國家電力投資集團氫能科技發展有限公司董事、首席技術官柴茂榮近日接受財聯社記者專訪時表示，我國氫能產業在2025年左右將進入快速發展通道，2035年左右氫能產業進入穩定發展期，實現大規模用氫、產氫、存氫。到2050年左右，氫能產業將進入成熟期，交通工具中約50%是氫能車，取暖等家庭用能源也有望依賴氫能。

 

而也在本月，我國自主研制的首套產量達到噸級的氫液化系統調試成功，并實現連續穩定生產。業內人士向財聯社記者指出，目前制約氫能產業發展的關鍵因素包括供應鏈分散、制氫成本高企、運氫加氫問題突出等，全產業鏈條均有待突破。但目前豐田等國際巨頭的氫燃料電池成本已經低于500元/kw，已經低于鋰電池的成本，因此未來氫能源產業拓展空間十分廣闊，我國能源結構也有望最終呈現電氫兩網互補的狀態。

 

據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書2020》估算，2030年我國氫氣的年需求量將從3342萬噸增加至3715萬噸，2060年則增加至1.3億噸左右。但從產業鏈角度來看，目前制氫環節仍是明顯短板。

 

柴茂榮對財聯社記者表示，上游制氫方面，如果計算全程運輸、運營等全部成本，制氫成本不能超過15元/公斤，這意味著目前只有灰氫的價格能夠滿足這個要求。而導致燃料電池汽車的用氫成本高，主要來自于三個方面原因：

 

一是氫氣的供應鏈太零散，符合燃料電池用標準的氫提純企業規模和設備規模小。目前氫的提純、壓縮、運輸成本已達制氫成本的3-5倍；

 

二是我國的氫氣主要是高壓氣氫而不是液氫，到加氫站后升壓注入加氫站的高壓罐，再冷卻加注到大型商用車，加氫時間長，過程繁瑣，再加上加氫站的加注設備、加氫槍、計量泵、耐壓軟管和傳感器等完全依賴進口。加氫站的建設成本、運營成本、維護成本都很高，氫氣供應的總成本高出成本價數倍。他進一步指出，大型車輛完全可以建子母站方式，通過大型母站將氫氣通過撬裝車或者專用瓶（換瓶）送到各子站，可以減少30-50元/kg成本。

 

三是法規沒有修改到位，氫氣還沒有作為能源管理。而各示范城市群可以考慮制定地方法規來解決示范運營中的法規欠缺問題。

 

解決制氫成本問題，光伏綠氫是業界最為關注和加碼投資的方向。財聯社記者調查了解到，目前隆基股份、協鑫集團、陽光新能源等新能源領先企業均在加速發展這一產業。全球綠色能源理事會主席、協鑫集團董事長朱共山在近日舉辦的“中國清潔能源科技資本峰會”上表示，2025年左右我國光伏綠氫成本則有望突破每立方一元錢人民幣的重要關口，迎來大規模發展，加之新能源電池替代利用和移動能源發展，這樣就會帶動整個新能源產業鏈呈現爆發性增長。而隆基股份人士則表示，隨著光伏技術改進和成本降低，將來大規模光伏制氫能夠落地的條件是電成本在0.1元/度電（目前國內光伏度電成本0.15元左右），目前基本60度電制1公斤氫氣，核算下來制氫的電成本6元/公斤，距離成本條件已相差不遠。

 

 

中游的運輸和加氫站方面，業內人士表示，運氫是目前最需要突破的環節。光伏進步帶來的低成本制氫，將主要布局在新疆內蒙這些日光照強的地方，而用氫則大多在長三角東南沿海，所以未來運氫問題最為需要迫切解決。

 

據調研，目前我國加氫站有100多座，理論上1個加氫站可以服務80輛氫能車，100個加氫站應該能支持5000-6000輛氫能車輛運營，而實際情況是，目前我國氫能車存量僅1500輛左右，整個產業鏈還沒有形成有效循環。

 

制約氫能產業鏈發展的另一個因素是加氫站太貴，建一個加氫站目前需要2000-3000萬成本。液空厚普氫能源裝備公司CTO許慎啟表示，截止2020年底，全球612座加油站，站內制氫加氫一體占15%，液氫占5%，其他為槽車運輸站。截止2021年7月，國內加氫站167座，其中110多座已經建成投運。但昂貴的加氫站建成后，后續運營壓力明顯，目前液氫的商業化運營模式幾乎沒有，液空厚普也正在探索中。

 

據了解，目前加氫站環節面臨的制約主要為三個方面：第一是安全；第二是審批難度；第三是經濟性。安全是氫能利用的基礎，但一定程度上，氫能自身特性存在不利因素。如氫比較輕，只有空氣密度的0.07倍，擴散速度快，所以加氫站通常需要設計在自然通風、強制通風或把關鍵容易泄露的部件放在室外；另外，氫的可燃性比較高，爆炸范圍比較寬，氫是極低的融合點，爆點只有0.017毫焦，一個摩擦靜電就會發生爆炸，所以所有的氫氣裝置里面都會有除靜電的一個裝置；還有，氫的泄流率高，比水高50倍。所以，加氫站的安全系統是全生命周期的過程。

 

 

在下游應用方面，柴茂榮對財聯社記者表示，氫能源汽車未來鋒將有較大發展空間。燃料電池是從大巴向乘用車、再向多元化發展的路徑?？v觀燃料電池的發展歷史，燃料電池是從大巴車向乘用車，從低功率向高功率密度的發展，成本的下降速度雖慢，但豐田第二代Mirai之后，已經跨越了商業化成本的界限。

 

據了解，最早的燃料電池汽車是1993年奔馳的大巴，采用巴拉德7千瓦電堆、105kw的電堆系統，跟目前的大巴車電堆功率差不多。1998年通用汽車開始做乘用車，我國最早于2003年前后也造了乘用車，但由于功率密度低、電堆太大、成本太高，加之車輛運行穩定性差，并不具有實用性。2014年，豐田推出Mirai第一代，造價在乘用車的兩倍以內，實現純氫續航距離650km，開創了燃料電池汽車商業化進程。但由于加氫站條件的限制，目前全球銷量也就10000多臺。加上韓國現代的燃料電池汽車，全球銷量約30000輛。

 

據業內人士介紹，目前豐田燃料電池成本已經低于500元/kw，已經低于鋰電池的成本，加上豐田在固態電池領域的突破，全混燃料電池推廣的速度會逐步加快，我國氫燃料電池乘用車時代也必將到來。

 

柴茂榮還表示，氫能作為二次能源來自于水，發電后又回到水，具有能源和儲能的雙重屬性。水資源廣泛存在于海洋，陸地的江河湖，青藏高原和南北兩極的冰雪，包括沙漠的地下水等等。國家電投集團氫能公司在2017年提出的未來能源結構為電網和氫網的兩網互補，電氫電體系，正在被國內外同行們認同。

 

柴茂榮預計，我國氫能產業發展在2025年左右進入快速的發展通道，2035年左右氫能產業進入穩定發展期，可能開始大規模用氫、產氫、存氫。到2050年左右，氫能產業將進入成熟期，交通工具中約50%將是氫能車，取暖等家庭用能源也依賴氫能。

 

而在加氫站環節，據了解，我國也制定了加氫站整體發展標準，計劃將于2023年建成420座加氫站，2025年744座，中石化在2025年要達到1000座加氫站。包括加氫站在內的行業整體布局有望迎來快速發展和破局的階段。