2026-04-23 01:14:18
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導讀: muqian,oumeigeguoyijiangqingnengheranliaodianchiquedingweiweixijingjifanrongheguojiaanquandezhongyaojishuzhiyi,qingyouwangchengweiweixijingjidejichunengyuan。danzaiwoguo,yinweizhongzhongyuanyin,qingnengdeyanjiuliyongrengchuyuyanshijieduan,fazhanmianlinkunjing。 關鍵字 清潔能源 節能減排 氫能源
美國麻省理工學院教授丹尼爾·諾切拉的研究團隊宣稱,他們研製成一種功能穩定的“人造樹葉”(“artificialleaf”,也可譯作“人工樹葉”),bingjubeileyidingtuiguangqianjing。yeneirenshirenwei,nuoqielatuanduiderenzaoshuyeyidanpiliangshengchan,youwangtuidongjingjixiangyiqingnengyuanweijichudemoshifazhan。youguanzhuanjiabiaoshi,liyongqingneng,jiangchengweijiejueweilairenleinengyuanweijidezhongjifangan。
muqian,oumeigeguoyijiangqingnengheranliaodianchiquedingweiweixijingjifanrongheguojiaanquandezhongyaojishuzhiyi,qingyouwangchengweiweixijingjidejichunengyuan。danzaiwoguo,yinweizhongzhongyuanyin,qingnengdeyanjiuliyongrengchuyuyanshijieduan,fazhanmianlinkunjing。截至目前,我國還沒有相應的氫能源開發利用相關規劃及路線圖。氫能的進一步發展期待政府力量的積極推動。
西方各國熱捧氫能源開發利用
氫(qing)能(neng)被(bei)譽(yu)為(wei)人(ren)類(lei)的(de)終(zhong)極(ji)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)。中(zhong)科(ke)院(yuan)理(li)化(hua)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)所(suo)低(di)溫(wen)技(ji)術(shu)實(shi)驗(yan)中(zhong)心(xin)的(de)李(li)青(qing)博(bo)士(shi)介(jie)紹(shao)說(shuo),氫(qing)是(shi)宇(yu)宙(zhou)中(zhong)最(zui)常(chang)見(jian)的(de)元(yuan)素(su),氫(qing)及(ji)其(qi)同(tong)位(wei)素(su)占(zhan)到(dao)了(le)太(tai)陽(yang)總(zong)質(zhi)量(liang)的(de)84%,宇宙質量的75%都是氫。而氫能有望成為世界能源舞台上一種舉足輕重的二次能源。它是一種極為優越的新能源,其主要優點有:燃燒熱值高,每千克氫燃燒後的熱量,約為汽油的三倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5bei。ranshaodechanwuweishui,shishijieshangzuiganjingdenengyuan。qingqikeyoushuizhiqu,ershuishidiqiushangzuiweifengfudeziyuan,zheyiziranwuzhidexunhuanliyong,yanyilechixufazhandejingdianguocheng。
麵對全球能源枯竭的嚴重挑戰,氫能正成為世界各國研究的重點之一。
juxi,meiguoyijingjiangqingnengheranliaodianchiquedingweiweixijingjifanrongheguojiaanquandejishuzhiyi。muqian,meiguozhudaoqingnengheranliaodianchifazhandeliangdahexinbumenshinengyuanbuheguofangbu。meiguonengyuanbudemubiaobaokuo,congxianyouheweilaideziyuanzhonghuoquqingneng,tongshituijinranliaodianchiyanjiu;美mei國guo國guo防fang部bu的de研yan究jiu則ze主zhu要yao集ji中zhong於yu氫qing能neng和he燃ran料liao電dian池chi在zai軍jun事shi方fang麵mian的de應ying用yong,研yan究jiu重zhong點dian是shi質zhi子zi交jiao換huan膜mo和he固gu體ti氫qing化hua物wu燃ran料liao電dian池chi。美mei國guo各ge級ji政zheng府fu均jun提ti供gong大da量liang資zi金jin,資zi助zhu科ke研yan機ji構gou進jin行xing氫qing能neng研yan發fa。
此外,美國企業對氫能也投入大量精力。美國專利局提供的數據顯示,從2002年開始,美國氫能源專利數量有所突破,2009年達到一次峰值,近幾年一直保持穩步上升態勢。
德國和日本在氫能研究領域更遙遙領先。德國的國家全資公司NOW公司全權負責德國的氫能燃料電池示範。德國“國家創新計劃”(NIP)將從2007—2016年為期10年集中精力於氫和燃料電池市場,聚焦示範與開發相結合項目,通過市場化推動氫能和燃料電池,由政府與工業界按1∶1的比例出資:由政府出資五億歐元示範,加上二億歐元用於氫能研究與開發,同時工業界出資七億歐元,總共為14億歐元。
德國戴姆勒集團全球CEO蔡澈博士在第18屆世界氫能大會開幕式上做報告時透露,戴姆勒將於2014-2015年量產燃料電池汽車,2015年開始商業化。德國準備到2015年建造1000座加氫站,將為10×104輛氫燃料電池車供應氫氣。
日本對於氫能源的開發利用主要集中在燃料電池車用電池和固定裝置燃料電池方麵。為盡快研發、推廣燃料電池車,日本采取了全額投入經費的辦法,委托日本產業省的全資公司VEDO公司負責管理“日本氫能和燃料電池示範項目”,該項目的目標之一,就是到2025年,在全日本建立1000座加氫站。該項目從2002年開始運行至今,日本政府已累計投入了1000億日元(相當於70億元人民幣)。
歐盟對於氫燃料和燃料電池的研究一直非常重視,2002年10月,歐盟成立了“氫燃料和燃料電池技術”高級研究小組,早在2003年,歐盟委員會就製定了“歐盟氫能和燃料電池發展路線圖”。
世界各國對於氫能開發利用投入巨大。在2010年5月舉辦的第18屆世界氫能大會開幕式上,美國能源部燃料電池技術發展部負責人NancyLGarland博士發言稱,美國2011年財政年度中氫能開發的預算為2.56億美元。包括了燃料電池係統、氫燃料、氫能技術研發、氫安全、法規、標準等多項與氫能有關的項目。數據顯示,包括德國、法國、英國等八個歐洲國家對氫能的累計投資為:2005年為5.3億歐元,2015-2020年達26.11億歐元,2020-2025年可達143.2億歐元,2025-2030年則達592.1億歐元(其中製氫投資約占50%,加氫站投資約占20%)。
我國氫能發展麵臨諸多困境
我國在氫能領域的研究和開發起步不晚,最早可追溯到20世紀60年代初。為發展航天事業,對作為火箭燃料液氫的生產、H2/O2燃料電池的研製與開發進行了大量工作。氫能技術曾一度被列入《科技發展“十五”計劃和2015年遠景規劃(能源領域)》,氫能和燃料電池的科學研究也得到了進一步支持。李青介紹說,在之前的基礎課題(973計劃)和應用性研究(863計劃)方麵,國家對於氫能的研究和利用非常重視。科技部863項目“十一五”期間的氫能專題係統研究在2008年有不同程度的進展。同年,第十七屆世界氫能大會授予中國科技部部長萬鋼2008年度格羅夫(Grave)獎,以表彰其推動燃料電池汽車方麵的貢獻。
“十一五”節能與新能源汽車重大項目的863計劃公布以後,商務部計劃對氫能源汽車研發,對國內企業提供數十億元的資金支持。由此,國內多家汽車企業著手開發氫能源技術。
但是,一個事件明顯拖住了氫能發展的火熱腳步。2007年3月,一封《開發車用動力技術、盡快減輕交通能源壓力的建議》由專家組寫成並聯合簽名,送至相關部門。
“氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)未(wei)來(lai)的(de)前(qian)景(jing),還(hai)存(cun)在(zai)很(hen)多(duo)不(bu)可(ke)預(yu)測(ce)的(de)因(yin)素(su)。如(ru)果(guo)氫(qing)燃(ran)料(liao)汽(qi)車(che)研(yan)究(jiu)到(dao)最(zui)後(hou),發(fa)現(xian)需(xu)要(yao)走(zou)別(bie)的(de)技(ji)術(shu)途(tu)徑(jing),這(zhe)就(jiu)使(shi)大(da)規(gui)模(mo)投(tou)資(zi)的(de)氫(qing)燃(ran)料(liao)汽(qi)車(che)前(qian)功(gong)盡(jin)棄(qi)。”26名專家提醒,如果中國盲目跟從部分跨國公司的步伐,將大量的財力、人力、物力完全“押寶”在氫能源汽車的研發上,很可能給作為支柱產業的中國汽車工業帶來巨大的傷害。
“不同專家觀點的分歧讓中國政府部門在發展氫能方麵顯得猶豫不決。”清華大學教授、中國可再生能源學會副理事長、國際氫能學會常務理事毛宗強說。
zhezhongyaobaitaidumingxiantixianzaiqingnengbiaozhundezhidingshang。juxi,guowaiyouguanqingnengjishuguifanhebiaozhunfangmiandehuodongshifenhuoyue,fadaguojiadebiaozhuntixiyiriquwanshan,bingyouzhuduojieruqingnengdebiaozhunzuzhi。2008年,我國也相繼成立了“全國氫能標準化技術委員會”和“全國燃料電池標準化技術委員會”,並陸續製定了十幾個相關標準。“但這兩年不行了”,同時身為全國氫能標準化委員會副主任的毛宗強表示,“前幾年每年差不多國標委會給幾個(製定氫能相關標準)指標,但是這兩年一個指標都沒有。”
標準的缺失對氫能發展產生了極大的影響。毛宗強透露,因為缺乏標準,致使上海的一個加氫站在建成一年後還不能完成驗收,“希望國家能多給些重視。”
maozongqiangbiaoshi,zaifadaguojiafenfenbaqingnengzuoweiguojiazhanlvedebeijingxia,woguojiezhidaomuqianhaishizhongmeiyouguojiajiqingnengluxiantu,erguanyufazhanqingnengchanyedexiangguanzhengcehetiaowengengshibuchangjian。“關於製定國家級氫能路線圖,我們向有關部門反映了多次,但一直沒什麼結果。”毛宗強說。
另外,盡管目前我國已把新能源汽車確立為戰略性新興產業,但氫能在新能源產業、燃ran料liao電dian池chi汽qi車che在zai新xin能neng源yuan汽qi車che產chan業ye中zhong的de定ding位wei依yi然ran模mo糊hu。同tong濟ji大da學xue汽qi車che學xue院yuan新xin能neng源yuan汽qi車che工gong程cheng中zhong心xin教jiao授shou王wang哲zhe認ren為wei,這zhe不bu利li於yu對dui企qi業ye的de研yan發fa和he生sheng產chan投tou入ru進jin行xing正zheng確que引yin導dao,也ye無wu法fa帶dai動dong社she會hui力li量liang參can與yu。氫qing能neng和he燃ran料liao電dian池chi發fa展zhan戰zhan略lve缺que失shi,將jiang直zhi接jie影ying響xiang我wo國guo氫qing能neng和he燃ran料liao電dian池chi的de發fa展zhan速su度du。
我(wo)國(guo)在(zai)氫(qing)能(neng)和(he)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)一(yi)些(xie)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)上(shang)與(yu)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)仍(reng)有(you)差(cha)距(ju)。如(ru)我(wo)國(guo)作(zuo)為(wei)公(gong)交(jiao)車(che)示(shi)範(fan)運(yun)營(ying)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)客(ke)車(che),運(yun)行(xing)壽(shou)命(ming)目(mu)前(qian)還(hai)未(wei)超(chao)過(guo)3000小時,而美國UTC研製的城市客車用燃料電池發動機係統壽命已經在道路試驗條件下超過5000小時;我(wo)國(guo)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)發(fa)動(dong)機(ji)在(zai)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)低(di)溫(wen)儲(chu)存(cun)與(yu)啟(qi)動(dong)方(fang)麵(mian)仍(reng)未(wei)達(da)到(dao)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)指(zhi)標(biao)。另(ling)外(wai),我(wo)國(guo)還(hai)麵(mian)臨(lin)全(quan)球(qiu)都(dou)遇(yu)到(dao)的(de)氫(qing)能(neng)利(li)用(yong)成(cheng)本(ben)過(guo)高(gao)的(de)問(wen)題(ti)。
此外,我國燃料電池汽車盡管已通過奧運、世博等重大活動平台開展了示範應用,但是與國外相比,缺乏長效的應用推廣機製。在加氫站的規劃、建設與運行方麵與國外相比也存在不小差距。毛宗強透露說,目前全球有200個加氫站,但我國僅有四個,其中有三個是國家每個花3000多萬元投資建設,但建成後仍在順利運行的隻有一個民營加氫站。在氫氣輸送管道方麵,全球的氫氣輸送管道有3000多公裏,我國僅有百十公裏。
並(bing)且(qie),我(wo)國(guo)還(hai)麵(mian)臨(lin)氫(qing)能(neng)研(yan)究(jiu)專(zhuan)業(ye)人(ren)才(cai)缺(que)乏(fa)和(he)研(yan)究(jiu)經(jing)費(fei)不(bu)足(zu)的(de)困(kun)境(jing)。發(fa)達(da)國(guo)家(jia)企(qi)業(ye)投(tou)入(ru)氫(qing)能(neng)研(yan)究(jiu)經(jing)費(fei)要(yao)比(bi)政(zheng)府(fu)多(duo)。相(xiang)比(bi)較(jiao),我(wo)國(guo)研(yan)究(jiu)氫(qing)能(neng)的(de)經(jing)費(fei)幾(ji)乎(hu)全(quan)部(bu)依(yi)靠(kao)政(zheng)府(fu),而(er)且(qie)我(wo)國(guo)在(zai)氫(qing)能(neng)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)的(de)投(tou)入(ru)很(hen)少(shao)。
總的來說,“我國氫能的研究和利用還處於演示階段。”李青總結道。
期待政府繼續給予更多的支持
毛宗強表示,我國在氫能源發展上還有一定地位,並沒有像有人想象的那麼弱。
他表示,氫能的開發利用包括製氫、儲氫、輸氫、氫氣加注、用(yong)氫(qing)等(deng)五(wu)個(ge)方(fang)麵(mian)。我(wo)國(guo)在(zai)製(zhi)氫(qing)和(he)儲(chu)存(cun)氫(qing)環(huan)節(jie)的(de)某(mou)些(xie)領(ling)域(yu)位(wei)於(yu)全(quan)球(qiu)前(qian)列(lie)。在(zai)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)製(zhi)氫(qing)方(fang)麵(mian),我(wo)國(guo)鄂(e)爾(er)多(duo)斯(si)擁(yong)有(you)全(quan)世(shi)界(jie)最(zui)大(da)的(de)製(zhi)氫(qing)工(gong)廠(chang),用(yong)煤(mei)製(zhi)氫(qing),年(nian)產(chan)400萬噸氫氣。在儲氫材料稀土方麵,全世界產能都被中日壟斷,我國產能達到1.5萬噸。而在高壓儲氫方麵,我國製成了全球容積最大的儲氫罐。
2008年北京奧運會,我國製造的“氫燃料電池汽車”得以展示,最大時速可高達150公裏。2010年上海世博會,我國展出的氫燃料電池車達196輛,令德國的科技部部長都深感驚訝。另外,國內汽車企業也在努力,上汽集團就表示,將在2015年生產1000輛氫燃料電池車。
毛宗強還展示了“神奇”的一幕:將一包“袋泡茶”一yi樣yang的de粉fen劑ji放fang進jin水shui裏li,很hen快kuai就jiu不bu斷duan冒mao出chu氣qi泡pao,產chan生sheng大da量liang的de氫qing氣qi,沒mei有you電dian源yuan插cha座zuo就jiu能neng為wei手shou機ji等deng電dian子zi產chan品pin充chong電dian。他ta表biao示shi,在zai國guo內nei的de江jiang浙zhe地di區qu,生sheng產chan該gai產chan品pin的de企qi業ye大da批pi存cun在zai。
“woguozaiqingnenggongyeliandegegehuanjiedouyijuyouxiangdangdejichu,ruguozhengfunenggouzhichi,jiangqiyoujidichuanlianqilai,woguodeqingnengliyongjiuhuifeisufazhan,weiguojiadenengyuanzhanlvezuochuqieshigongxian。”毛宗強說。
對於進一步發展氫能,毛宗強提出幾點建議:
首先,也是最主要的,是政府應加大對氫能產業發展的支持,發揮主導性作用。如製定氫能產業發展戰略,主導從氫能關鍵原材料、核心技術到應用領域、產業布局等方麵的發展方向。同時,通過製定扶持和鼓勵政策推動氫能關鍵原材料、核心技術、零部件和產品的研發,鼓勵政府相關部門帶頭使用氫能產品,想辦法增加氫能相關項目的研究經費。
“氫能將在10-15年後影響我國能源係統,在解決當前能源供應問題的同時,應給予氫能足夠的重視。”毛mao宗zong強qiang說shuo,中zhong國guo氫qing能neng研yan發fa得de到dao了le科ke技ji部bu的de大da力li支zhi持chi,但dan對dui於yu氫qing能neng產chan業ye化hua發fa展zhan,僅jin有you科ke技ji部bu的de研yan發fa支zhi持chi遠yuan遠yuan不bu夠gou,政zheng府fu各ge部bu門men,包bao括kuo發fa改gai委wei、工信部、科技部、中科院、自然基金委、環保部等都要合作推動氫能發展,避免部門利益之爭。
其qi次ci,企qi業ye掛gua帥shuai。鑒jian於yu氫qing能neng產chan業ye鏈lian對dui於yu國guo民min經jing濟ji的de影ying響xiang以yi及ji未wei來lai氫qing能neng產chan業ye規gui模mo的de龐pang大da,特te別bie是shi氫qing能neng產chan品pin應ying用yong領ling域yu和he氫qing供gong應ying鏈lian,將jiang會hui形xing成cheng跨kua地di域yu、跨行業的大型企業群和服務網絡,應由國內企業掛帥,推動氫能產業化發展。氫供應鏈的發展也需要類似於中石油、中石化等大型企業牽頭,保障整個氫能源網絡的安全、合理布局和氫能工業的可控。加氫站的建設完全可以參考加油站網絡建設模式,吸引社會資金參與建設和經營。
最後,還要積極發揮專家作用,實現信息公開。要充分發揮專家在氫能領域的研究、開發、應ying用yong方fang麵mian的de作zuo用yong。同tong時shi也ye嚴yan格ge要yao求qiu專zhuan家jia自zi律lv,要yao求qiu有you重zhong要yao話hua語yu權quan的de專zhuan家jia不bu得de在zai企qi業ye兼jian職zhi,為wei企qi業ye牟mou利li,建jian立li專zhuan家jia評ping審shen規gui避bi製zhi度du。同tong時shi建jian立li信xin息xi公gong開kai製zhi度du,從cong氫qing能neng發fa展zhan戰zhan略lve製zhi定ding,到dao氫qing能neng具ju體ti項xiang目mu立li項xiang、評審、驗收、成果等都要做到信息公開化。要防止那種已經證明行不通的“用市場換技術”的做法在氫能領域蔓延。同時政府應大力推動各種示範應用市場、零排放區域的各種發電應用市場、各種複合氫能產品的特殊應用領域市場等。