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科创院士谈|甄崇礼:中国氢能行业将产生大量千亿规模企业

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  说到氢能源,很多人首先想到的是用在汽车上,并把它跟锂电池车进行比较。其实,交通只是氢能源应用中占比极小的一个方面,它更具战略意义的应用在于电力、热力和工业制造业等方面,关乎中国能否实现“碳达峰”、“碳中和”的承诺。

  近日,由深圳创新发展研究院、博研教育、深圳企联联合主办的科技创新院士报告厅第二期活动在河套深港科技创新合作区开讲,澳大利亚技术科学与工程院院士、新南威尔士大学中国尖端技术产业研究院院长甄崇礼分享了上述观点。

  

  2020年9月,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”

  “‘碳达峰’不难,但‘碳中和’是一个很大的考验”,甄崇礼认为,要实现“碳中和”的目标,只有通过科技创新才可以做到,没有别的方法。从人类过去百年的能源进化史看,其本质上就是碳氢比的调整史。燃料的氢含量越高,能量密度就越高。氢燃料电池以氢气为动力来源,能量密度是汽油的3倍,优势明显。未来从碳能源转向氢能源是大势所趋。

  中国的二氧化碳排放,绝大部分来自电力、热力和工业制造业,然后才是交通、建筑和其他方面。“如果指望通过氢能源车的应用推广达到双碳目标,基本上没戏,因为就算完全取代燃油汽车都没用,氢能源的主战场还是在电力、热力和工业制造等领域。”甄崇礼说,当然,氢能源汽车也是值得研究应用的,比如在货运和公交大巴上。

  此外,在甄崇礼看来,中国发展氢能产业不仅有对环境污染、气候变化的考量,更重要的是能源安全问题。中国现在的能源结构中占比最大的是化石能源,而中国的进口原油占比从2018年开始就已超过70%,突破了国际石油安全警戒线。因此关注包括氢能源在内的新能源,符合中国国家能源安全的战略需要。

  在氢能领域,全球已展开了激烈的技术竞争,日本、韩国、澳大利亚、欧洲等都对氢能源产业进行了规划布局。甄崇礼指出,目前,中国在全球氢能竞争中尚未占据优势地位,“在核心材料、零部件、重大装备和工程等方面存在不少卡脖子的关键技术问题”。

  但中国也有着其他国家尚不具备的发展优势。甄崇礼说:“中国具备全球最大制氢产能和巨大的可再生能源可开发量、城市/港口的交通运输较为集中、产业链和标准规范已初步经形成。”同时,中国具备地方政府、企业和科研院所积极发展氢能的主观优势,预期到2023年,氢运输行业的投资将超过170亿美元。

  在甄崇礼看来,尽管目前中国在氢能的基础技术上并不领先,但在政府的大力支持和推动下,有足够的能力把不同氢能技术的产业连接起来,从而真正把氢能用起来。这方面,锂电与光伏业提供了成功的范例,甄崇礼相信,在氢能的利用上,中国也能在短时间内做到世界领先。

  甄崇礼注意到,近年来,中国氢能行业发展政策体系创新驱动力正从“自下而上”到“上下协同”发生改变,这有利于加快氢能制、储、运、加、用各环节的政策法规完善。“十四五”期间,“碳达峰”和“碳中和”将催生氢能行业的发展需求,有助于推动建成符合国情的氢能标准法规和产业政策体系。

  甄崇礼认为,未来中国将加速发展绿氢制取、储运和应用等氢能产业链技术装备,氢能供应保障网络逐步构建完善,促进氢能燃料电池技术链、氢燃料电池汽车产业链发展。此外,氢能可与电能互变、互通,可有效耦合传统化石能源和可再生能源系统,在工业、交通、建筑、能源等各个领域可实现产业规模化应用,提高氢能产业链配套能力,氢能产业发展水平将迈上新台阶。

  甄崇礼推算,随着终端产品应用场景愈加丰富,未来,中国氢能及燃料电池行业可带动33万亿元的产业链,催生大量千亿规模的企业,甚至部分万亿企业。

  

  甄崇礼说,氢能是一种柔性的“绿色”能源载体,可以一次性获得并长期储存,可以通过氢能燃料电池的技术整合成为电、热、气网一体化的结合点,是大规模消纳新能源,实现电网和气网互联互通的重要手段。基于氢“可循环”流通的本质特征,氢可以说是一种“能源货币”,氢能被认为是同时解决能源资源危机和环境危机的最佳途径。

  根据甄崇礼的研究,到2050年,氢能将在全球实现真正普及,全球能源互联网将形成以清洁能源为主导、以电为中心的格局。届时中国也将进入氢能社会,能源体系、国民经济、个人与社会生活都发生巨大改变。

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