近日，國家標準委與國家發展改革委、工信部、生態環境部、應急管理部
、國家能源局聯合印發了《氫能產業標準體係建設指南(2023版)》(以下簡稱《指南》)。本刊采訪了中國工程院院士
、中國礦業大學(北京)教授彭蘇萍，他表示，未來10～20年將是我國氫能源與燃料電池產業發展的重要機遇期;新產業的標準化非常重要，《指南》是近期我國氫能產業標準化的操作手冊，實現“雙碳”目標需要在技術方麵進行大膽創新;如何控製好製氫過程中的碳排放、提高清潔能源製氫比例
、降低燃料電池成本仍是我們麵臨的挑戰。
  人(ren)類(lei)發(fa)明(ming)了(le)內(nei)燃(ran)機(ji)，但(dan)並(bing)沒(mei)有(you)完(wan)全(quan)替(ti)換(huan)掉(diao)蒸(zheng)汽(qi)機(ji)。我(wo)們(men)今(jin)天(tian)討(tao)論(lun)氫(qing)能(neng)
，並(bing)不(bu)是(shi)認(ren)為(wei)氫(qing)能(neng)可(ke)以(yi)替(ti)代(dai)所(suo)有(you)能(neng)源(yuan)
，而(er)是(shi)在(zai)探(tan)討(tao)一(yi)個(ge)各(ge)種(zhong)能(neng)源(yuan)和(he)各(ge)種(zhong)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)方(fang)式(shi)共(gong)存(cun)的(de)模(mo)式(shi)。
  未來10～20年是機遇期
  問：六部門聯合印發的《指南》
，對我國氫能產業發展的意義是什麼?
  答：這是國家層麵首個氫能全產業鏈標準體係建設指南。我之前一直在呼籲建立健全產業政策
、安全監管及技術標準體係。《指南》提出
，到2025年
，支撐氫能製、儲
、輸
、用全鏈條發展的標準體係基本建立，製修訂30項以上氫能國家標準和行業標準。《指南》具體明確了近三年國內國際氫能標準化工作重點任務，部署了核心標準研製行動和國際標準化提升行動等“兩大行動”，稱得上是近期我國氫能產業標準化的操作手冊。
  新產業的標準化非常重要。最近，工信部等四部門印發了《新產業標準化領航工程實施方案(2023-2035)》
，所提出的“ 8+9新產業”就包括氫能產業，涉及新能源
、新材料、新能源汽車、民用航空
、船舶與海洋工程裝備、新型儲能等內容，對於指導產業長期發展具有基礎性
、引領性意義。
  問：對於利用氫能加快能源轉型，全球主要國家都有哪些新動向?
  答：當前全球主要發達國家高度重視氫能產業的發展，都希望能源利用方式從以前的礦藏資源消耗型向天然資源再生型轉變，能實現低碳化――在做大可再生能源規模的同時
，降低化石能源的利用規模。
  迄今為止，全世界有大約80個國家和地區提出了重視氫能的發展規劃。日本希望能從以前進口煤、jinkouyouqixiangjinkouqingzhuanbian。aodaliyashinengyuanchukouguo
，yiqianzhuyaochukoumeitan，erxianzaideqingnengfazhanguihuazhuyaojujiaoyuqingqichukou。ouzhouchuyugongyehuahoushiqi
，muqianfazhanqingnengzhuyaoshiweilegongyetuotan。meiguojinnian6月發布《美國國家清潔氫能戰略及路線圖》
，鼓gu勵li清qing潔jie氫qing能neng技ji術shu研yan發fa創chuang新xin，更geng加jia重zhong視shi清qing潔jie氫qing能neng技ji術shu產chan業ye化hua。我wo國guo基ji於yu煤mei在zai一yi次ci能neng源yuan結jie構gou中zhong占zhan比bi的de現xian實shi，發fa展zhan氫qing能neng主zhu要yao是shi為wei了le優you化hua能neng源yuan結jie構gou、改善能源品質。
  問：氫能會是顛覆性和替代性的能源嗎?
  答：人類的能源利用方式主要經曆了生物質能源(薪柴)、煤炭、油氣、xinnengyuanjigejieduan。renleifamingleneiranji
，danbingmeiyouwanquantihuandiaozhengqiji。womenjintiantaolunqingneng，bingbushirenweiqingkeyitidaisuoyounengyuan，ershizaitantaoyigegezhongnengyuanhegezhongnengyuanliyongfangshigongcundemoshi。
  燃料電池發電是氫能的重要利用方式，是一種電化學反應
，通過電荷轉移，將化學能轉化為電能。而油氣內燃機
、煤炭蒸汽機是一種動力機械，主要發生物理變化，通過直接燃燒燃料產生能量。
  以(yi)前(qian)我(wo)們(men)認(ren)為(wei)氫(qing)主(zhu)要(yao)是(shi)一(yi)種(zhong)能(neng)源(yuan)，後(hou)來(lai)我(wo)們(men)發(fa)現(xian)用(yong)氫(qing)來(lai)消(xiao)納(na)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)是(shi)一(yi)種(zhong)非(fei)常(chang)有(you)用(yong)的(de)儲(chu)能(neng)方(fang)式(shi)。因(yin)此(ci)，氫(qing)就(jiu)有(you)了(le)能(neng)源(yuan)生(sheng)產(chan)和(he)儲(chu)存(cun)兩(liang)方(fang)麵(mian)的(de)屬(shu)性(xing)
，在(zai)今(jin)後(hou)的(de)能(neng)源(yuan)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)中(zhong)占(zhan)有(you)一(yi)席(xi)之(zhi)地(di)。
  讓氫能更綠色更經濟
  問：基於我國的能源結構，該如何利用氫能促進能源轉型?
  答：我國具有豐富的氫能資源，煤製氫技術也趨於成熟。但如何控製好製氫過程中的碳排放、提高清潔能源製氫比例
、降低燃料電池成本仍是我們麵臨的挑戰，支撐氫能發展的核心技術和關鍵材料難關還需要進一步攻克。
  對一個以煤為主要能源的國家來說
，二氧化碳排放是需要破掉的“緊箍咒”。未來10～20年將是我國氫能源與燃料電池產業發展的重要機遇期，要緊密聯係我國能源發展實際，從政策、技術、資金、國際合作等方麵積極謀劃
，把握機遇
，提前準備
，助力氫能產業高質量發展。
  問：從全球來看，氫的來源和應用有哪些可行的途徑?對於綠氫的發展您有什麼看法?
  答：2020年全世界純氫產量嚴格統計是7500萬噸，若稍微放開一些指標，則超過1億噸。我國是世界上最大的製氫國家，氫氣主要用於化工精煉和合成氨等領域。2022年我國的氫氣產能超過4500萬噸，產量超過3350萬噸。
  雖然未來要發展可再生能源製備綠氫

，但在當前的發展階段，穩定、可靠

、便宜的氫還不能放棄。從世界範圍看，北美
、歐洲的氫氣
，主要是通過天然氣製造。以高溫固體氧化物電解池製氫為例，美國Bloom Energy公司研製出了130千瓦的製氫示範裝置，德國Sunfire公司推出了2.6兆瓦的示範係統

，丹麥托普索公司的產能達到500兆瓦。我國目前主要是煤製氫，在發展氫能源的過程中，需要關注如何把二氧化碳的排放控製好。
  問：目前氫燃料電池有哪些新的發展方向?
  答：氫能利用主要是靠燃料電池轉化，現在主流的燃料電池技術主要有兩種：一是質子膜燃料電池，二是固體氧化物燃料電池。
  質子膜燃料電池工作溫度比較低(90攝氏度左右)


、啟動比較快，在交通領域應用得比較廣。固體氧化物燃料電池的工作溫度為600～800攝氏度，主要應用在分布式發電等領域。固體氧化物電解槽製氫具有高溫運行、效率比較高
、耗電量比較小的特點，比常規質子膜及堿性電解槽省電1/5到1/3，haikeyitongguogaowengongjiezhuanhuaeryanghuatan。gutiyanghuawuranliaodianchijishushoudaoleoumeigeguodeguanzhu
，yinweitaduiyuanliaodeyaoqiubugao，buxiangzhizimojishunayangxuyaogaochundudeqing，erqietianranqi、液化氣也可以作為原料。
  中國氫能發展不但僅僅限於製氫
，將來可能更依賴於能源轉化為電的裝置――燃料電池技術的發展與提升。中國礦業大學(北京)從“十二五”開kai始shi研yan究jiu固gu體ti氧yang化hua物wu燃ran料liao電dian池chi，去qu年nian初chu步bu研yan發fa成cheng功gong的de二er氧yang化hua碳tan近jin零ling排pai放fang的de煤mei氣qi化hua發fa電dian技ji術shu通tong過guo了le科ke技ji部bu的de驗yan收shou。該gai技ji術shu主zhu要yao采cai用yong固gu體ti氧yang化hua物wu燃ran料liao電dian池chi發fa電dian和he固gu體ti氧yang化hua物wu電dian解jie槽cao製zhi氫qing，實shi現xian了le1兆瓦供熱、500千瓦供電的熱電聯產，一次發電效率達到53%

，還成功把二氧化碳轉化為化工產品，所以我們將聚焦於這個方向繼續努力。
  產業發展須突破“卡脖子”環節
  問：從產業鏈角度來看
，儲氫和供氫環節有哪些創新思路?
  答：目前主要是利用壓縮氫氣的供氫方式，液氫成本比較高，主要運用於航天係統，要在民用係統上應用還需要一段時間。
  氫能不利於存儲、液化成本高等問題影響了氫能遠距離輸送。2016年，美國
、日本和澳大利亞等國家提出了“氫2.0規劃”
，把製氫和應用方式向“氨為載體”轉化，比如中東地區的石油大國提出的“綠色甲醇”計劃。
  lvanzuoweilvqingdezaiti，zaiguoneiyededaolezhichi。lirufuzhouyijingchengliguoneishoujiaanqingnengyuanzhongdachanyechuangxinpingtai
，ningxiayechenglileanqingchanyelianmeng，shandong
、遼寧和山西的一些企業也在進行研究。
  問：在儲運方麵，管道輸氫與天然氣摻氫有哪些突破?
  答：氫能儲運基礎設施發展薄弱是我國氫能產業發展的“卡脖子”環節。當前，氫能儲運成本占到“製儲輸用”全產業鏈總成本的30%～40%。
  按照氫能輸送狀態的不同，運輸方式可分為氣態
、液態、固態三類;氣態氫輸送以長管拖車
、純氫管道輸送、天然氣管道摻氫輸送為主;液態氫輸送以液氫罐車、專用液氫駁船
、液氫管道為主。一般認為，長管拖車在運輸距離小於200千米時具有成本優勢;液氫遠距離輸送優勢明顯
，但在現有技術條件下液化係統能耗高且初始投資大。相較而言，純氫管道輸送
、天然氣管道摻氫輸送都能夠實現氫能的遠距離、大規模、低能耗運輸。
  我國的純氫管道規劃與建設剛剛起步。今年4月
，中國石化宣布，全長400多千米的“西氫東送”輸氫管道示範工程已被納入《石油天然氣“全國一張網”建設實施方案》，這標誌著我國氫氣長距離輸送管道進入新的發展階段。6月25日，國家管網集團完成了我國首次高壓力純氫管道試驗――6.3兆帕管道充氫測試和9.45兆帕管道爆破測試取得成功。
  以摻氫天然氣的形式開展氫能儲運與利用，將是快速突破氫能產業規模化發展瓶頸的主要方式。目前我國天然氣管網總裏程約為11萬千米，“全國一張網”已基本建成，2025年總裏程將達到16.3萬千米，這為發展天然氣摻氫產業提供了堅實的基礎條件。研究認為

，按20%的比例摻氫，2030年天然氣摻氫全產業鏈產值可達1800億元/年。
  問：我國氫能源與燃料電池發展存在哪些亟待解決的問題?
  答：我(wo)國(guo)具(ju)有(you)豐(feng)富(fu)的(de)氫(qing)資(zi)源(yuan)，已(yi)經(jing)掌(zhang)握(wo)了(le)煤(mei)製(zhi)氫(qing)技(ji)術(shu)，世(shi)界(jie)汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)第(di)一(yi)大(da)國(guo)的(de)規(gui)模(mo)，也(ye)為(wei)氫(qing)能(neng)發(fa)展(zhan)提(ti)供(gong)了(le)廣(guang)闊(kuo)的(de)平(ping)台(tai)。目(mu)前(qian)還(hai)需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)攻(gong)克(ke)很(hen)多(duo)關(guan)鍵(jian)的(de)零(ling)部(bu)件(jian)和(he)卡(ka)脖(bo)子(zi)的(de)技(ji)術(shu)，例(li)如(ru)質(zhi)子(zi)膜(mo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)成(cheng)本(ben)問(wen)題(ti)
，固(gu)體(ti)氧(yang)化(hua)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)規(gui)模(mo)化(hua)問(wen)題(ti)。我(wo)們(men)在(zai)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)、係統研究方麵還有所欠缺，產業政策還需要和區域經濟發展更緊密結合。
  我國對燃料電池的規劃是，質子交換膜技術的燃料電池
，到2050年壽命超過4萬小時、成本低於300元/千瓦、工作溫度提高到130攝氏度(可以用純度為90%的氫作為原料供應，現在主流技術要求純度為99.99%甚者99.999%的氫);固體氧化物燃料電池和固體氧化物電解槽的係統成本，到2050年達到1000元/千瓦
，壽命達到10萬個小時。這樣的話，可以為替代現在的燃煤電廠技術做好準備。
  問：對氫能源與燃料電池發展的戰略規劃，您有何建議?
  答：今後20年，國家需要進一步製定引領戰略
，優化相關政策，在技術開發以及自主可控方向做好工作。在2025年以前，重點依靠政策引導和局部示範
，比如，燃料電池示範區和“氫進萬家”計劃，從國家層麵支持氫能發展;到2035年，實現以市場驅動為主的氫發展的商業模式，希望氫能源產業鏈能夠為國家的“雙碳”目標、高質量發展作出貢獻。
  要做好這些工作，首先要加強頂層設計
，比如去年公布的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》。其次
，建立健全產業政策、anquanjiandujijishubiaozhuntixi。jiyuanquanxingkaolv，xiwangjiangqingcongweixianhuaxuepinguanlizhuanxiangleisiyoupindeguanlijizhi。zaici，jiadaduiqingnengjichusheshiquanchanyeliandebutiezhengcejijinrongzhichi，xiyinjinrongzibenyouxuyinruguoyouziben，weiguimohuafazhanqingchanyeliantigongyoulibaozhang。zuihou
，yaojianlichangxiaojizhi，tuidongqingnengjichusheshiguanjianjishugongguanyuhexinzhuangbeizizhuhua。