中国储能网讯：12月8日，2021联合国开发计划署氢能产业大会院士论坛在佛山市南海区举行。会上，多名院士、专家围绕“双碳”目标下氢能产业发展的挑战与机遇进行主题演讲。

2020年，“双碳”目标被正式提出，成为基于我国推动构建人类命运共同体的责任担当和实现绿色低碳可持续发展的战略，也为我国应对气候变化、绿色低碳发展明确了方向。今年以来，“双碳”成为热词，全国各地、各行业都积极地参与到“双碳”目标的探索和试点中。在积极应对气候变化、推进能源结构转型背景下，中国氢能产业迎来全新的发展机遇。

与会专家表示，氢能是构建现代能源体系的重要组成部分，在践行“双碳”目标这一历史使命中承担着重要作用。我国氢能产业发展势头强劲，但仍面临成本高、储运难等问题，未来需加大力度实现关键技术攻克，还应推动产业化导向的政产学研用紧密结合，充分发挥我国氢能燃料电池全产业链、多层级、工程化验证过程密切配合的巨大优势。

氢能产业加速发展

“中国的‘双碳’目标，实质是二氧化碳减排，而我们国家要用全球最短的时间，减少总量最大的二氧化碳排放量，这个任务极为艰巨。”中国科学院院士、西安交通大学教授、动力工程多相流国家重点实验室主任郭烈锦表示。

中国的二氧化碳排放量长期位居第一，每年排放量都在100亿吨以上，与第二、三名拉开断层差距。

我国二氧化碳排放的主要来源，第一是工业领域，即终端用能和生产过程用能，总排放量在50亿吨以上。其次是发电领域，排放量在40亿吨以上，随后是建筑领域和交通领域，总排放量均接近10亿吨。

郭烈锦表示，实现减排有两个思路，一是转变终端用能的产业工艺过程，二是提高可再生能源在一次能源中的占比。

由此可见，发展氢能产业是践行“双碳”目标的有效途径。“双碳”目标下，中国氢能产业迎来发展“春风”。

《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》显示，为实现“双碳”目标，我国氢气年需求量将从目前的3342万吨增至2060年的1.3亿吨左右，在终端能源体系中占比达到20%。氢能供给结构从化石能源为主的非低碳氢逐步过渡到以可再生能源为主的清洁氢，并将提供80%氢能需求。

氢能产业的蓬勃发展可以预期。加拿大工程院院士、广州大学教授、鸿基创能副董事长兼首席技术官叶思宇表示，在“双碳”目标下，氢能和燃料电池能起到的作用远远不止在交通领域，在工业、发电、民用等领域都大有可为。“氢能和燃料电池作为一体，是未来能源技术革命的重要创新行动之一，在减排和能源结构转型中起着重要作用。”

探寻技术进步最佳路径

不可否认的是，我国氢能产业仍处于成长期、积累期，还存在很多亟待解决的问题。氢能的产业链很长，从氢气的制取、储存、运输、供应到终端的应用每一个关卡都将面临挑战。

由于我国能源结构调整还未达到目标，意味着未来很长一段时间仍需很大程度依赖于煤、油、气，无法完全实现绿色制氢是中国面临的挑战之一。

中国科学院院士、中国石油大学（北京）化学工程与环境学院教授徐春明表示，在短期内，中国还不能完全寄托在全绿氢上，煤制氢依然会持续一段时间。“我们的能源结构导致我们依附煤的惯性很大，煤制氢能解决我们短时间内快速增长的用氢需求。但从长远考虑，我们还是会仰仗电解水制氢。”

郭烈锦表示，客观来说，可再生能源制取绿氢依然面临着巨大挑战，效率相对较低，成本还是很高，要实现真正的低成本、大规模的可再生能源制氢，还需要在核心关键技术上进行攻关和科普，特别是在推动大规模产业化的过程中，很多地缘的政策还需要进一步思考。

以氢气发电的燃料电池产业也站上了“风口”。与会专家表示，除制氢和储氢外，燃料电池的技术研发和产业化也是需要重点突破的方向，这是公认的“卡脖子”环节。

2021年9月，国家五部委发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，明确了未来对氢燃料电池车产业链的补贴原则和框架。今年8月，首批燃料电池示范城市群落地，包括上海、广东以及京津冀城市群等，为氢能燃料电池产业化打响“发令枪”。

在产业化过程中，燃料电池成本难以降低成为其最大的掣肘。叶思宇介绍，由于目前商业化的燃料电池基本上是使用基于白金的催化剂，贵重金属的使用加上其他的燃料电池关键材料，由于规模化的效应相对比较低，所以膜电极及其关键材料在燃料电池电堆所占的成本非常高，也导致了燃料电池成本难以降低。“某种意义上，膜电极成本进一步下降是保证燃料电池规模化实现的一个最重要的因素。”

如何应对氢能燃料电池严峻的成本挑战，实现燃料电池大规模产业化？

叶思宇表示，规模化和进一步的技术进步，以及全产业链的健康发展将带来成本的迅速下降。他认为，燃料电池的大规模产业化依赖于大学研究所与企业界的紧密合作。

“产业化导向的政产学研用的紧密结合是促进燃料电池持续技术进步的最佳路径，现在的燃料电池全产业链、多层级、工程化验证过程的密切配合，是我国研发和产业化发展的巨大优势。”叶思宇说。