汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不“喝油”了，建筑取暖不燒天然氣了，重工業(yè)熱力來源告別黑煤球了……未來，替代這些傳統(tǒng)能源的有可能就是氫能和燃料電池。
在近日舉辦的“首屆北京未來科學(xué)城氫能與燃料電池技術(shù)發(fā)展大會(huì)”上，與會(huì)專家為人們描述了這樣一幅未來圖景。
氫能通常是指氫在物理與化學(xué)變化過程中釋放的能量。它更加清潔、高效并可再生，相比于潮汐能、風(fēng)能等，氫能更便于儲(chǔ)備、運(yùn)輸，同時(shí)它也是“能源互聯(lián)網(wǎng)”中的重要紐帶。如今，氫能正在走向規(guī)模化、商業(yè)化。
基于這些特點(diǎn)，燃料電池成為氫能的重要應(yīng)用成果，具有燃料能量轉(zhuǎn)化率高、噪音低以及“零排放”等優(yōu)點(diǎn)，從上個(gè)世紀(jì)末以來便受到各國關(guān)注，其研發(fā)、示范和商業(yè)化應(yīng)用的資金投入不斷增加。
中國工程院院士湯廣福表示，能源消費(fèi)正在發(fā)生變革，高效節(jié)能、智慧用能是現(xiàn)代能源消費(fèi)模式的典型特征。
國際氫能委員會(huì)發(fā)布的首份氫能源未來發(fā)展趨勢(shì)調(diào)查報(bào)告稱，氫能源是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要方式，預(yù)計(jì)在2050年之前，通過更大規(guī)模的普及，氫能源將占整個(gè)能源消耗量的大約20%。
數(shù)據(jù)顯示，2017年全球燃料電池機(jī)組數(shù)量增長15%，達(dá)到7萬多套。
面對(duì)這一發(fā)展趨勢(shì)，美國、德國、日本、韓國等國家均在氫能基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究方面進(jìn)行了大規(guī)模投入。在日本、美國、德國等地，氫燃料電池車部分已經(jīng)投入使用。豐田FCV燃料電池商業(yè)車最大續(xù)航里程約700公里，美國“尼古拉”燃料電池拖車頭最大輸出1000馬力。德國已批準(zhǔn)燃料電池火車應(yīng)用于商業(yè)化；日本家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)已投入使用，使家庭有了自己的“發(fā)電站”和“供暖站”。
不僅是汽車，發(fā)電、工業(yè)能源、建筑等，同樣是氫能和燃料電池的重要應(yīng)用領(lǐng)域。航天領(lǐng)域，大推力火箭的動(dòng)力來源也大多采用氫能。
據(jù)介紹，氫能來源多樣，可以從化石能源中獲取，也可以從工業(yè)副產(chǎn)品、合成甲醇、生物沼氣中獲取。
中國企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)也在“緊盯”氫能源。2017年7月，北京市科委、昌平區(qū)政府聯(lián)合主辦北京未來科學(xué)城氫能技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)簽約儀式，推動(dòng)打造代表國內(nèi)氫能領(lǐng)域最高科研水平的協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，首批簽約的12家科研單位共有24個(gè)氫能研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授毛宗強(qiáng)介紹，我國有超強(qiáng)的氫氣供應(yīng)能力，目前氫氣來源還是以煤炭、天然氣為主，可再生能源制氫尚處于示范階段。
前沿領(lǐng)域發(fā)展早期，大多存在“雞和蛋”的問題。有研科技集團(tuán)有限公司高級(jí)工程師蔣利軍解釋，氫能及燃料電池在生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用等環(huán)節(jié)還面臨著供應(yīng)鏈和使用鏈協(xié)同推進(jìn)的問題，氫能源的提供方和氫能應(yīng)用產(chǎn)品的生產(chǎn)方還需要形成創(chuàng)新體系。
聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署能源環(huán)境處高級(jí)項(xiàng)目主任張衛(wèi)東表示，中國的氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)的興起，將決定性地推動(dòng)全球氫能和燃料電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國有實(shí)力構(gòu)建具有中國特色的“氫能經(jīng)濟(jì)”。
“氫能經(jīng)濟(jì)”不僅要考慮氫能如何快速落地，更要將氫能放在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)、交通行業(yè)、服務(wù)業(yè)等整體發(fā)展的大格局下通盤考慮。張衛(wèi)東說，除了提升研發(fā)技術(shù)、改進(jìn)使用材料等，氫能及燃料電池應(yīng)用實(shí)現(xiàn)成本下降的關(guān)鍵因素在于市場規(guī)模，中國恰能成為市場規(guī)模大幅增加的重要推動(dòng)力。