欧阳明高：中国氢能产业具备10万亿规模潜力

张圣洁 2023-05-25

2023年5月23日，由中国科学技术协会、中国机械工业联合会和国际氢能协会共同主办的2023世界氢能技术大会（WHTC2023）在佛山南海开幕，本届大会以“氢能与双碳战略：从现在到未来”为主题，聚焦双碳战略下全球氢能领域的最新产品、技术及装备，以及氢能在交通、能源、化工、冶金及建筑等领域的应用。

中国科学院院士、清华大学学术委员会副主任、车辆与运载学院教授欧阳明高在会上发表以“绿色氢能研发与产业化进展及技术展望”的主题邀请报告，具体是从燃料电池与电解制氢、绿色氢能储运与加注、氢系统集成与氢储能三个方面介绍的。

欧阳明高院士介绍了中国氢燃料电池系统研发与商业化情况，截止目前，中国氢能燃料电池系统、燃料电池汽车2022年销售超过3000辆，累计1.3万辆以上，在全球商用车燃料电池排在全球第一位，应用场景也从最开始的单一大客车到目前已经覆盖到全系的商用车，累计已有60余家整车企业推出燃料电池汽车， 70余家燃料电池发动机系统企业。

在燃料电池与氢能交通方面，欧阳明高院士领导的清华新能源团队从2001年开始，就在国家新能源汽车重大科技专项中承担燃料电池大客车项目，在膜电极、电堆、发动机和动力系统4个层次上，进行整个链条的研发，目前已经全部实现产业化，并在张家口有了万台燃料电池发电机工厂。

在氢燃料电池系统研发与商业化展望技术突破方面，欧阳明高院士表示：“现在车用质子交换膜燃料电池集成已经取得重大突破，相关产业链已经建立，但是电堆水平与国外仍有差距，膜电极尤其是重卡的膜电极成本很高，我们正致力于降低其成本，从2022年的900元/kW到2023年降低到125元/kW，实现催化剂以及质子交换膜的国产化，提高催化剂的活性和质量电导率以及优化膜电极气体传输结构，并研发出高耐久、高杂质耐受型催化剂。”

对于电解水制氢技术，欧阳明高院士领导的清华新能源团队目前已经布局了固体氧化物电解（SOEC）、质子交换膜电解（PEMEC）、碱性电解（AEC）三种电解水制氢技术。欧阳明高院士表示，目前中国在国际上有优势的是碱性电解，现在通过使用国产的PPS膜，电解效率可以达到51%，但是通过隔膜和催化剂的改进电解水制氢效率可以提高到75%。

在绿氢的储运方面，欧阳明高院士表示，虽然现在有各种储氢方式，但是关于新型储氢技术很难突破，成本和能耗都是大家需要研究突破的重点。从车载方面来看，氢储能主体使用的还是气瓶，但是气瓶成本偏高，碳纤维是储氢瓶制造的关键原材料，其成本和性能对储氢瓶的成本和使用性能影响重大。到2025年，加上阀门、调节器等储氢瓶的所有成本希望每公斤降到3000元。

由于氢气体积能量密度极低且液化困难，其运输成本远远超过石油及天然气等传统燃料，而且随着规模经济与技术进步导致的制氢成本下降，运输成本的比重还会不断增加。综合来看，氢气的运输的路线分为三种：短途小规模的气态的运输，要靠压缩氢气；长途的国际氢交易，主流方式是把氢变成氨；长途大流量的输氢，则需要管道运输。欧阳明高院士表示，目前正在考虑建立光储充一体化充电站，在可再生能源利用、储能技术应用与智慧充电桩技术应用方面高度结合。

“展望未来，我们将以绿氢制备的商业价值为源头推动，以多元化、大规模商业化燃料电池示范应用为龙头带动氢能全产业链商业化。”欧阳明高院士说：“氢能是一个具备10万亿规模潜力的产业集群，这个产业现在各地政府都很重视。我们经常说技术构建平台，现在平台有了，场景定义产品，产品也有了，现在是模式创造价值的时候了。”