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“發展氫能源，尤其是氫燃料電池汽車，逐漸轉變中國公共交通工具的能源結構，是一項巨大的社會和系統工程。”
“發展氫能和燃料電池汽車是我國實現碳達峰和碳中和的重要戰略舉措，是改變我國交通工具能源結構的社會系統工程。” 在近期召開的中關村氫能發展論壇上，專業人士特別強調氫產業在我國低碳能源轉型中的重要程度。
但事實上，經過幾年的發展，我國氫能產業在技術創新和政策環境方面取得了一些突破，但尚未得到大規模應用。
據有關統計數據顯示，截止到去年底，中國已建好加氫站一百二十八座，累計氫燃料電池汽車7000多輛。
與此同時，氫燃料電池汽車的生產和銷售自去年以來一直沒有恢復到顯著水平。因此，如何刺激下游市場需求，促進氫能產業鏈的整體發展，使氫能應用規模實現質的飛躍，是氫能產業需要繼續面對的挑戰。
氫取代有助于減少碳排放
工程院院士彭蘇萍明確指出，中國能源體系以化石能源為主導，碳排放量負擔極大。與此同時，中國70%和40%以上的石油和天然氣對外依賴不能滿足最基礎的能源問題所需。“為了實現‘碳中和’的目標，我們需要將清潔能源的規模與清潔化石能源相結合。這也是大力推廣發展氫能和燃料電池產業鏈的關鍵步驟。”
工程院院士曹湘洪透露，研發氫能源能夠明顯降低化石燃料的碳排放，提高化石燃料的效率。例如，在鋼鐵生產中，氫可以代替焦炭作為還原劑，實現碳冶金向氫冶金的轉化。數據信息表明，全世界平均每生產制造一噸鋼鐵將釋放出來1.8噸CO2。與傳統的碳冶金相比，氫冶金可以減少多達85%的二氧化碳排放。”
氫能源將促進我國能源結構由傳統的化石能源向清潔低碳燃料改變。據我國電動汽車百人會公布的《中國氫能產業發展報告2020》預估，到2050年。氫能源將占終端設備能源消耗的10%。屆時將會有3000萬輛氫燃料電池汽車和6000萬噸的氫需求。中國將進入氫能社會。
工程院院士干勇表明，氫能源電池的產品研發已經在有序推進，氫體系的創建對以后氫能產業鏈的高質量發展至關重要。在干勇看來，改變傳統的工程建設模式，遵循配套設施的發展模式是不可行的。氫氣的生產、儲存、運輸和加注是一套新的配套系統工程，需要提前規劃。
安全隱患是能夠預防和把控的
在氫能發展歷程中，氫氣易燃易爆的特性引發了大家的憂慮，間接性妨礙了氫能行業的順利成長。對此，曹湘洪表示，很多人都在關注開發氫能的安全性，但只要采取適當的措施，氫能是完全可以安全使用的。從氫的物理化學性質來看，其安全風險甚至低于天然氣和汽油。
“與氫使用相關的安全風險是可控的。“由于氫氣泄漏存在著火和爆炸的風險，但過去的著火和爆炸危險數據顯示，氫氣并不比天然氣和汽油更危險。”曹湘洪解釋說，如果氫氣泄漏，氫氣會向上擴散并聚集在頂層，而液化天然氣會聚集在地面上，這就增加了發生明火的風險。
曹湘洪指出，氫安全風險防控有三條原則。
一是保證儲氫壓力容器的穩定性和可靠性，防止氫氣泄漏。
另一方面，部署靈敏度靠譜的氫濃度傳感器和火焰檢測報警設備，及時性監測泄漏。
最后，當金屬材料在氫氣氣氛中達到一定壓力時，會發生氫脆，立即導致泄漏事故。因此，可以根據運氫設備的壓力分布和氫氣濃度選擇合適的材料，以防止氫脆。
逐步完善技術支持體系
估計到2050年，氫能源在終端設備能源消費中占比例將提高到10%。近年來，氫能產業在經驗積累方面取得了顯著成就，但值得注意的是，氫能應用的規模仍然有限。
“中國氫能產業的主要特點是，政府促進快速發展，煤制氫仍是氫氣的主要來源，民營企業投資為主，缺乏核心技術和關鍵設備，法規和制度有待完善。”曹湘洪指出氫和燃料電池汽車在我國仍處于初期，氫行業開始快速起步態勢，一些關鍵技術和核心設備仍然落后國際先進水平，所以你必須圍繞產業鏈布局創新鏈，堅持問題導向，明確研究方向，加強產業鏈合作，加強對中國氫能產業的支持技術基礎。此外，對于不同副產物的高效低成本氫凈化技術、前瞻水電解制氫技術、固體氧化物電解水制氫技術，都需要不斷的研究和創新。
干勇還指出，在我國的氫能產業中，70MPa儲氫瓶、壓縮機、氫化器、膜電極注射設備、燃料電池系統測試等，與國外相比，還有很大的差距。然而，干勇樂觀地認為，如果中國繼續加大技術投入和政策支持，在未來兩到三年內，中國在這些領域的技術水平將與外國持平。
總而言之，氫能源的開發利用是一個系統工程，要完整的、系統的技術支持。針對我國存在的問題和差距，應加大研發投入，開展協同創新，安排多方一起科技攻關，產生一連串支撐氫能開發利用的技術。”曹湘洪說。
