水氫機是氫能利用比較靠譜的解決方案

摘要：從全球氫能產業發展看來，氫能開發利用進入商業化應用階段，已在交通、發電、軍事、航天等領域實現氫能及燃料電池技術產業化突破，其中燃料電池電堆成本、功率、可靠性、耐久性及環境適應性等指標已達到商業化應用水平。目前在國家層面，還沒有專項的氫能發展規劃，缺乏專職機構統籌管理，關於氫能發展和推進時間進度表還不清晰，相關配套標準和管理辦法還未發佈，如氫氣價格、燃料電池補貼等相關政策還遲遲未出臺。

氫能被譽爲21世紀“終極能源”的氫能具有來源豐富、質量能量密度高、清潔無污染、與電能方便相互轉換等優勢特點，當前世界各國都在加快氫能的開發和利用，氫能產業市場前景廣闊。

氫來源廣泛

按照能源的發展趨勢預測，氫能將是重要的能源形式。從人類能源的發展史梳理，從不發達的牲畜糞便、秸稈茅草到石油、煤炭、天然氣能源，我們可以看到能源的形式是由固體逐漸向氣體轉變，可以預見未來氫氣將和天然氣一樣，成爲重要的能源形態。

氫能具備清潔優勢。從生命週期的角度來看，氫能的來源就是氫氣，那麼只要有太陽能、光能、核能等綠色清潔的一次或二次能源就可以製成氫氣，最後通過反應產生氫能。另一方面，氫能在儲能方面，可實現持續供應、遠距離輸送、快速補充，氫能可以將太陽能、風能等不穩定的可再生能源儲存起來，是一種優秀的儲能介質。

氫能產生的方式主要是燃燒和燃料電池中的電化學反應，其中燃料電池系統，具有高效、安全、清潔等優勢，被譽爲是氫能最佳利用方式。並且隨着技術不斷突破和成熟，氫燃料電池技術已大面積普及，並在多個應用領域進入商業化運營階段，爲氫能的利用運作提供了技術支持和保障。

氫能應用的首要方式是交通工具

目前，氫能產業已經進入高速發展階段，很多發達國家都發布了重要的氫能發展戰略規劃。

美國計劃2030年部署超過10萬輛燃料電池貨車，2040年全面實現“氫經濟”目標;歐盟以實現2050低碳經濟戰略爲目標，計劃2025年基本實現燃料電池商業化應用，建立相對完善的分佈式氫能基礎設施體系;日本致力於打造“氫社會”，計劃2020年擁有4萬輛燃料電池汽車，2025年燃料電池在家庭發電、汽車出行等領域實現商業化應用等等。

從全球氫能產業發展看來，氫能開發利用進入商業化應用階段，已在交通、發電、軍事、航天等領域實現氫能及燃料電池技術產業化突破，其中燃料電池電堆成本、功率、可靠性、耐久性及環境適應性等指標已達到商業化應用水平。從國家層面來看，日本是氫能源發展最爲積極的推動者。

我國氫能發展的現狀

我國的氫能開發和利用已上升爲國家戰略。2012年，國務院發佈《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》，明確提出“燃料電池汽車、車用氫能源產業與國際同步發展”的戰略目標。近年來，國家從戰略、產業結構、科技等方面相繼發佈了《國家創新驅動發展戰略綱要》《“十三五”國家科技創新規劃》《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》《能源技術革命創新行動計劃(2016—2030年)》《汽車產業中長期發展規劃》等一系列政策，將氫能的綜合利用作爲重點發展方向，引導並鼓勵發展氫能及燃料電池產業。

2019年《政府工作報告》提出，“推動充電、加氫等設施建設”，首次把氫能源寫入《政府工作報告》。

氫能產業發展面臨着什麼問題？

頂層設計和管理體系有待清晰。目前在國家層面，還沒有專項的氫能發展規劃，缺乏專職機構統籌管理，關於氫能發展和推進時間進度表還不清晰，相關配套標準和管理辦法還未發佈，如氫氣價格、燃料電池補貼等相關政策還遲遲未出臺。

社會認知和發展理念亟待統一。當下，社會各界對氫能的認知程度差異較大，部分政府、企業和羣衆對氫能還沒有客觀、全面的認識，在產業導入初期，政策導向和發展方向還不明確，導致落地項目的產業發展阻力較大，制約着氫能的廣泛利用。目前，國內將氫氣作爲危化品管理，尚未將氫氣納入能源產品管理，導致制氫、加氫和加氫站建設等環節相關標準和管理辦法還不夠明確和統一，產業的發展制度保障還不完善。

產業發展的經濟效益亟待改善。從產業鏈來看，氫氣的價格成本還居高不下，氫能產業處於商業化前期，尚難通過規模化降低制氫成本。同時，加氫站建設成本也較高，投入回報率低，不具備經濟效益，推行難度較大。並且在燃料電池環節，產業化尚處於早期，經濟性短板突出，主要是氫能及燃料電池部分關鍵零部件、核心原材料環節上國產化缺失，進口依賴度高，導致價格居高不下。

氫能利用比較靠譜的解決方案

從傳統的罐氫產業鏈上來看，氫能的發展痛點非常多，其中最突出的就要數加氫基礎設施的佈局，主要表現在建設成本高、數量少、存在安全隱患等。日本豐田燃料電池專家就說過生產一輛燃料電池汽車不難，難的是如何佈局完善的加氫網絡，可見，加氫站的建設問題在氫能產業非常先進的日本也是無法避開的現實問題。因此，要從全產業鏈的角度去考慮目前氫能產業存在的問題，並鼓勵發展多種產業路徑。

在傳統的氫能與燃料電池路徑中，制氫與用氫是分開的，需要依賴氫氣的壓縮存儲運輸才能實現燃料電池的終端用氫需求。然而，水氫技術路徑是氫能與燃料電池的一體化、小型化和智能化路徑。在該路徑中，制氫技術向小型化、高純化方向發展，燃料電池向低溫方向發展；甲醇水重整制氫技術與燃料電池發電技術得到高度集成，高效的智能控制系統實現了氫氣的即產即用，併爲燃料電池發電提供可靠的高純氫氣。

一臺小小的水氫機便可輕鬆實現氫能的即制即用，讓難以儲運的氫能隨時隨地動起來，氫的使用成本降低，更加安全可靠，也不需要配套的加氫基礎設施。水氫技術讓用氫變得簡單，可實現氫機的即產即用，是特殊且比較靠譜的氫能與燃料電池落地方案。