氢能源：新时代节能减排新方案

日前，国务院常务会议讨论通过了《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》，明确了七大新兴产业的发展方向。其中，新能源汽车产业作为七大产业之一被单列出来，国家对新能源汽车的重视可见一斑。在新能源汽车产业中，氢能源动力汽车成为新亮点。业内专家表示，氢能源的广泛应用将进一步推动中国节能减排的发展。 氢能源：节能环保优势明显 当前全球正面临着严峻的能源挑战，中国是能源消耗大国，然而目前中国人均一次能源的消费量不到美国的1/18，仅为世界平均水平的1/3。与世界一次能源构成不同的是，中国以煤为主，煤占一次能源的比例为63.6%，由于煤的高效、洁净利用难度大，使用过程中已对人类的生存环境带来严重的污染。另一方面，中国人均能源资源严重不足，飞速的经济发展和能源利用效率低下导致能源需求不断增长，不可再生能源的日益匮乏威胁着世界能源安全。“新能源的开发和可再生能源的利用是当前一个很重要的课题。新能源是经济发展和人类生存的可靠保障。”全国氢能标准化委员会副主任毛宗强在接受中国经济导报记者采访时表示。 氢能，被称为人类的终极清洁能源。据中科院理化技术研究所低温技术实验中心李青博士介绍，氢是宇宙中最常见的元素，氢及其同位素占到了太阳总质量的84%，宇宙质量的75%都是氢。氢能有望成为世界能源舞台上一种举足轻重的“二次能源”。 业内人士认为，氢能与传统能源相比，具有4方面优势。“首先是高效，氢是等质量热值最高的燃料，每千克氢燃烧后的热量约为汽油的3.5倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍；其次，氢能源最清洁，燃烧后又生成水；第三，氢能是可再生的，广泛存在于水和有机化合物中，取之不尽用之不竭；第四，氢能制取方便，可通过水电解、高温裂解、光催化等多种途径获取，并易于和太阳能、风能实现对接，通过制氢储存太阳能和风能。”毛宗强表示。 专家指出，氢能源作为已知最清洁的高效能源，适用主要领域有工业、农业、民用、发动机引擎、气体提取、油炉混喷燃烧、机械动力燃料、科研、化工、冶金等行业。“氢气在航天工程、高空长航时无人机、船舶动力、轨道交通等众多领域均可大显身手，其热值远远超过碳氢化合物燃料，而且燃烧过程不会产生污染物，高效环保。对化工、冶金等高能耗产业和民用供热设施而言，氢能无疑是最理想的清洁能源。”毛宗强表示。 “工业生产中有很多副产氢气，值得充分利用，而且价格很便宜。”毛宗强指出，生产焦炭过程中会产生大量的氢气，一般情况下，生产1吨焦炭就得到400m3的焦炉煤气，焦炉煤气中，50—60%都是氢气；此外，通过电解盐水制造烧碱时，伴随氯气产生的就是氢气。对于副产氢气的价格低廉性，他为我们算了一笔账：江苏某地的氯碱工业厂在卖副产氢气时，1m3的氢气大概1元多人民币。1公斤（11.2m3）氢气燃烧产生的热量等同于1加仑（3.78升）汽油燃烧释放的热量。假设产生的热量一致，购买氢气所花的费用约为16.8元，而汽油大概要30元。“在这种情况下，充分利用副产氢气十分必要，眼下全国的副产氢气大概有900亿m3，若能充分利用，可以替代1/3的汽油消耗量，经济效益十分显著，同时也会带来巨大的环境效益，减少大量CO2、氮氧化物的排放。”毛宗强说。 中国：氢能源发展前景巨大 受石油危机的影响，美国学术界早在1975年就提出了“氢经济”的概念，德国1987年向外界展示了首个太阳能氢能经济示范工程。目前，美国、欧盟、日本、韩国都制定了较为完备的氢能发展规划，并尝试通过政策、法规促进氢能源的开发利用。资料显示，我国已将氢能列入“十一五”和“十二五”规划，并开展了示范项目和基础设施建设，同时，我国与十余个国家建立了氢能经济国际伙伴关系，积极开展交流合作。 我国在氢能领域的研究和开发起步其实不晚，最早可追溯到20世纪60年代初。 自20世纪70年代至今，在航天工业所需的高纯液氢和氢燃料电池等项目的牵引下，我国在氢的制取、储存、输送等技术领域均取得了大批技术成果。“可以说，无论是技术积累，还是研发经验，我国与美、日、德等西方发达国家的差距都不明显，毫不夸张地说，我国在技术层面上完全有赶超他们的实力。”业内相关企业表示，在氢能源的推广应用方面，我国起步要晚于西方20年以上，但是发展十分迅速。 业内专家表示，氢能的开发利用包括制氢、储氢、输氢、氢气加注、用氢等5个方面。我国在制氢和储氢环节的某些领域位于全球前列。在化石能源制氢方面，我国鄂尔多斯(600295,股吧)拥有全世界最大的制氢工厂，用煤制氢，年产18万吨氢气。在储氢材料稀土方面，全世界产能都被中日垄断，我国产能达到1.5万吨。而在高压储氢方面，我国制成了全球容积最大的储氢罐。“我国在氢能源发展上还是有一定地位的。”毛宗强强调。 毛宗强表示，虽然从氢能源的制备、储存和使用方面我国的技术水平都是比较先进的，但是现在最大的问题是如何将氢能源推而广之，使普通老百姓能切实感受到氢能源带来的利益，使氢能源不再“可望而不可及”。“人们用惯了汽油汽车，这样氢能源汽车的的推广就存在一定困难。”毛宗强说。 氢能产业化：政府和企业需携手合作 专家指出，从国际范围来看，美、欧、日等发达国家氢能源在能源市场的占有率还不足1%，仍处于小规模应用阶段，我国氢能源的发展水平更尚未达到这一数字。据西方学者预测，如果在储氢技术方面短期内无重大突破，氢能在国际能源市场上的占有率要到2060年才能突破35%。“对于中国氢能源的发展前景，这一数字稍显保守。”业内相关企业表示。 “氢能将在未来10～15年内影响我国能源系统，在解决当前能源供应问题的同时，应给予氢能足够的重视。”毛宗强说，中国氢能研发得到了科技部的大力支持，但对于氢能产业化发展，仅有科技部的研发支持远远不够，政府各部门，包括发改委、工信部、中科院、自然基金委、环保部等都要合作推动氢能发展。 “我国在氢能工业链的各个环节都已具有基础，如果政府能够支持，将其有机串联起来，我国的氢能利用就会飞速发展，为国家的能源战略作出切实贡献。”毛宗强表示。 在政府支持之外，企业自身也应发挥自身的作用。毛宗强表示，鉴于氢能产业链对于国民经济的影响以及未来氢能产业规模的庞大，特别是氢能产品应用领域和氢供应链，将会形成跨地域、跨行业的大型企业群和服务网络，应由相关企业挂帅，推动氢能产业化发展。“氢供应链的发展也需要大型企业牵头，保障整个氢能源网络的安全、合理布局，以及氢能工业的可控。”毛宗强强调。