氢气有资源丰富、燃烧热量大、零污染、无噪音等优势，是未来的理想能源。作为全世界第一大产氢国，中国目前正准备步入“氢能时代”。然而推进氢能利用，还需要破除诸多障碍，在氢能布局的热潮中，应有更多理性思考。近日，清华大学核能与新能源技术研究院教授、国际氢能协会副主席毛宗强就我国氢能利用现状，与国外领先水平的差距以及产业高质量发展面临的问题等接受了本刊记者的采访。

  我国每年生产氢气2000多万吨，已连续多年位居世界第一。氢气制备包括多种途径：化工原料制氢，即通过甲醇、乙醇、液氨等原料分解制氢；石化原料制氢，即使用石油、煤炭、天然气等资源和水蒸汽反应；电解水制氢，即通过电解水分解为氢气和氧气，可利用太阳能和风能发电降低CO2排放。

  据毛宗强介绍，国内95%~96%的氢气来自化石能源，例如煤炭、天然气和石油。国际上天然气制氢路径较多，国内由于天然气短缺且成本比较高，所以以煤制氢为主。相比之下，在多种制氢工艺中，煤制氢成本最低，但污染也最为严重。如今温室气体减排已经引起国际社会的高度关注，利用氢能时需要仔细考虑环保因素。煤制氢工艺，生产1公斤氢气排放20公斤CO2；天然气制氢工艺，生产1公斤氢气排放5公斤CO2。“各地禀赋不同，我们提倡因地制宜利用氢能。基于能源与环保的考虑，我们主张利用国内现有的副产氢，例如氯碱副产氢以及焦炉煤气副产氢。与此同时，氢能和可再次生产的能源耦合也是未来的发展的新趋势。目前许多地区风电、光电等供过于求，过剩的发电能力能够最终靠电解水生产氢能，即通常所说的P2G模式。储存氢气比储存电能更加可行。可以加压缩小体积储存，也能更加进一步液化成液氢，还可通过有机物加氢，将氢气变成另一种有机物来储存。”毛宗强表示。

  虽然我国氢气产量超过全球三分之一，但之前氢气基本作为化工原料，作为能源使用尚未形成规模，副产氢气没有正真获得充分利用。

  近年来，我国政府给予了大量补贴和优惠政策，鼓励燃料电池车的发展。目前国内商用燃料电池车保有量达2000~3000辆，其中有1000辆在运行。由全球环境基金（GEF）、联合国开发计划署（UNDF）和我国科技部（MOST）支持的“中国燃料电池公共汽车商业化示范项目”自2003年起已陆续开展三期。全国已有十几个城市开通了燃料电池公共汽车示范线。

  可再生能源发电目前在我国所有电力供应中占比虽不大，但随着时下人们对环保的重视以及可再次生产的能源技术的成熟，慢慢的变多的可再次生产的能源电力即将投用。然而，可再次生产的能源电力供应的一大弊端是不稳定，需要配备电厂，目前以煤电作为补充较为普遍。未来煤电比例将会慢慢的低，以氢能燃气轮机发电来弥补可再次生产的能源发电将成为一种解决方案。

  除了传统用途，如制造合成氨、石油加氢精制之外，一些新的利用方向需要我们来关注。例如，在减排CO2方面，可通过现场生成的CO2，以及富CO2气体，和氢气反应生成甲醇并进一步向化学链下游发展。

  毛宗强表示，我国在燃料电池商用车领域取得的成绩已引起全球关注。与锂电池电动车相比，燃料电池车具有诸多优势。首先，锂电池车的里程焦虑问题难以解决，况且锂离子电池的功率密度已经接近“天花板”，目前增加里程只能依靠多加电池组，而燃料电池车通过添加氢气即可；其次，锂电池车充电时间长，而燃料电池车加氢速度和加油速度类似；再次，锂电池衰减以及对工作时候的温度的要求都将长期困扰锂电池电动车的发展。

  受国家和地方政府的政策鼓励，国内氢能产业步入爆发期，多地宣布上马氢能项目，全力发展燃料电池车，布局氢能产业链。多位业内专家觉得，燃料电池车发展的掣肘是加氢站的不足。目前国内仅有十多个加氢站，不过，依据相关规划，2020年加氢站将达到100座。

  毛宗强认为，利用氢能要放开思路。目前国内还大多分布在在车用燃料方面，而日本等发达国家在氢能发电领域、建筑热电联供等领域已有所布局。

  日本正在实施氢能发电计划。在澳大利亚购买了200平方公里的褐煤矿，利用褐煤制氢，生成的CO2储存在地下。氢气在澳大利亚液化后，通过船运输至日本。这些液氢很大一部分将用于燃气轮机发电。氢能发电厂设计能力达到700兆瓦，已经开建。韩国也在布局氢能发电，主要是通过燃料电池发电，目前最大的燃料电池发电厂设计能力为几十兆瓦，规模较小。

  与日本和美国加州乘用车的加快速度进行发展不同，我国选择优先发展燃料电池商用车，毛宗强分析原因有四：

  现在国外较为先进的氢燃产电池堆体积功率在3千瓦/升以上，而我国的水平在2千瓦/升左右。日本的目标是2025年达到4千瓦/升，2030年达到5千瓦/升，2040年达到9千瓦/升。国内外差距十分明显。

  一辆氢燃料电池小轿车只能乘坐4～5人，而一辆氢燃料电池大巴可乘坐50人。汽柴油商用车油耗高，污染大，一旦采用氢燃料电池，则变为零排放车，环保效果更显著。

  日本拥有加氢站100个，有3000辆小轿车运行。而我国仅有十多个加氢站，远不能够满足乘用车的需求。

  燃料电池车目前是新兴起的产业，新车在运行过程中有几率发生很多问题，要一直调试。因私家车维护难度大，而商用车路线固定，有利维护，便于积累经验。

  总体看来，国内加氢站建设速度较快，但技术水平仍有待提升。基于我国目前的情况，商用车获得了优先发展，几乎所有加氢站设计加注压力均为35兆帕。而日本推广乘用车，加氢站设计加注压力为70兆帕。我国只在大连建设了1个70兆帕的加氢站，并且尚未商业化运营。同时，国内加氢站储存容量偏小，大的也仅有1000公斤，而日本加氢能力达1500~3000公斤。国内储存形式主要是高压氢气，而日本主要为液氢。由于成本比较高，我国液氢大多数都用在军工领域，尚未进入民用市场，尢其技术瓶颈有待突破，实现设备国产化减少相关成本至关重要。

  除了技术方面的不足，毛宗强认为，国家的政策不明朗也阻碍了氢能产业的发展。2014年11月，国家提出对符合国家技术标准且日加氢能力不少于200公斤的新建燃料电池汽车加氢站，每站奖励400万元，但执行一年之后没有持续推进。但地方政府在这方面比国家层面超前。例如，佛山对新建固定式加氢站最高补贴800万元，加氢站运营也能够得到相应补贴。此外，我国加氢站建设的审批程序也不明确，妨碍了加氢站建设的步伐。

  与此同时，当前氢能产业呈现“一窝蜂”上项目的苗头。一些地方政府，在没做好技术调研和市场分析的情况下，盲目跟风引进项目。毛宗强希望产业高质量发展能更脚踏，“虽然今天要依靠政府的扶持，但也要为将来实现市场化早做打算。”