观察|氢能或成为未来能源行业新宠
今天，中国石化邀请国内氢能领域顶级院士、专家，召开氢能发展战略研讨会。围绕氢能技术、经济性及产业未来发展方向，各位“大拿”把脉问诊，建言献策，“解构氢产业，谋划氢未来”。
在几天前的年中工作会议上，中国石化确定“打造世界领先洁净能源化工公司”的愿景目标，构建“一基两翼三新”发展格局，加快布局新能源，积极引领氢能发展。
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制定战略规划引导
氢能产业高质量发展
随着我国燃料电池技术的不断突破和基础设施建设的逐年推进，氢能产业步入了发展快车道。发展氢能产业将有利于推动我国能源产业转型，促进能源生产和消费革命。
👉 氢能的优势
氢能是清洁的二次能源，燃烧热值高、燃烧的产物是水，被誉为21世纪最具发展前景的二次能源，是未来构建低碳、清洁能源为主的多元能源供给系统的重要能源载体。
氢能可以通过燃料电池技术与电能、热能等形成互换，将电网、动力燃料供应网络和热力管网连成一体，使化石能源应用更清洁、更低碳，使可再生能源应用更高效、更便捷。
近年来，我国不断加大对氢能产业发展扶持力度，陆续出台一系列政策推动氢能产业健康发展。
2019年，氢能被首次写入政府工作报告，明确提出“推进充电、加氢等设施建设”，体现了我国对发展氢能产业的决心。据不完全统计，截至2020年5月，全国已经有近40个地区（省市级）宣布出台扶持氢能和燃料电池产业相关政策，长三角、珠三角、环渤海和西北地区的一些地市已出台氢能及燃料电池产业发展规划或方案，已运行及在建的氢能产业园有36个，其中华东地区18个、中南地区6个、华北地区5个、东北地区2个、西南地区2个、西北地区3个。
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近年国内氢能发展现状
然而，伴随着氢能发展热潮，片面宣传、为了补贴谋经营、只想短期获利不谋长远发展等现象滋生，对发展中的氢能产业造成不利影响。因此，在日渐升温的氢能“热”中应保持客观理性的“冷”思考，特别是石油石化企业需要冷静分析行业形势，找准发展切入点，不断创新技术，促进我国氢能产业持续健康发展。
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氢能产业发展亟待早日
突破氢气安全管理瓶颈
氢气的储运形态可以分为高压气氢和液氢两种。许多媒体总是强调氢气拥有高能量密度，是汽油能量密度的3倍以上。实际上，这指的是氢气的质量能量密度。从储运角度看，应关注氢气的体积能量密度。
无论是运输、储存，还是使用，都需要将氢气装储在容器中，体积能量密度低将增加储运成本。
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数据显示，氢气的体积能量密度，气态时不到液化石油气的1/8、天然气的1/3，液态时不到汽柴油的1/3、液化石油气和液化天然气的1/2。所以，从体积能量密度看，氢气并不具备优势。
氢气的液化条件很苛刻，温度高于零下240摄氏度，不能通过加压实现氢气的液化。在超低温度下实施氢气液化，技术难度大、装备要求高。另外，氢气液化过程中需要消耗氢气本身超过1/3的能量。所以，液氢作为交通动力燃料，体积能量密度不到汽油的1/3，液化时要消耗近1/3的能量，投资巨大，市场竞争力较弱。
以气体形式进行氢气的储存与运输是行业主流。目前，全球已建成运行的430多座加氢站以接收和储运气氢为主。近年来，随着氢能地位的上升，氢气安全管理开始出现争议。
现行法规把氢气归属到危化品范畴，对氢气生产、储运、经营和使用有严格规定，企业建设运营加氢站受到严格管控。曾有业界人士建议把氢气按能源管理，移出危化品目录。实际上，氢气归属危化品范畴是由氢气的属性决定的，不是由氢气的用途决定的。汽油、天然气、液化石油气都归属于危化品范畴，但并不影响它们作为车用燃料使用。
氢能到底安不安全？
2018年以来，国外加氢站、储氢罐和制氢装置屡有爆炸事故发生，警醒企业在氢气生产和储运过程中必须牢牢守住安全底线。涉氢安全事故的根源在于氢气泄漏。
氢气尤其是高压氢气容易造成金属材料塑性下降、强度降低、产生裂纹，导致氢气泄漏。氢气一旦出现泄漏，泄漏速度会迅速加快，堵漏是非常困难的。在相对密闭的环境中，泄漏的氢气快速扩散会使整个环境很容易处于爆炸极限内，哪怕一点点静电火花都能引起爆炸。
因此，企业应当严格执行国家标准和行业规定，在此基础上开展氢气相关设施的建设和氢气储运。只有在安全的前提下，才能更好地推动氢能产业健康发展。
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国外绿氢发展势头迅猛
国内技术基础相对薄弱
氢能产业发展的初衷是减排机动车尾气和二氧化碳，提高环境质量，缓解因温室气体大量排放导致的气候变化问题。要实现这个目标，必须依托先进的制氢技术和燃料电池技术，解决好氢能的获取和利用问题。
李毅中 工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长
发展氢能要科学合理地选择制氢工艺路径，必须在环保、经济、安全、高效的基础上实现氢能供给，避免二氧化碳大量排放。
中国工程院副院长、中国工程院院士杜祥琬
发展氢能及燃料电池汽车最主要的问题就是“氢从哪儿来”，要从可再生能源制氢着眼，搞清楚源头。
氢气根据生产过程中的碳排放情况分为灰氢、蓝氢和绿氢。
可再生电力主要指风电和太阳能光伏电。当前，已经工业化、较为成熟的电解水制氢技术为碱水电解制氢技术和质子交换膜水电解制氢技术，都适应可再生电力的特点，在不稳定电能条件下能实现装置安全、高效运转。
作为新一代技术，质子交换膜水电解制氢技术具有生产效率高、生产出的氢气纯度高、生产过程能耗低、装置占地少、安全可靠、更适应可再生电力波动性的特点。美国、欧洲和日本十分重视质子交换膜水电解制氢技术开发。
目前，美国普瑞敦昂塞、哈米敦等公司在质子交换膜水电解池开发与设备制造方面处于领先地位，占据了世界质子交换膜水电解制氢市场的70% 。
国内主要有中科院大连化学物理研究所和中船重工集团、中国航天科技集团的相关研究机构围绕不同应用背景开发质子交换膜水电解制氢技术，近年来技术水平不断提升，但在产能规模、设备制造与控制水平上与国外公司相比还存在差距，尤其是制造电解槽装置需要的质子交换膜主要依靠进口。
图片选自中国石化新闻图片网 视觉中国
文字 杜泽学
制图 剪万鹏 巩宝贵
视频来源 央视财经
编辑 徐徐 魏佳琪