双碳目标为氢能快速发展带来重要机遇

 

       长江日报：氢能被誉为21世纪的终极能源，这种说法是否客观？

 

       潘牧：化石能源如煤、石油，以及可再生能源如太阳能、风能、水能等，这些都是一次能源，转化成的电就是二次能源。氢能和电一样，需要通过转化得到，所以也是二次能源。

 

       目前地球上有绿氢、灰氢、白氢等。其中，绿氢和灰氢都是二次能源。白氢矿床目前已被探明存在，是一种天然的氢气，是一次能源，但还处在初步探索阶段。所以，氢能总体仍被定义为二次能源，需要一次能源的支持才能得到普及。

 

       认为氢能是终极能源的观点并不十分科学，但氢能的确是非常重要的能源组成部分。我们目前使用的二次能源主要是电，但目前全球仍有很多电不能到达的地方，氢气就成为必然选择。

 

       李谚斐：首先在于什么是“终极能源”。一方面，从我国明确提出的2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标来看，氢能会在其中扮演重要角色，到2060年，氢能成为终极能源有很大可能性。另一方面，氢能是21世纪终极能源的形式之一，但不是唯一的终极能源，这在业内是有共识的。其他清洁能源例如太阳能、风能，还有应用端的新能源汽车，目前都已得到快速的发展。目前来看，氢能发展相对滞后。

 

       长江日报：氢能产业全球布局很早，为什么发展还相对滞后？

 

       潘牧：发展氢能产业并非一个新鲜话题，上世纪七八十年代，国外为应对石油危机，就开始着手对氢能的研究。但是这些年来，石油资源未见枯竭，尤其是美国大力开采本国的石油、天然气资源，这让全球石油能源供应比较充足，导致氢能的发展自然放缓。

 

       随着近年来我国双碳目标的提出，要解决脱碳问题，氢能被重新提上日程。实现双碳目标，让氢能产业迎来了快速增长的机遇。

 

有必要超前布局氢能相关储运基础设施

 

       长江日报：从氢能产业上下游来看，氢能产业快速发展的难点有哪些？

 

       李谚斐：从氢能产业整体来看，制氢是上游，储运、装备制造是中游，应用是下游。

 

       谈到这里，首先得谈发展氢能的驱动因素。可再生能源，例如太阳能和风能的发展，需要配以储能，氢作为二次能源，就是储能的选项之一。这些一次能源转化为氢储存起来后，可解决航运业、钢铁业等领域的脱碳减排问题。从能源安全角度来看，除了电网，还需要其他形式，例如氢能的补充。

 

       从上游来看，我国可再生能源发展较为充分，规模最大、速度最快，通过可再生能源制氢相对来说具备有利条件。目前来看，中游还有瓶颈，需要基础设施的配套；下游需要应用场景的配合。一般而言，上游运转较好、进展较顺利的项目，都有中游、下游的配合，有效解决了氢气的消纳问题。

 

       长江日报：近期，中国石化起于内蒙古自治区乌兰察布市、终于北京燕山石化、全长400多公里的纯氢输送管道开始实施。这是我国首个纯氢长输管道项目。从氢能产业链角度看，这一事件有何标志性意义？

 

       李谚斐：这意味着我国氢能产业链的瓶颈问题能在一些部门、场景中得到优先解决，这样氢能产业发展得也会更快一些，所以有必要超前布局氢能相关的储运基础设施。

 

        氢气长距离运输管道的重要性就体现在，因为越来越多的管道一旦形成了网络，带来的不仅仅是管道本身的成本降低，还会产生网络效应。在这些效应的加持下，不管是车的成本还是燃料本身的成本都会大幅下降。

 

        低碳氢能被大规模应用，对消费者来讲，在经济上要有竞争力；从环境考虑，有待于整个系统或整个供应链网络的形成，能把低碳氢能送到消费者、企业的手中，这样才能达到减排的效应，低碳氢能的环保优势才能体现出来。

 

实现氢能产业规模效应，须先找到大量应用场景

 

       长江日报：氢燃料电池车作为氢气应用较为关注的场景，相比锂电池汽车，为什么发展迟缓？人们对氢燃料电池汽车的认识还有哪些误区？

 

       潘牧：氢燃料电池车能量密度高、加氢时间短，在重载续航里程长的重型交通工具上具有明显优势。我国目前在乘用车领域采取锂电池技术路线，在商用车领域采取氢能源汽车技术路线。目前我国已经有五个城市正在大规模开展氢燃料电池车示范应用，发展势头非常好。

 

       氢能产业的发展最开始是依靠氢能源汽车来带动的，目前全球已达到8万多台的保有量，中国有超过2万台的保有量，排名全球第二。要特别说明的是，人们容易“谈氢色变”，但这8万台车没有一台起火过，氢能源汽车的安全性是可靠的。

 

       氢能源汽车大规模普及目前面临的主要问题，是从氢气制取到运输至加氢站，到给汽车加氢，成本已经增加好几倍，所以加氢的价格和加油的价格实际差不多，但是和纯电车比起来，氢能源汽车的使用成本高。

 

       但我国有丰富的可再生能源，未来可再生能源产生的电会越来越便宜，由这些便宜的电制氢，也会逐步降低氢车的成本。长距离管网运输的搭建，相比长管拖车，也会让氢气的价格降下来。那个时候，氢能源汽车的春天就来到了。

 

       李谚斐：氢能源汽车目前有两个发展方向，一是侧重于发展载重型客车和专用车辆，在我国表现突出；二是发展商用车，例如日本。

 

       氢能源汽车的确是我国很多地区最开始布局氢能产业的重点。这是一个从无到有的过程，无论是汽车还是相关基础设施，例如加氢站都需投入大量成本，回报周期长，等待汽车数量增加有一个缓慢的过程。而纯电动车，依靠我国现有成熟的电网体系，投入成本相对小很多。

 

       所以，氢能产业在交通领域的表现，一般只会在固定路线、固定区域先试点，例如港口和各地都在投入的氢能源公交车。这些场景有稳定的需求，成本相对更低。

 

       所以近一两年，氢能产业发力的重点转向了化工、船燃、航煤等领域，绿氢在这些产业有大量原料和燃料需求，因为这些产业正需要适应脱碳减排的标准。与交通领域的投入相比，这些产业只需将原有的燃料替换成绿氢即可，不需要额外投入其他成本。未来，这些大型产业对氢气的消纳，会逐步带动氢能基础设施和相关产业链的完善，增加加氢站的布局，有助于氢能源汽车的普及。

 

       长江日报：化工、船燃、航煤等领域的大规模氢气应用，会对整个氢能产业带来哪些影响？

 

       李谚斐：我们可以把这些应用场景看作是一种前瞻性的布局。目前我国氢能产业还没有形成规模和格局，氢气的使用成本很高，就需要一些能够消纳氢气的大型产业先用起来，逐步积累产能，这样产业的规模效应才会体现出来，成本才能降低。所以实际上我们在期待什么？下游在政策支持之下，把需求打开，例如在一些小众领域进行试点，再慢慢铺开，会产生学习效应、规模效应、网络效应，成本曲线会从高走低，就跟当年电动车、太阳能、风能的成本曲线类似，由此把氢能产业投入本身的成本降下来。

 

发展氢能产业，内陆地区有后发优势

 

       长江日报：从国内氢能产业整体布局来看，哪些城市已形成较好的路径和经验？

 

       李谚斐：粤港澳大湾区发展较好，实际上这里已经具备对氢能广泛的需求基础，例如在石化、化工、冶金、船燃、港口氢车运输以及食品加工等领域。还有，香港的城市燃气很早就采取掺氢，未来可用绿氢全部替代，这也是很大的需求。在大湾区，绿氢可以直接变成绿氨、绿醇，二者不仅可以作为交通和电力部门的燃料使用，还可以作为石化和化工行业的原料，有广泛应用。

 

       所以，在大湾区，绿氢不论是用能还是原料的需求都非常充足，存在广泛的应用场景。其次，沿海地区有大量进出口氢基能源的机会。

 

       潘牧：氢能实际是“奢侈品”。经济条件越好的地方，氢能的产业链和市场发展越好。但并不是说除了发达地区以外，其他地区就没有机会了。因为氢能产业还远没有达到成熟的地步，发展格局并没有形成，内陆城市、后发地区有后发优势。