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“為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，發(fā)展氫能正成為全球能源技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。”中國工程院院士彭蘇萍在近日舉辦的第四屆中國制氫與氫能源產(chǎn)業(yè)大會上指出，氫能將成為我國能源低碳發(fā)展的重要路徑。她同時提醒，應(yīng)清醒認識到，目前我國氫能和燃料電池技術(shù)仍不成熟，燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵材料和核心零部件技術(shù)攻堅至關(guān)重要。

能源低碳發(fā)展的重要路徑

彭蘇萍認為，實現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型需立足國情，多措并舉，依靠科技進步走出具有中國特色的綠色低碳化發(fā)展道路。“要充分認識到，能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化是長期減碳的根本，與此同時，持續(xù)做好節(jié)能與提高能效，探索二氧化碳捕集、利用與封存這一兜底技術(shù)尤為關(guān)鍵。”

彭蘇萍表示，氫能作為二次能源，具有零碳、高效、能源互聯(lián)媒介、可儲能、安全可控等顯著優(yōu)勢，可以在交通、工業(yè)、建筑等諸多領(lǐng)域推廣應(yīng)用。將氫能納入終端能源體系，與電力協(xié)同互補，將成為終端能源消費主體。“

如今，利用清潔的可再生能源正成為更多國家的選擇， 各國根據(jù)發(fā)展目標，選擇了不同的氫能技術(shù)路線和發(fā)展模式。”彭蘇萍舉例，日本發(fā)展氫能主要是解決國家的能源安全問題，澳大利亞以出口氫氣、發(fā)展氫貿(mào)易為主，歐洲為解決工業(yè)脫碳發(fā)力氫能產(chǎn)業(yè)，美國主要為保障電力供給可靠性發(fā)展固定式發(fā)電，韓國則力推氫燃料電池汽車。

燃料電池是核心技術(shù)環(huán)節(jié)

今年3月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》提出，將氫能作為中國能源的重要組成部分。彭蘇萍指出，氫能產(chǎn)業(yè)鏈涉及從上游的制氫輸氫儲氫加氫，再到下游用氫發(fā)電、供熱、交通等各種應(yīng)用場景，燃料電池技術(shù)是核心技術(shù)環(huán)節(jié)。

“結(jié)合我國實際，氫能在工業(yè)、交通、建筑和電力等能源消費四大領(lǐng)域中均有不同的應(yīng)用技術(shù)，潛力巨大。”彭蘇萍稱，氫能與可再生能源耦合，有望大幅提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例； 氫可運輸?shù)奶攸c，可實現(xiàn)分布不均衡的可再生資源的再分配；大型清潔煤制氫，尤其是褐煤制氫，將成為煤炭清潔高效利用以及優(yōu)質(zhì)廉價煤開發(fā)利用的重要發(fā)展方向；氫作為能源互聯(lián)媒介，在終端能源消費體系中，可增加電力系統(tǒng)的靈活性，彌補電力不可存儲的問題，實現(xiàn)不同能源網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)同優(yōu)化，提升能源使用效率。

目前，全球純氫的產(chǎn)量超過7000萬噸/年，我國是目前世界上最大的產(chǎn)氫國，產(chǎn)量約3342萬噸。彭蘇萍認為，在氫的生產(chǎn)方面，我國與國際水平相當(dāng)，但氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造等方面相對滯后， 相關(guān)核心設(shè)備主要依靠進口，低碳制氫技術(shù)水平和市場化應(yīng)用均與國外有一定差距。“雖然氫能和燃料電池發(fā)展已有廣泛共識，但發(fā)展方向仍缺乏系統(tǒng)性認識和規(guī)劃，發(fā)展技術(shù)不明確，亟待統(tǒng)一思想、科學(xué)決策、盡早部署。全面搶占全球氫能和燃料電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點。”

擇優(yōu)支持固體氧化物燃料電池

“盡管產(chǎn)業(yè)面臨氫源、成本等問題，但不可否認，燃料電池相關(guān)技術(shù)正在快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)界正積極努力解決氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的難點與痛點問題。未來10年-20年將是我國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要機遇期，需緊密聯(lián)系我國能源發(fā)展實際，從戰(zhàn)略、政策、技術(shù)、資金、國際合作等方面積極謀劃，通過改革創(chuàng)新破解發(fā)展難題，助力實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”談及下一步發(fā)展，彭蘇萍建議， 短期內(nèi)應(yīng)重點突破固體氧化物燃料電池電堆及系統(tǒng)集成技術(shù)，完善我國可再生能源制氫技術(shù)鏈，建立綠色制氫試點示范項目，推動可再生能源制氫技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“從商業(yè)應(yīng)用上來看， 質(zhì)子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池是當(dāng)前最主要的燃料電池技術(shù)路線。質(zhì)子交換膜燃料電池對氫氣的質(zhì)量要求高，所以成本也高，而固體氧化物燃料電池使用粗氫及碳氫燃料即可，能量轉(zhuǎn)化率高，在大型集中供電、分布式發(fā)電、熱電聯(lián)供乃至交通領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。”在彭蘇萍看來，固體氧化物電解池可以電解制合成氣，如甲烷、甲醇等，實現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉措娏D(zhuǎn)化、長周期存儲的同時，還能夠轉(zhuǎn)化利用二氧化碳，為交通及化工領(lǐng)域提供綠氫和甲烷、甲醇、氨氣等。

彭蘇萍還指出，大力發(fā)展固體氧化物燃料電池發(fā)電技術(shù)與固體氧化物電解池制氫技術(shù)，可大力助推氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，該技術(shù)在部分發(fā)達國家已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。“近來年，我國相繼出臺相關(guān)重大部署，立足自主開發(fā)，培養(yǎng)了較好的科研團隊，但相關(guān)技術(shù)研發(fā)周期較長，需要靜下心來研究攻關(guān)。”

原標題：燃料電池技術(shù)革新推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展