【中國商用車論壇】彭蘇萍：中國氫能源與燃料電池發展戰略研究

2024年3月26日-28日，2024中國商用車論壇在湖北省十堰市舉辦。本屆論壇由中國汽車工業協會主辦，以“新步伐•新成效•新提高，助力商用車産業高品質發展”為主題，基于行業高品質發展要求、國家“雙碳”目标實作、汽車産業轉型和創新需要，以創新促改革、促轉型、促發展，助力商用車産業高品質發展。其中，在3月27日下午舉辦的“開幕式暨大會論壇”上，中國工程院院士、中國礦業大學教授彭蘇萍發表精彩演講。以下内容為現場發言實錄。

尊敬的各位上司、尊敬的孫院士、尊敬的各位企業家、各位朋友，我今天跟大家彙報的題目是“中國氫能源與燃料電池發展戰略研究”。這是3月8号萬鋼主席在中國科協組織大家讨論，由工信部和重慶市提出來的長江氫走廊問題的時候，工信部的上司同志給我布置一個任務，要我來參加這個會議，我會盡量利用15分鐘講完。

氫能源為什麼要去做？大家知道最近二三十年以來，世界上的能源發展的格局都是提出來要從以前化石能源的消耗型向可再生能源發展。在發展過程中，在中國碰到了困難，因為我們中國是一個以煤、化石能源為主的國家。我們做過統計，最近25年以來關于中國能源研究的經費超了62%，用到可再生能源裡面的發展。但是到去年，你們看公布的數字，除了水之外，可再生能源在一次能源裡面占的比例不超過8%。是以中國完全是走可再生能源這個路子完不成“雙碳”的目标，是以中國還要走另外一條路，就是把化石能源如何低碳化的利用。低碳化利用過程中就是加氫減碳的過程，氫在裡面的作用就起着一個媒介的作用。

從整個能源的發展方式，18世紀末期發明了蒸汽機，煤炭就得到了廣泛的利用。上個世紀四十年代發明了内燃機，後來的瓦斯輪機，油氣就變成一個主要的能源。但是這個轉化的方式裡面并不是發明了内燃機或瓦斯輪機就把煤代替掉了。但是知道現在煤56%到57%，在中國還是總體能源，電廠還是人民電廠。現在講氫能源實際上是氫的轉化方式，燃料電池的技術在逐漸成熟。燃料電池發電的方式它就從以前燒鍋爐，内燃機燒的過程變成加熱産生離子，一種放電的過程，它就從以前的實體發電向化學發電，是以革命性就革命在這個地方。

我們現在很多同志講氫能源，隻講能源的屬性，氫有三個特征，它不但是能源，它還是資源和所有其他化工産品的原料。第二個，氫也是個儲能的材料。第三個，它是個轉化方式技術性的。是以今後我們要談的時候要談三個方面才是真正包括氫能源發展的主要的内涵。

這個提出來之後，應該說最近15年的發展，世界各國又把氫紛紛作為國策來推廣，有40幾個國家已經做出了氫能源的發展規劃，還有40幾個國家則紛紛規劃着，現在有80多個國家。

做的過程我們都知道，包括美國、日本，做的過程感覺到以前我們都是做純氫，包括美國現在提出來今後十年還是要把氫的價格降下來。降下來我們還遇到兩個問題：一個是成本的問題，第二個是安全性的問題。是以很多人說安全性的問題短時間解決不了，就反過來又提出綠氨和綠色甲醇。綠色甲醇是綠氨提出來綠色甲醇在複活。因為關于甲醇的問題大家知道中國二十年以前是搞過甲醇的，當時摁掉了，行業的壟斷，認為甲醇使用過程中有毒，是造成人的不安全。現在我們做過調研，實際上因為甲醇的問題造成的不安全很少很少。而且現在中東的國家大家知道在中國最近幾年的投資，甲醇企業上百億的項目投了很多個，是以中國在目前情況下是不會拒絕的。現在講氫能源，不能完全講純氫，而且把氫跟衍生物要統一考慮在一起。

這個發明的過程我就不再講了。中國還要講一句話，為什麼要搞“雙碳”？我有一個體會，2010年哥本哈根會議之前和之後讨論當時中國關于“雙碳”，關于二氧化碳的問題，我們還沒有深刻的認識。到了2013年大家知道，世界上已經公布了中國人均占有能源已經超過了世界的平均水準，這是第一個數字。第二個數字，2013年以後，世界上新增二氧化碳的總量的70%在中國産生。這兩個名額，中國不搞是不行的。

2011年，當時的歐共體就提出要經過歐洲的所有航空器要收碳稅，但是當時是中國和美國把它摁下來了，因為我們兩個國家是航空大國。但是2010年以後，大家知道美國發現了頁岩氣，它制定了《清潔電力生産法》，15年以後，它一個新的煤電廠都沒有了，它都是燒天然氣，因為它的頁岩氣很豐富。

這個比例關系我跟大家講，它提出來《清潔電力生産法》，每一個千瓦時二氧化碳的排放不能超過673克，折合成标準煤210克。大家知道我們國家的電力發展二氧化碳的排放，耗煤量“十三五”末我們還是310克。如果按照這個名額體系，我們中國所有的電廠都要關掉，是以這個是危機還是很危機的。是以中國一定要做的，我跟大家解讀一下。

以前我們做關于氫能源研究的過程裡面考慮的是個技術的成熟性，現在也有提出來怎麼要把純度做得更安全。我們現在提出中國今後要記住所有的技術一定要跟市場、跟消費側或者需求側關聯，包括今天上午開閉門會議，這段時間我們考慮的問題，我等一下跟大家講我們關于氫能源怎麼去考慮。剛才講了我們首先要把純氫向泛氫考慮，因為主要是把成本降下來，把安全性、可靠性要保證。氨和甲醇，我們所有的标準都是現成的，是以我們可以加快速度。第二個，純氫，包括現在提倡的綠氫，我告訴大家，在整個世界和中國的氫的生産過程中，綠氫也就是電氫占的比例不到0.2%。現在有些輿論提出來中國今後主要發展綠氫，我們做能源規劃的時候很難把一個0.2%作為我們規劃的特征。是以我跟大家講，今後主要是穩定可靠、低成本的氫，這是我們要追求的目标。細節我就不講了。

現在的現狀剛才講了，我們要把現在跟能源有關的氫，有的同志提出以綠氫為主，包括昨天我跟孫逢春院士也在講，我們提出了綠氫，還要提出藍氫，就把二氧化碳消納掉的藍氫要同等來對待，中國的氫産業才能發展起來。講句實話，所有氫能産業做起來，所有的基地不是綠氫的基地，而是靠工業為基礎才能做起來的。

我們做了一些制氫的工作，咱們講的電動車，能源裡面還有一個做得比較好的，制氫的産品現在中國已經超過了将近一半，世界上堿性電解槽幾乎都是中國出口，但是世界上追求的固體氧化物電解槽現在我們也在大規模做，我們希望在堿性電解槽替代的時候，必然就要往這個方面來走。

這個走的過程，中國在做，國際上也在做，我就不一一講。

關于最近發展的狀況我也不一一講。

第三個，我跟大家講講電池，因為關于氫轉化的方式，有的企業現在也把氫放到瓦斯竈裡面摻着去燒，我告訴大家，不提倡。因為氫是二次能源，氫本身的發熱量比天然氣要低了一倍，本身把它提出來再摻到裡面，美其名曰是減少了二氧化碳的排放，實際上你沒有把制氫的成本搞過來，是以不提倡。今後隻有唯一一個航空器，現在瓦斯輪機在航空器裡面二氧化碳的排放是很高的，到天空裡面的，現在瓦斯輪機裡面以純氫現在在做實驗，正能集團，最近我們要對那個項目進行評價。其他我們認為還是以正常的以降碳為目标就行了。

走的過程一個是質子膜，第二個是固體氧化物。大家知道美國現在質子膜不怎麼樣，它的固體氧化物燃料電池高，熱電聯供的美國是做得好的，現在布羅米埃樂及（音）已經做了很大的量，最近他也在慢慢引進到南韓，在實施研究，一個小區一個小區搞，它一次能源的發電量超過60%，而且把二氧化碳要普及，同時供應熱水，它的能源利用效率超過90%，這是我們追求的目标。

大家看看現在的發電廠跟我們以前的發電廠不一樣，放到街頭兩邊，它不占用土地，而且它不燃燒不産生PM2.5。我們自己也做了，我告訴大家我們自己在實驗室做完之後，我們一次發電效益超過53%，因為我們中國現在最高的是38%左右。第二個，我們已經普及的二氧化碳超過94%，達到了百分之九十幾，在人民電廠普及二氧化碳它要消耗9到12%的能源，是以我們實際上也超過60%，這是實驗室做出來的，一緻性還不是這麼強。如果建成生産線，我們認為還更高。這個跟中央有關部門彙報之後，把我們這個項目為什麼拿到國家實驗室，我們希望做出兆瓦級和十個兆瓦級的，現在把這個事情在進一步推進。

這是一些工作，綠氨和綠色甲醇現在在福建、浙江、廣東、山東都在紛紛推廣，我就不再一一講了。

管道摻氫和管道純氫，前不久萬鋼主席給我們又做了一次研讨，以前在學術界提出氫脆的問題，可能對它的關注度可以降低，因為實際上氫脆問題在加壓情況下可能産生，正常情況下可能還會高一些。

我就不再講這些工作，我講幾個我們準備怎麼去搞，我講六個應用場景。

第一個，我們應該做電氫耦合，提高可再生能源占比。2013中國可再生能源在西部地區出現大範圍的氣罐，公布39%，實際上有的地方超過50%，現在我們把氫能作為可再生能源消納的一個最好的方式，把它制成氫，因為這個地方變成氫之後，放出去就可以大大擴大。

第二個，剛才講了整體瓦斯化燃料電池發電，把瓦斯化完了直接進燃料電池，把産生的濃縮的二氧化碳轉成一氧化碳或者甲烷等化工原料，使整個高碳能源利用過程中二氧化碳不排放，這是我們想做的一個工作。

第三個，把煤化工或石油化工過程中的二氧化碳消納掉，這是SOEC。

第四個，燃料電池重卡，我今天上午講過一句話，中國的燃料電池車和電動車怎麼去發揮它的優勢，後來把燃料電池重卡作為燃料電池避開電動車的方式，因為重卡用電動車自重量太大，而且通過加速衰減比較快，而燃料電池車現在一大批600公裡的都已經出現了。現在有幾個地區關于氫走廊的問題和氫高速的問題，我估計最近都會紛紛提出來。

第五個，船舶或港口，這是我們下一步要做的，因為現在這個地方推廣起來應用場景比較好。

第六個，氫冶金。最近我在全國跑了一批，山西的晉南鋼廠，它自己通過重卡，它把内部所有物流的消費都在自己消納，它利用焦爐瓦斯和轉爐瓦斯制氫，成本14塊錢，賣到市場上20塊錢，比柴油還便宜，是以積極性很高。

這些工作我們今後可以進一步推廣下去，我們現在提出來制氫的成本到20塊錢左右的時候，全國地區就能做，20塊錢是一個基本線，跟柴油比較的線，這是我們需要做的，而且跟現在的工業産氫僅僅結合在一起。

關于成本問題的降低，壽命提高的問題，這是我們專門提出來了，我就不一一講了，謝謝！

（注：本文根據現場速記整理，未經演講嘉賓審閱）

來源：中國商用車論壇