氫能的產業化應用並不遙遠

毛宗強

，清華大學教授，國家科技部氫能"973"項目首席科學家
；中國-yidaliqingnenghezuoxiangmuzhongfangfuzeren，guojitaiyangnengxuehuilishi，zhongguotaiyangnengxuehuichangwulishi，zhongguotaiyangnengxuehuiqingnengzhuanyeweiyuanhuizhuren，zhongguodiangongxuehuiqingnengfadianzhuangzhizhuanyeweiyuanhuiweiyuan。

xianzaizhongguodeqingnengzaiguojishanghaiyouyidingdediwei
，bingbushiyourenxiangxiangdenameruo。shouxiancongqingqidechanliangshanglaijiang
，woguoyinggaishishijiediyidachanqingguo。qingnengdeshichangyingyongfangmian，xianzaidajiazongzaizhenglun
，shibushihaiyaoshinian、二(er)十(shi)年(nian)等(deng)等(deng)。我(wo)就(jiu)希(xi)望(wang)讓(rang)大(da)家(jia)看(kan)到(dao)氫(qing)能(neng)是(shi)比(bi)較(jiao)有(you)期(qi)望(wang)的(de)
，沒(mei)有(you)那(na)麼(me)遙(yao)遠(yuan)和(he)高(gao)成(cheng)本(ben)。要(yao)不(bu)然(ran)的(de)話(hua)
，大(da)家(jia)都(dou)覺(jiao)得(de)沒(mei)意(yi)義(yi)。雖(sui)然(ran)從(cong)長(chang)遠(yuan)來(lai)看(kan)，氫(qing)能(neng)確(que)實(shi)是(shi)一(yi)個(ge)必(bi)然(ran)的(de)方(fang)向(xiang)。

兩個領先：氫氣產量世界第一，儲氫材料產
、銷量第一

現(xian)在(zai)中(zhong)國(guo)的(de)氫(qing)能(neng)在(zai)國(guo)際(ji)上(shang)還(hai)有(you)一(yi)定(ding)的(de)地(di)位(wei)

，並(bing)不(bu)是(shi)有(you)人(ren)想(xiang)象(xiang)的(de)那(na)麼(me)弱(ruo)。首(shou)先(xian)從(cong)氫(qing)氣(qi)的(de)產(chan)量(liang)上(shang)來(lai)講(jiang)，我(wo)國(guo)應(ying)該(gai)是(shi)世(shi)界(jie)第(di)一(yi)大(da)產(chan)氫(qing)國(guo)，大(da)概(gai)年(nian)產(chan)1000多萬噸的氫氣。全世界最大的一個製氫工廠就在我國的鄂爾多斯，是用煤來製氫的
，一年能夠生產18萬噸氫氣。還有，我們跟日本一樣

，是世界最大的儲氫材料產品國。中國和日本兩國幾乎包了全世界金屬儲氫材料的生產
；而且我們的銷售量比日本還大。

最常見的儲氫方法就是將氫氣壓縮
，用高壓氣瓶儲存。這方麵我們跟國際水平相當，國際上現在車載350公斤壓力的輕質儲氫罐都成為標準產品了
，我們國內也能自己生產；另外我們還在做700公斤壓力瓶的
，壓力更大。

通(tong)常(chang)，高(gao)壓(ya)瓶(ping)的(de)製(zhi)造(zao)是(shi)這(zhe)樣(yang)的(de)過(guo)程(cheng)。拿(na)一(yi)個(ge)鋼(gang)錠(ding)把(ba)它(ta)燒(shao)紅(hong)了(le)，鍛(duan)成(cheng)一(yi)個(ge)像(xiang)瓶(ping)子(zi)一(yi)樣(yang)的(de)部(bu)件(jian)，然(ran)後(hou)焊(han)好(hao)。這(zhe)樣(yang)的(de)鋼(gang)瓶(ping)什(shen)麼(me)缺(que)點(dian)
？因(yin)為(wei)它(ta)要(yao)耐(nai)壓(ya)，瓶(ping)的(de)壁(bi)就(jiu)要(yao)厚(hou)，很(hen)費(fei)材(cai)料(liao)。第(di)二(er)
，罐(guan)最(zui)裏(li)麵(mian)跟(gen)氫(qing)氣(qi)接(jie)觸(chu)的(de)這(zhe)材(cai)料(liao)要(yao)求(qiu)抗(kang)氫(qing)氣(qi)腐(fu)蝕(shi)的(de)
，而(er)這(zhe)樣(yang)鍛(duan)的(de)罐(guan)子(zi)，整(zheng)個(ge)罐(guan)子(zi)的(de)材(cai)料(liao)都(dou)要(yao)抗(kang)氫(qing)氣(qi)，自(zi)然(ran)就(jiu)會(hui)貴(gui)了(le)。現(xian)在(zai)主(zhu)要(yao)的(de)抗(kang)氫(qing)氣(qi)的(de)材(cai)料(liao)主(zhu)要(yao)是(shi)鋁(lv)、不bu鏽xiu鋼gang和he特te種zhong塑su料liao。如ru果guo你ni用yong全quan不bu鏽xiu鋼gang鍛duan成cheng一yi個ge高gao壓ya罐guan
，那na價jia格ge就jiu貴gui了le。所suo以yi，車che載zai高gao壓ya氫qing氣qi罐guan就jiu用yong鋁lv先xian做zuo成cheng一yi個ge罐guan子zi內nei膽dan
，解jie決jue抗kang氫qing氣qi腐fu蝕shi問wen題ti；但是不耐壓，所以外麵用極高強度的碳素纖維
，比現在做羽毛球拍子、釣魚杆的碳纖維的強度要高很多，在鋁內膽外麵纏一圈一圈的，這麼樣做出一個罐子來
，就能夠又能盛氫氣，又耐高壓。

我國科學家用同樣的方法
，不用碳纖維纏了，用鋼帶纏做出一個罐子來
，就可以放在地麵用，罐子的容積很大，達到5立方米水容積，耐壓高達700公斤。這個是中國獨創的特殊結構，國際上都還沒有。

目前
，氫氣作為能源來用就比較少，隻是發射火箭時用一些。氫氣主要是用在其它方麵，比如說製造合成氨，石油的精煉、精製
，汽油加氫等。氫氣在交通燃料應用方麵，目前在做的有氫燃料電池汽車
，這個在2008年北京奧運會展示過了，2輛氫燃料電池大客車，20輛氫燃料電池小轎車，全程為北京奧運會服務，得到國內外一致好評。明年在上海舉辦世博會
，準備用200輛(liang)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)
，示(shi)範(fan)的(de)效(xiao)果(guo)會(hui)更(geng)大(da)。氫(qing)內(nei)燃(ran)機(ji)汽(qi)車(che)也(ye)在(zai)開(kai)發(fa)當(dang)中(zhong)。所(suo)以(yi)總(zong)的(de)來(lai)說(shuo)
，我(wo)國(guo)氫(qing)能(neng)項(xiang)目(mu)是(shi)在(zai)不(bu)斷(duan)的(de)前(qian)進(jin)中(zhong)，國(guo)際(ji)上(shang)也(ye)很(hen)重(zhong)視(shi)。

氫能標準技術委員會：要建滿足多重需求的加氣站

2008年國家還成立了一個中國氫能標準技術委員會，代碼是SAC/TC309，專(zhuan)門(men)來(lai)製(zhi)定(ding)氫(qing)能(neng)國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)，與(yu)國(guo)際(ji)氫(qing)能(neng)標(biao)準(zhun)委(wei)員(yuan)會(hui)接(jie)軌(gui)，我(wo)國(guo)氫(qing)能(neng)標(biao)準(zhun)技(ji)術(shu)委(wei)員(yuan)會(hui)的(de)任(ren)務(wu)就(jiu)是(shi)製(zhi)定(ding)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)氫(qing)能(neng)國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)
，保(bao)障(zhang)我(wo)國(guo)氫(qing)能(neng)發(fa)展(zhan)。

氫能作為一個戰略來講，一步到位也很難。所以
，幾年前，我提出這樣一個觀念，攙一點氫的燃料的叫做“淺綠”，全是氫氣的燃料就叫“深綠”。先從相對比較容易的“淺綠”做起，再逐步過渡到“深綠”。我也發表過文章，就是希望從氫和天然氣的混合燃料，叫做HCNG，先推動起來。這裏H是氫氣，CNG是壓縮天然氣。

接(jie)下(xia)來(lai)我(wo)們(men)氫(qing)能(neng)標(biao)準(zhun)委(wei)員(yuan)會(hui)做(zuo)的(de)一(yi)個(ge)事(shi)情(qing)就(jiu)是(shi)根(gen)據(ju)國(guo)際(ji)上(shang)的(de)趨(qu)勢(shi)，訂(ding)立(li)了(le)加(jia)氣(qi)站(zhan)的(de)國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)。根(gen)據(ju)現(xian)有(you)的(de)加(jia)氣(qi)站(zhan)標(biao)準(zhun)，一(yi)個(ge)加(jia)氣(qi)站(zhan)隻(zhi)準(zhun)加(jia)氫(qing)一(yi)種(zhong)燃(ran)料(liao)。這(zhe)就(jiu)有(you)問(wen)題(ti)了(le)
，現(xian)在(zai)總(zong)共(gong)也(ye)沒(mei)幾(ji)輛(liang)氫(qing)能(neng)汽(qi)車(che)
，你(ni)再(zai)讓(rang)人(ren)家(jia)建(jian)個(ge)加(jia)氫(qing)站(zhan)花(hua)了(le)幾(ji)百(bai)萬(wan)，沒(mei)有(you)車(che)來(lai)加(jia)氫(qing)，誰(shui)也(ye)不(bu)願(yuan)意(yi)。所(suo)以(yi)我(wo)們(men)的(de)標(biao)準(zhun)就(jiu)是(shi)多(duo)元(yuan)化(hua)。一(yi)個(ge)加(jia)氣(qi)站(zhan)不(bu)隻(zhi)是(shi)能(neng)加(jia)氫(qing)
，還(hai)能(neng)加(jia)汽(qi)油(you)
、柴油、天然氣和氫氣混合氣等等。這樣
，一個加氣站就能滿足不同車輛的燃料需求了，加燃料的車多了，加氣站就不賠錢；願意做加氣站的人多了，加氫氣就方便，對氫能汽車推廣就很有好處。

我國
，現在還沒有這樣的加氣站，但是慢慢會發展起來

，不可能一天一下子所有汽油全改成氫氣。這是不可能的。現在主要還是汽油
、柴油，將來把天然氣做起來，那麼HCNG就更現實，那不就達到我們使用氫能的目標了嗎？

從長遠來看，氫在兩方麵的應用是非常必要的。一個是交通方麵。汽油

、天然氣也好，都是用一點少一點。五十年
、一百年，沒有了怎麼辦？這時候氫氣開車最方便了。

qingzaijiaotongfangmiandeyingyongzhuyaoyouliangzhongfangfa。yigeshiranliaodianchiqiche
，haiyouyigeneiranjiqiche。xianzaiqingranliaodianchitinggui
，qingneiranjijiubianyile，neiranjijiuhexianzaideqicheyiyang，yongdeqi。danshi，qingneiranjichexianzaidewentishishenmene
？jiushinimeiyoudifangjiaqinga。suoyibajiaqizhangaochengduoranliaotongshijia，manmandizuojiaqizhanderenduole。jiaqingjiufangbianle，qingnengqichefazhandezhangaijiushaoyige。

氫的另一個非常必要的應用是在CCS
，即碳捕集與儲存方麵。這件事，現在宣傳得很多
，我就不多說了。

產業化運用：有的氫能技術已經到商業化門口了，隻要你再出一步就可以

氫能的市場應用方麵
，現在大家總在爭論，是不是還要十年、二(er)十(shi)年(nian)等(deng)等(deng)。我(wo)就(jiu)希(xi)望(wang)讓(rang)大(da)家(jia)看(kan)到(dao)氫(qing)能(neng)是(shi)比(bi)較(jiao)有(you)期(qi)望(wang)的(de)，沒(mei)有(you)那(na)麼(me)遙(yao)遠(yuan)和(he)高(gao)成(cheng)本(ben)。要(yao)不(bu)然(ran)的(de)話(hua)，大(da)家(jia)都(dou)覺(jiao)得(de)沒(mei)意(yi)義(yi)。雖(sui)然(ran)從(cong)長(chang)遠(yuan)來(lai)看(kan)

，氫(qing)能(neng)確(que)實(shi)是(shi)一(yi)個(ge)必(bi)然(ran)的(de)方(fang)向(xiang)。

目前國際上來看，氫燃料電池車大規模的產業化，計劃是2015年開始；這就很快了，六年而已。所以氫燃料電池車不是說遙不可及的。最近日本豐田汽車又提出2014年他們的氫燃料電池車要商業化。

對家用燃料電池熱電聯供係統，日本政府已經出了政策
，家用的燃料電池熱電供應係統今年5月在日本開始上市銷售了。當然，政府投資了不少錢。

美(mei)國(guo)在(zai)推(tui)動(dong)家(jia)庭(ting)充(chong)氣(qi)站(zhan)。將(jiang)來(lai)除(chu)了(le)大(da)型(xing)加(jia)氣(qi)站(zhan)以(yi)外(wai)，在(zai)家(jia)庭(ting)車(che)庫(ku)的(de)角(jiao)落(luo)放(fang)一(yi)個(ge)像(xiang)立(li)櫃(gui)一(yi)樣(yang)的(de)設(she)備(bei)，這(zhe)樣(yang)晚(wan)上(shang)不(bu)就(jiu)充(chong)上(shang)氫(qing)了(le)嗎(ma)
？使(shi)用(yong)這(zhe)樣(yang)的(de)微(wei)型(xing)加(jia)氣(qi)站(zhan)，非(fei)常(chang)方(fang)便(bian)。氫(qing)氣(qi)附(fu)屬(shu)的(de)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)建(jian)設(she)也(ye)是(shi)推(tui)動(dong)氫(qing)能(neng)應(ying)用(yong)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)個(ge)方(fang)麵(mian)。

因(yin)為(wei)有(you)的(de)氫(qing)能(neng)技(ji)術(shu)已(yi)經(jing)到(dao)市(shi)場(chang)門(men)口(kou)了(le)，隻(zhi)要(yao)你(ni)再(zai)出(chu)一(yi)步(bu)就(jiu)可(ke)以(yi)了(le)。給(gei)你(ni)舉(ju)個(ge)最(zui)新(xin)的(de)例(li)子(zi)。是(shi)我(wo)們(men)民(min)營(ying)企(qi)業(ye)做(zuo)出(chu)來(lai)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)小(xiao)車(che)，十(shi)幾(ji)萬(wan)就(jiu)可(ke)以(yi)買(mai)到(dao)，如(ru)果(guo)按(an)照(zhao)目(mu)前(qian)國(guo)家(jia)政(zheng)策(ce)補(bu)貼(tie)的(de)話(hua)，還(hai)能(neng)賺(zhuan)幾(ji)萬(wan)呢(ne)：）

muqianwomenguoneideqingnengfazhan，haishixiangduimanyidian。youshiwomendeyixiekaifaqingnengdejianyi，meiyounenggoujishifanyingdaoshangmian。woguokexuejieduiqingneng
，yeyouyixiebutongdeyijian，zhedouhenzhengchang。danbunengyincijiubutuidongqingnengqianjin。suiranmuqianqingnenghaishitingnande，danwomenchongmanxinxin
，yibuyibuzou，suiranmanyidian，danwomenzouyibujiusuanchenggongyibu。jinnian8月到印度開第3屆國際氫能技術大會，WHTC2009，印度前總統出席會議，發表長篇技術性報告，說2020年1000輛氫能HCNG車，到2020年印度要發展到100萬輛氫能HCNG機動車，印度準備從HCNG車入手，開發氫能，直至氫燃料電池車。這些很值得我們思考。