国电投氢能首席技术官柴茂荣：中国氢能产业尚处第二梯队
氢能释放无碳一次能源，促进能源体系清洁低碳化，有助于实现碳中和、碳达峰目标。氢能炙手可热，据报道，至少 23 个省市将氢能源写入规划中，超三分之一央企已布局制氢储氢等全产业链。
为什么要发展氢能产业？对于氢气产能世界第一的中国来说，似乎不需要回答。
“发展氢能关乎国家的能源安全，目前中国原油对外依存度约70%，天然气约50%。发展氢能对优化能源终端体系，确保能源供应自主高效意义重大。”国电投氢能公司董事、首席技术官柴茂荣在采访中如是说道。
图源极派Daily
被“卡脖子”的氢气产能第一国
随着全球碳中和目标明朗，“氢能社会”构想已不再孤独。据报道，截至目前，韩国已宣布 1450 亿美元氢能源战略，欧盟发布《欧盟氢能战略》及《能源系统一体化战略》，已有超过 20 个国家和地区发布氢能相关战略，占世界经济总量的 75%。
目前，我国氢气年产量已逾千万吨规模，位居世界第一大产氢国。媒体对氢能及燃料电池技术进步大肆鼓吹不绝于耳，柴茂荣表示“我国氢气基本上都用在了石油精炼、加氢重整和合成氨、甲醇等方面，而用于燃料电池等的高纯氢气，不到百分之一。”
在采访中，柴茂荣提到中国与日本的氢能产业存在代际差。日本以举国之力加快发展氢能，甚至有日本学者将发展氢能比喻为“日本能源的推倒重来”，在燃料电池的技术研发领域，从膜电极、Pt载量、膜电极耐久时间、电堆价格等方面，我国和日本的差距巨大。
那么氢能产业进一步发展，首要解决哪些问题?“首先从顶层设计开始，将氢能列为能源主体。例如《能源法》等，先解决身份问题，然后才是大规模发展。”柴茂荣表示。
燃料电池乘用车技术更成熟
在氢能应用端，国内外均从交通运输起步，交通领域汽油相对价格较高，最容易驱动能源替换。
有业内人士将燃料电池应用区分为乘用车用和商用车用，轻率地得出燃料电池只适合于重卡等商用车的结论。对此，柴茂荣持相反意见：“国外燃料电池乘用车和商用车的开发基本上是同步进行的，而燃料电池乘用车技术相对更成熟。”柴茂荣举例，丰田Mirai氢燃料电池乘用车已经实现了商业化，它和同档次的电动汽车特斯拉ModelS同台竞争，价格基本相当，而续航距离和安全可靠性更优。
据了解， 早在2014 年，丰田就开始销售量产版燃料电池汽车 Mirai。全球各大主机厂的新能源战略，大多以电动车为主攻方向，但丰田却在燃料电池领域投入巨资。丰田在燃料电池研发上的激进，其背后与日本政府的氢能源战略有很大关联。丰田利用燃料电池乘用车和商用车的协同效应，来刺激氢能源的需求。
柴茂荣表示，国内增程式燃料电池大巴刚刚开始，国产电堆的稳定性、一致性还有待提高。原因在于我国在高能量密度，低成本电堆等关键技术没有取得突破。
实际上，国内很多厂家都只能购买国外材料生产膜电极、电堆等，然而，国外最先进的材料难以买到，国产材料又很难达到车规级指标要求。“很大部分来自大学实验室，容易有生产经验不足、只注重几个单项指标的问题，且对一致性、稳定性和降低成本不敏感，很多车还没开出厂就抛锚了。”柴茂荣说。
氢能产业最大投资机会在材料
对于投资者而言，氢能产业最大的投资机会在哪里呢?
“做能源要从材料做起，投资要往上游走，’卡’得最厉害的部分，投资价值最大。”柴茂荣这么认为。
催化剂方面，国内在耐久性能、单位铂金的发电电流MMA都有很大的差异，具体体现在担载工艺和载体选材上。在燃料电池电堆的成本中，催化剂的主要成分是铂金，占据整个电堆成本的60% ，这也是燃料电池成本居高不下的原因之一。
质子交换膜方面，高温拉伸强度、低加湿质子传导率、滲氢电流等主要指标和国际水平相差一个数量级。还有碳纸扩散层，从导电碳纤维到抄纸到成纸工艺技术，国内也一直没有突破。
车载用高功率双极板技术，也一直是我国的短板。我国的金属双极板的耐腐蚀性、镀膜强度、生产效率、平整性、耐久性，都和国际先进水平相差悬殊。
氢能既可以解决大规模电力的储存问题，也可以解决将来单一电网不能解决的冶金、化工行业的原料问题。
对于氢能发展方向，柴茂荣建议重视两条路线：一条是光伏或者风电发电， 电解制氢，然后通过储氢来储能;还有一条就是植物生物发酵制乙醇，或者电解制氢然后合成甲醇，氨等，便于安全储运，再通过乙醇、甲醇和氨制氢。
关于未来的能源体系，柴茂荣认为，因为国家体量太大，只用一种能源是绝对不可能解决所有的问题的，未来肯定是一个往低碳方向走的多能源体系，氢能的位置举足轻重。
推
荐
阅
读
1、重磅发布！河北、河南申报已获批！东岳或成唯一一个横跨五大示范城市群的企业！
2、万钢重磅定调“氢能成为能源转型发展的未来方向”！第二批示范城市群近期获批！
3、中国工程院院士郑津洋：氢能管道输送技术发展现状和挑战4、2021年国产膜电极扩产争霸！谁是TOP 1？5、探路“氢进万家”，山东已开通30余条燃料电池公交专线6、【年终盘点】关于氢能和燃料电池产业“2021年度6大关键词”，哪一个戳中了你？7、干货好文！质子交换膜燃料电池用氢质量标准的发展历程和现状
本期责任编辑：戴欣馨
联系邮箱：daixinxin@acmi.org.cn
添加管理员微信（微信号：ranliaodianchijun），加入氢燃料电池行业微信交流群
【免责声明】1、鉴于本平台发布稿件来源广泛、数量较多，如因作者联系方式不详或其它原因未能与著作权拥有者取得联系，著作权人发现本平台转载了其拥有著作权的作品时，请主动与本平台联系， 提供相关证明材料，本平台将及时处理；2、本平台文章转载目的在于传递更多信息，并不代表本平台赞同其观点和对其真实性负责；3、如其他媒体、网站或个人转载使用，需保留本平台注明的“稿件来源”，并自负法律责任；4、对免责声明的解释、修改及更新权均属于全球氢能所有。