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氫能源 下一個風口？！
■氫能是被公認的清潔能源，被譽為21世紀最具發展前景的二次能源。
■在中國，采用天然氣制氫占比48%、煤氣化制氫占比30%、電解制氫占比4%。
■逐步減少化石能源比例是實現2030年二氧化碳碳達峰和2060年碳中和目標的必由之路。
■四川省天然氣產量占全國產量的25%，發展氫能產業有巨大的市場前景。
■成都氫能已形成“制備—存儲—運輸—加注—應用”產業鏈條。
應對氣候變化挑戰，發展綠色能源技術，將決定全球下一輪經濟能否實現高質量和可持續發展。為此中國已作出承諾，到2030年實現碳達峰，2060年實現碳中和。
減少碳排放、發展清潔能源是未來發展的必經之路，氫路徑、氫經濟已成為各國頂層設計里考慮的因素。美國提出2040年全面實現“氫經濟”目標，法國發布“氫計劃”，德國出臺了《國家氫能戰略》，日本正致力于打造“氫社會”……
此前公布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中明確提出推動能源清潔低碳安全高效利用，深入推進工業、建筑、交通等領域低碳轉型。要構建市場導向的綠色技術創新體系，實施綠色技術創新攻關行動，開展重點行業和重點產品資源效率對標提升行動。要在類腦智能、量子信息、基因技術、未來網絡、深海空天開發、氫能與儲能等前沿科技和產業變革領域，組織實施未來產業孵化與加速計劃，謀劃布局一批未來產業。
氫能產業或將成為下一個風口行業。那么在氫能產業領域，成都的機會和前景怎么樣？
看技術
甲烷變氫氣轉化率90%以上 實現二氧化碳零排放
“要改變中國未來30年的能源結構，氫能經濟是關鍵。”在今年3月舉行的中國發展高層論壇上，麥肯錫公司董事長、全球總裁施南德在會上這樣說。
氫能作為清潔、高效、可存儲的二次能源，的確是推動傳統化石能源清潔高效利用的理想能源。然而，在2015年的底特律車展“世界汽車新聞”大會上，特斯拉的CEO馬斯克也提出了質疑——“如果你拿一塊太陽能電池板直接給電池組充電，與電解相比，制取氫、分離氧氣、壓縮氫氣等反應，這大約是其效率的一半。”
事實上，從制氫的角度來看，馬斯克的言論并沒有錯，因為用氫作為燃料驅動車輛確實環保，但是目前制氫的過程卻并不環保。
現階段，國內主要采用的制氫方式是化石能源重整制氫和水電解制氫，化石能源重整制氫會排放大量二氧化碳、二氧化硫以及廢水等污染物，水電解制氫能量轉化率不高且成本太高。
日本掌握了全球85%的氫燃料技術專利，并且擁有全球最大的制氫工廠。他們將水作為制氫所需的原材料之一，電力則來自太陽能發電，即便如此，也無法做到在制氫過程中“零排放”。
魚和熊掌如何兼得？四川大學物理學院教授芶富均帶領的液態金屬團隊研發的液態金屬熱裂解裝置，以液態金屬為媒介，助力甲烷裂解。相較于日本制氫技術的環保性突出而言，這項技術突破能夠直接實現零排放、低成本、高效制氫。
“利用液態金屬產生穩態熱解溫度場，結合液態金屬本身的催化特性，誘導甲烷分子裂解形成氫氣和固態碳。”芶富均教授說，由于氫氣和固態碳密度遠低于液態金屬，裂解后的固態碳漂浮在其表面，如同油脂浮在水面，能輕易實現碳、氫氣和液態金屬分離，使制氫反應持續進行，而這種技術的使用將使甲烷轉化率達到90%以上。
看優勢
四川清潔能源“家底”豐厚 成都正加快布局氫能產業
隨著綠色環保觀念不斷深入人心，國內各地紛紛“爭搶”清潔能源產業制高點，其中氫能產業風口正緊。據不完全統計，全國已有36個省市已經發布了氫能產業規劃，氫燃料電池產業園數量超過了40個。
四川省作為天然氣資源大省，占全國總產量的25%，發展氫能產業具有巨大的市場前景。成都發展氫能的優勢在于地理條件優越，天然氣儲量豐富。
“目前，四川省天然氣及頁巖氣資源儲量十分豐富，這是發展氫氣能源的良機。”芶富均說，發展低成本、無二氧化碳排放、高效的天然氣綠色氫能技術，有利于改善四川省能源結構，促進天然氣就地綠色轉換。
當前，成都正在氫能價值鏈高端環節加快布局，關鍵技術研究領域已實現突破——
西南交大研制的世界首列氫燃料電池混合動力有軌電車在唐胥鐵路投入示范運行；電子科大開發出無人機用燃料電池產品并試飛成功；四川大學開發出高性價比釩鈦四元儲氫材料；清華四川能源互聯網研究院實現SOFC高溫燃料電池發電及SOEC電解制氫系統研發集成……
越來越多的“氫能+科技”的創新成果逐漸面世，高校與企業正站在時代風口厚積薄發。此外，成都創新產業發展環境不斷優化，產學研協同創新合作支持力度不斷加大。已成立成都氫能產業技術研究院、成都市氫能及燃料電池產業發展促進會等平臺，建設清華四川能源互聯網研究院智慧氫能系統實驗室、中自環保國家企業技術中心等氫能基礎研究策源地。
芶富均帶領的液態金屬團隊研發出的液態金屬熱裂解裝置，將進一步推動制氫技術發展，為降低成本、提升轉化率和附加值提供未來探索方向，持續助力氫能產業繼續聚新技術，強產業。
打通氫能產業市場壁壘勢在必行。未來隨著關鍵技術不斷突破和提升，氫能產業有望爆發式增長。
看發展
多項政策持續加碼 成都已成為全國氫能第四城
3月19日，成都市生態環境局出臺《成都市2021年大氣污染防治工作行動方案》，成都市將根據全市新能源汽車推進情況，2021年新能源汽車推廣方案，力爭2021年底新能源汽車占比達到4%。
時隔數日，成都再次正式印發《成都市加氫站建設運營管理辦法（試行）》，明確了成都市行政區域內加氫站（包括獨立加氫站、合建站、制氫加氫一體站）建設的規劃、審批、設計、施工、驗收，以及加氫站運營與安全管理要求等。
短時間內的多項政策疊加并非后知后覺，事實上，成都的氫能發展多年前就已起步——
自2019年正式啟動“綠色氫都”以來，成都市圍繞氫能產業招大引強、集群培育、技術創新、基礎設施保障、產業生態營造等，不斷完善頂層設計、加大扶持力度、破除發展制約，出臺《成都市人民政府辦公廳關于促進氫能產業高質量發展的若干意見》及實施細則等支持政策，成都發展為全國氫能第四城，實現氫能產業從全國“并跑”到“領跑”的質變。
去年9月，省經信廳印發《四川省氫能產業發展規劃》，明確提出，將按照“市場主導、自主創新、開放合作、安全發展”的原則，將氫能產業打造為構建“5+1”現代產業體系的重點。以打造完善的氫能產業生態為導向，以自主創新為重點，突出本地優勢及特色，突破燃料電池關鍵技術，提高產品經濟性和市場競爭力，豐富示范應用場景，創新商業模式，提升產業裝備水平，強化氫能供給體系，完善產業政策及標準法規體系，推動氫能及燃料電池產業高質量發展。
站高謀遠的頂層設計之下，未來氫能“超速度”發展令人期待。
傳統的綠色出行方式是指公共交通、自行車出行，在芶富均看來，氫燃料電池的出現會重新界定綠色出行的方式。
目前，燃料電池汽車示范應用已初具規模。截至2020年底，成都市推廣燃料電池汽車220輛，累計安全運營超730萬公里、單車最高運行里程超13萬公里，是全國第四個實現百臺以上規模燃料電池公交車商業運營的城市，也是西南地區首個開展燃料電池物流車示范的城市。“隨著加氫站分布式布局范圍加大，如果開新能源汽車的出行成本降下來，受歡迎度將大大提升。”芶富均教授說。
本報首席記者 鐘文 記者 曹凘源 實習記者 李菲菲 楊靜耕 本報攝影部供圖 制圖 江蕊松
