有优势的。

　　中海石油气电集团有限责任公司技术专家、氢能资深工程师宋鹏飞：传统的油气企业对于能源转型既可以感觉到真真实实的挑战，也能看到未来融合发展的机遇。对于天然气企业来说尤其如此，因为天然气本身和氢能有很多类似之处，无论是生产端、储运端以及下游的应用端都有很多类似和能更加进一步融合的地方。

　　站在传统能源企业的角度来看，能源转型的大势已形成，传统能源向新能源过渡的趋势不可阻挡。而且未来从煤炭和石油向可再次生产的能源转变，无论从生产端，还是下游以电+氢的消费端，都会重构目前整个能源体系。未来发展的整体趋势是煤炭会一下子就下降，石油缓慢下降，天然气先增后减，可再次生产的能源大幅度的增加，整个态势延续到2060年，非化石能源的比重将占到80%以上，这完全是颠倒。各位明白目前的化石能源占80%，相当于整个能源系统来进行一次大规模的重构。

　　天然气的能源属性是化石能源中最清洁的，它拥有从生产端、储运端到直达消费端每家每户完善的基础设施。如果氢能发展能够借助这些基础设施很好地融合起来，对全社会能源转型的成本降低将有及其重要的作用和意义。天然气企业应该主动转型，寻求和氢能，和新能源深层次地融合发展的新业态、新模式。