氫能“達摩克利斯之劍”
來源： 高工氫電 2020-10-21
得到國家政策大力支持的氫能產業正在駛入商業化的快車道。與此同時，作為新興產業，氫能在發展過程中存在的問題也不斷凸顯，比如氫源問題、關鍵材料問題、成本問題及商業模式問題等。
相關機構預測，到2050年，在我國終端能源消費結構中，預計氫能占比將達10%，氫氣需求將達6000萬噸，屆時我國將進入氫能社會。但如果上述問題不能得到解決，“氫能社會”的到來恐怕要慢于預期。
如何解決這些問題？業界一致觀點是：發展氫能產業發展要有一個合理務實的規劃設計；同時在關鍵材料上要建立自主產業鏈，并以國際最先進的產品為目標進行聯合攻關。此外，在降本的同時，探索新的商業模式，將產業發展推向新的階段。
氫源結構需要優化
當前，氫能已經成為國際能源的一個熱門話題，美國、德國、日本、法國、歐盟這些國家都陸續出臺了相關規劃，或者是預案。我國從中央層面到地方也都在熱情高漲地展開布局，紛紛出臺了一些方案，提出了發展遠景。但是，總體上對氫源的關注與研究不夠，難以形成全國性整體概念。
從氫能源結構來看，目前全球氫氣有48%來源于天然氣、30%來自于副產氫、18%來源于煤炭。其中日本氫能來源結構最為清潔，由于日本資源短缺問題，其一直致力于打造一條全球無碳化氫供應鏈，主要依靠基于"可再生能源"發電，利用水電解生產的氫燃料，電解水制氫占比達到了63%。而我國，氫能源結構仍以煤炭為主，煤制氫占比62%，天然氣制氫占19%，而電解水制氫僅占1%，氫源結構需要優化。
縱覽國內整個氫能產業鏈條，濱化股份董事長朱德權直言，中國目前交通應用鏈跑到了前面，短板是氫氣的供應鏈，氫氣的供應問題不解決，整個產業的發展無從談起。
“急需相關部門組織、調研、編制，根據氫氣不同的應用場景及市場需求，從能源總體規劃和總體視角來提出氫能如何布局，未來市場需求多大，以及工藝發展路線等，還要制定相應的標準規范。”工業和信息化部原部長、中國工業經濟聯合會會長李毅中表示。
與朱德權、李毅中有相似感受的還有飛馳汽車董事總經理江勇，他表示：“國內副產氫的產量非常大，但能用的氫氣非常少，很多地方看似氫氣產能很大，但是氫能產業的用氫是非常緊張的。”
針對這個問題，五部委已經圍繞氫源在制定相應規劃，同時在抓試點示范。但這個問題，無疑是懸在產業頭頂的一把達摩克利斯之劍。
聯合發展提高技術成熟度
眾所周知，燃料電池技術具備高效率、零排放的特點，受到政府的高度重視。經過多年研發與積累，目前我國氫燃料電池技術已經取得了較大突破和進展。
“在燃料電池領域，我們現在的自主技術已經具備了推動產業向前發展的條件，與國外的差距主要在技術和裝備的成熟度上，我們的自主技術還缺乏大量驗證，不夠成熟。”國家電投集團氫能科技發展有限公司總經理張銀廣表示。
國內優秀的研究結果制出的樣品很少得以應用。“自主技術與裝備只有通過裝車運行的材料才是可信的，才能提高市場占有率，代替進口。”中國工程院院士衣寶廉表示。由此，他建議建立自主產品開發聯盟，對自主技術進行聯合攻關，并在指標上以國際最先進的產品為目標。
他特別強調，組裝工藝是決定電堆一致性的關鍵，要創新性地改進組裝工藝，大幅度提高電堆中單電池電壓的一致性，趕上或超過豐田的電堆一致性，制定關鍵材料與部件的國家標準，成立第三方中立的檢測機構，對關鍵材料與部件、電堆、電池系統和整車進行檢測、驗證，確保結果的可信性與可靠性。
商業模式仍是發展關鍵
當前氫燃料電池汽車的購置和使用成本仍然過高。從眾多企業的布局來看，氫燃料電池汽車已經有望很快走到成本下降的風口。
煙臺冰輪的海卓氫能技術研究院透露，他們將傳統制冷壓縮機的技術應用于加氫站配套，已可以將一些配套件做成“白菜價”。
在供應端，朱德權表示，2025年，我國太陽能和風能的生產成本將全面低于化石能源，光伏和風電在供應側具有競爭性。生產側和需求側的經濟性決定了燃料電池汽車將進入可持續發展階段，也即進入高速增長時刻。
未來幾年，氫燃料電池發展的高成本障礙有望獲得突破。與此同時，氫燃料電池的發展仍需要一種行之有效的商業模式。
“到目前為止，氫燃料電池產業都在依靠政府買單，政府大力推動，吸引企業進來。比如建設氫能示范城市群，這些確實能起到一定示范作用，但這種模式很難做大。如果不能創造一種商業化運營模式，把社會資本引進來，產業很難實現規模化發展。”業內人士如此向高工氫電表示。
如果這種商業模式遲遲不能被創造探索出來，由國家給予政策與資金支持的氫能產業能夠走多遠？值得深思。
