鉅大LARGE | 點擊量：1017次 | 2019年05月10日
整個中國都在經(jīng)歷著一輪前所未有的氫能熱
2018年，氫能在中國受到前所未有的關注，上海、佛山、武漢、蘇州、濟南、大同、張家口……這些城市都已經(jīng)發(fā)布了氫能發(fā)展的規(guī)劃，而且仍有越來越多的城市加入到這個名單中。整個中國都在經(jīng)歷著一輪前所未有的氫能熱。
氫能被中國重視只是近幾年的事情，但是殊不知，現(xiàn)任國際氫能協(xié)會副主席的毛宗強早在二十六年前便開始接觸氫能，研究內(nèi)容包括氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池、納米碳儲氫、新型制氫方法、氫能經(jīng)濟與安全、氫能標準等等。
毛宗強1970年從清華大學工程化學系畢業(yè)，畢業(yè)后留在清華大學核能技術設計研究院從是核化工研究。1989年9月到1993年9月，經(jīng)過四年的英國留學，毛宗強回到清華大學原來的研究院。但當時研究院的核能研究極其缺乏資金，毛宗強需要在核能之外尋找一個新的研究方向。
從能源的角度出發(fā)，毛宗強經(jīng)過三個月夜以繼日的調(diào)研，查閱大量文獻資料，最后確定氫能應該是未來能源的方向。于是，毛宗強將氫能確定為自己的研究方向。
二十多年過去了，中國的氫能產(chǎn)業(yè)與當時大相徑庭；而毛宗強則成為了中國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶頭人之一。針對引發(fā)國際氫能發(fā)展熱潮的原因，以及中國發(fā)展氫能的必要性和需要解決的關鍵問題，《能源》雜志記者對毛宗強進行了如下專訪：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
《能源》：您剛開始進入氫能行業(yè)時遇到了哪些困難？
毛宗強：中國有句老話，三十不學藝。我開始將氫能源作為自己的研究方向時已經(jīng)47歲。但是面對組織要求，我還是毅然接受了任務。當時研究院很困難，啟動氫能研究的資金只有10萬元，還分為兩個項目，一個是固體氧化物燃料電池（SOFC），另一個就是質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）。
兩個項目都是我建議設立的，當時我選擇了第二個項目，第一個項目由另一個教授負責。因為我之前一直從事的都是萃取工程在核化工方面的研究，而氫能研究與原來萃取的研究根本不搭邊，原料的萃取設備，分析儀器都派不上用場。經(jīng)費只有5萬元，而且前面也沒有引路人，所以起始階段非常的困難。
后來克服了很多資金和研究上的困難，自己動手也搭起燃料電池測試平臺，開展實驗，來訪的德國專家大為驚訝。這位專家回國后為我爭取到短期訪問的名額。1997年，我作為訪問學者赴德國卡爾斯魯厄（Karlsruhe）研究中心做為期三個月的訪問學者。
當時卡爾斯魯厄中心已經(jīng)研究質(zhì)子交換膜燃料電池多年，進展不大，決定下馬。在我訪問學者結(jié)束后，項目負責人也要退休，所以卡爾斯魯厄研究中心就把絕大部分設備和資料都給了清華大學。我用德國發(fā)給訪問學者的津貼，將這些舊設備當做寶貝運回中國。為了節(jié)省經(jīng)費，自己當搬運工，請卡爾斯魯厄中心的叉車司機幫忙，將設備和資料裝滿集裝箱。這些物資在我的初期燃料電池試驗起了很大的作用。
在2000年，有關氫能國家的973重大基礎科研項目設立，我和中科院金屬所成會明研究院共同擔任這一項目的首席科學家。后來還陸續(xù)做了一些工作，業(yè)內(nèi)還比較承認。氫能與燃料電池的發(fā)展幾起幾伏，不少人在高潮時加入，低潮時轉(zhuǎn)行。我是經(jīng)過認真調(diào)查，分析與思考才選定氫能與燃料電池的，所以不論氫能潮起潮落，我一直走到現(xiàn)在。
所以，進入氫能行業(yè)是一個歷史的際遇，堅持氫能則是個人對自己判斷，預見的堅持。今天，看到越來越多的國家重視氫能，我國的氫能也得到越來越多的地方政府，企業(yè)和資本的青睞，心里倍感欣慰。
《能源》：作為國際氫能協(xié)會副主席，您認為現(xiàn)在國際上對于氫能發(fā)展態(tài)度是怎樣的？
毛宗強：國際氫能發(fā)展方面。由于美國特朗普支持煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源，因此對于氫能并不支持，但是日本、韓國、德國以及美國的不少州都十分支持氫能發(fā)展。
尤其是日本和韓國，國家最高領導人都明確表達了支持的的態(tài)度，日本現(xiàn)任首相安倍晉三以及前首相小泉純一郎都曾明確表態(tài)支持氫能發(fā)展；而韓國總統(tǒng)文在寅前不久也專門針對氫能發(fā)展發(fā)表了演講。
目前，國內(nèi)氫能發(fā)展的形勢已經(jīng)是熱火朝天，各大央企都是紛紛介入，地方也有很多規(guī)劃。但是還沒有如日本、韓國那般提到國家領導人的高度，中國也需要深入的討論一下，是否要將氫能作為一個國家的戰(zhàn)略。
《能源》：從全球來看，您認為引發(fā)國際上和中國氫能發(fā)展熱潮的原因有哪些？
毛宗強：在國際上，包括日本、韓國和中國在內(nèi)，為什么要發(fā)展氫能？原因有很多，但是我認為最主要的有兩個原因，也就是能源安全和環(huán)境壓力。
能源安全方面。日本和韓國兩個國家的能源都依賴進口，日本主要依靠石油、煤炭進口，需要經(jīng)過漫長的海上運輸，能源安全是一個大問題，所以他們認為必須要考慮另外一種能夠替代煤炭和石油、更安全的能源。
環(huán)境壓力方面。由于煤炭和石油使用都會排放二氧化碳，而在《巴黎協(xié)定》簽訂之后，二氧化碳減排壓力越來越大，全球溫度上升需要控制在1.5°C，而非此前確定的2°C。
日本針對二氧化碳減排提出過好多方案，2008年提出“冷卻地球”計劃，總結(jié)出21個技術，認為日本如果利用這21個技術，那么日本2050年的碳排放會相當于其2005年的水平，而且經(jīng)濟還會發(fā)展。這21個技術中有五六個都直接與氫有關，所以氫在碳減排中起著非常大的作用。
而對于中國，在能源安全方面相比日韓會好一些，煤炭資源豐富，但是石油、天然氣的對外依存度同樣很高，這一點和日韓相似。顯然中國也面臨能源安全的問題，同時承受著大量用傳統(tǒng)的化石燃料所帶來二氧化碳排放壓力。
據(jù)報道，英國已經(jīng)關閉最后一座煤礦，德國也宣布于2038年關閉燃煤電廠。我國能源組成中，煤炭體量巨大，不可能一下子都去掉，但是如果決定發(fā)展氫能，必須有一個清晰的頂層設計，怎么有步驟地去實現(xiàn)這個轉(zhuǎn)變，而不是沒有計劃的做到哪兒算哪兒。
《能源》：目前，國內(nèi)氫能發(fā)展聚焦于氫燃料電池汽車，您認為未來的氫能發(fā)展應該是怎樣的？
毛宗強：目前國內(nèi)氫能發(fā)展聚焦于氫燃料電池汽車，是因為國家政策支持力度大，補貼還沒有退坡。
但是我想需要全面發(fā)展氫能，和氫能的各種應用相比，氫能在交通的應用占比不到30%，60%-70%的氫都要應用在其他地方，比如說氫能發(fā)電、建筑供暖、工業(yè)用高品位熱源、化工原料等。
目前，可再生能源發(fā)電量越來越大，但是由于其不穩(wěn)定，電網(wǎng)是以煤電基礎來接納可再生電量。如果將來要削減煤電，可以用氫來發(fā)電，代替煤電成為電網(wǎng)穩(wěn)定的基礎。
據(jù)國際上的測算，到2050年時，大概15%左右的氫能要用到發(fā)電上，日本已經(jīng)在開展超大功率的氫能源燃氣輪機發(fā)電的工作。
還有就是建筑用熱電聯(lián)供，日本也做了很多，而我們國家基本還沒有。
未來的氫能發(fā)展應該是全面的，不僅僅是目前聚焦的氫能交通，而是包括氫全方位應用的氫經(jīng)濟，進而發(fā)展到包括氫醫(yī)學在內(nèi)的氫社會。
《能源》：在技術方面，中國無疑和國外先進水平仍有差距，您怎么看這種差距？
毛宗強：我認為中國氫能雖然逐漸被大家認可和支持，但是畢竟要有個階段，如果一開始便是很高的標準，便很難起步和推廣。
比如說國內(nèi)最起碼已經(jīng)有了氫燃料電池的大巴和卡車，35MPa的加氫站也可以使用，不能直接與日本70MPa應用于燃料電池小轎車上的水平相比較，國內(nèi)現(xiàn)在還沒發(fā)展到小車的階段。但以后肯定會朝這方面發(fā)展。
目前，我國氫能和國外相比，有不少差距，但總的來說是正朝縮小差距的趨勢發(fā)展。
《能源》：關于氫能標準，您也做了許多工作，您能介紹一下這塊的情況和問題嗎？
毛宗強：我們在2008年之前便一直在做標準，后來在2008年成立了中國標準化委員會氫能技術專業(yè)委員會，代號SAC/TC309，對標國際標準化組織氫能技術委員會，代號ISO/TC197。我作為發(fā)展中國家代表，擔任ISO/TC197副主席近三屆，2018年底卸任，現(xiàn)由年輕的中國專家繼任。
到目前為止，在國內(nèi)多個不同領域標委會的努力下，全國性的氫能標準已經(jīng)做了七八十項，但是還不能夠滿足氫能發(fā)展的要求。我個人認為應該大力促進國家標準。
制定標準本身的目的就是為了產(chǎn)品、技術流通，但是目前每個標委會每年只有幾項國家標準的額度，比如每年國家給氫能標委會的編寫標準五項左右，然后形成五個標準，但氫能每年實際上有很大的需求，不止這五個，現(xiàn)在為了控制數(shù)量，人為地壓制國家標準的數(shù)量。
現(xiàn)在放開地方標準或者企業(yè)標準的制定，但是我個人有疑問，我覺得國家應該抓的是國家標準的質(zhì)量，應該放手的是國家標準的數(shù)量，應該鼓勵的是中國標準進入國際標準。用制定地方或者企業(yè)標準代替國家標準的缺失，是不科學的。
《能源》：對于國內(nèi)氫能發(fā)展，您有哪些建議？
毛宗強：國內(nèi)氫能下一步發(fā)展，第一個建議就是需要設立專門的政府管理機構(gòu)，有專門的官員來專職負責氫能。
到目前為止，中國還沒有專門的機構(gòu)和官員負責氫能，都是代管。在美國能源部，它下面便有專門的氫能與燃料電池辦公室負責全國氫能的管理，辦公室有30多個工作人員，美國能源部網(wǎng)上公布聯(lián)系方式，誰負責什么，比如氫氣制備、燃料電池、氫在特種上的應用、國際關系等等都很明確，一目了然。
在日本，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構(gòu)（NEDO）為日本最大的公立研究開發(fā)管理機構(gòu)，承擔著日本的一部分經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)行政業(yè)務，主要目標是負責解決能源和環(huán)境問題；以及促進科技產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。其下面有專門的機構(gòu)負責氫能的項目設計、招標和驗收等工作。
雖然我們成立了若干聯(lián)盟，像比較重要的便是2018年2月份國家能源集團牽頭成立的中國氫能聯(lián)盟。但是聯(lián)盟畢竟是個聯(lián)盟，無法發(fā)揮政府的領導作用，只能起到行業(yè)自律作用。
第二個建議就是要合理規(guī)劃氫能頂層設計，全國氫能雖然熱火朝天，但是沒有全國統(tǒng)一規(guī)劃，就會低水平重復，低品質(zhì)競爭，影響我國氫能進步?，F(xiàn)在不少地方政府如上海、蘇州、佛山等地都推出地區(qū)規(guī)劃，只是好事情。要是有全國性的氫能規(guī)劃，那就更好了。
第三個建議就是加強氫能科普，讓更多的官員和公眾了解氫能，認識氫能，就會避免因?qū)淠艿臒o端恐懼和缺乏了解而將氫氣劃到危險化學品類別，而不是像天然氣一樣歸于能源氣體。
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