我們提出來2025年之前還是化石燃料制氫作為最主要的，到了2050年以后因?yàn)榭稍偕茉醇夹g(shù)進(jìn)一步提高之后就變成主要的了，化石能源制氫+CCS變成次要的了。就是剛才講的最近20年基本化石能源制氫還是我們國家要考慮的主要目標(biāo)。當(dāng)然有的地方可以因地制宜，包括海南島，我們和海南島開過幾次會(huì)以后，海南島提出生物質(zhì)制氫，生物質(zhì)制氫對(duì)環(huán)境的污染超過了煤，后來我提出來，海南島還是要解決交通運(yùn)輸，真正集中供電可以建兩到三個(gè)點(diǎn)，碼頭很近。因?yàn)槲覀兌趸嫁D(zhuǎn)化和制氫，煤方面是可以走一條路子的，通過煤的發(fā)電制氫把海南島交通運(yùn)輸?shù)臍浣鉀Q掉，這是我們提出的一個(gè)模式。

7月24日，中國石化邀請(qǐng)國內(nèi)氫能領(lǐng)域頂級(jí)院士、專家進(jìn)行研討，召開“氫能發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”，中國工程院院士，中國礦業(yè)大學(xué)教授彭蘇萍作題為《中國氫能源與燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略研究》的演講。

以下為演講內(nèi)容：

中國工程院院士，中國礦業(yè)大學(xué)教授彭蘇萍：尊敬的玉卓董事長、尊敬的蘇院士、馬總，尊敬的各位院士、各位專家。特別感謝干勇院士對(duì)我的支持。

氫能和燃料電池，剛才講到促使我的思考的過程，特別是中國石化集團(tuán)來做這個(gè)方面就給我們一種思考，因?yàn)闅淠茏鳛橐环N清潔資源，無論是社會(huì)特別是普通人，因?yàn)榭梢宰兯钋鍧嵉哪茉矗蠹叶枷蛲?yīng)該說我們還是歸功于當(dāng)時(shí)克林頓時(shí)期就提出氫能源的問題。后來到小布什時(shí)期就提出把氫能源拱一把，又拱到氫經(jīng)濟(jì)，應(yīng)該說美國做了15年的努力還沒拱起來。現(xiàn)在這么熱實(shí)際上是能源企業(yè)，特別是我們化石能源企業(yè)在里面有作用的。

第一，2011年福島事件之后日本北部地區(qū)電網(wǎng)是50赫茲，南部地區(qū)是60赫茲，他不相連，北部關(guān)了南部沒電。日本就說十年普及燃料電池，為什么?因?yàn)樗鼞?yīng)用不夠，日本是做補(bǔ)貼把它做起來的。中國對(duì)氫能的推動(dòng)我講的不一定對(duì)，董事長他們思維比我更敏感，實(shí)際上是一大堆煤化工企業(yè)產(chǎn)能相對(duì)過剩反過來思考怎么走。氫能以前能不能發(fā)展起來，一個(gè)是成本問題，一個(gè)是制氫成本，一個(gè)是用氫成本，我們兩頭都貴。第一塊制氫成本當(dāng)時(shí)是平均2.4元，用氫，燃料電池特別昂貴，所以用不起來，因?yàn)闅淠懿皇菬且ㄟ^裝置，這兩塊制約了氫能的發(fā)展。

中國以化石能源作為主體，我們現(xiàn)在將近占90%，這是中國一個(gè)很大的問題。煤、油氣都是化石能源，在這方面如果能做出貢獻(xiàn)可以改變目前能源工業(yè)發(fā)展在世界格局中我們的位置和影響。

氫能占中國能源10%左右，可能今后的主要點(diǎn)還是要放在交通，移動(dòng)式的，目前來講我們國家氫能是一個(gè)貴族能源，把它變成大眾能源是我們要思考的。我們國家現(xiàn)在化石能源占的比例的關(guān)系，如果我們以煤為主，油氣還占百分之十幾，加起來就是70%左右。我們國家能源最后的終端用戶63-67%是用于工業(yè)，我們和世界，我們交通占百分之十幾，國際上的交通占23%左右，如果我們能把移動(dòng)式上面考慮氫氣的話，這是一個(gè)主要的點(diǎn)。

燃料電池有很多的種類，有質(zhì)子交換膜，衣院士做了50多年研究。還有固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池，總的還是質(zhì)子交換膜和固體氧化物燃料電池是重點(diǎn)，熔融碳酸鹽燃料電池前幾年做的比較好，但是使用的過程中產(chǎn)生的腐蝕性比較強(qiáng)，而且發(fā)電效率相對(duì)偏低，現(xiàn)在還需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究。這里面質(zhì)子交換膜燃料電池啟動(dòng)比較快，能源領(lǐng)域比較適合，而且我們國家燃料電池幾乎是質(zhì)子交換膜為主體。固體氧化物燃料電池主要是用碳極材料，對(duì)現(xiàn)有的裝置不改變，就是直接加天然氣，加汽油都行，它的溫度高，700度左右，質(zhì)子交換膜就是90度左右，除了膜電極的問題，更主要是水液，100度以下蒸汽跑不掉。現(xiàn)在提出質(zhì)子交換膜溫度搞到200度以上，實(shí)際上我們國家還是采用100度以下的。固體氧化物燃料電池溫度高，所以轉(zhuǎn)化的效率、發(fā)電的效率相對(duì)要高一些，所以作為集中式發(fā)電，包括美國的重型卡車基本用固體氧化物燃料電池。

我們當(dāng)時(shí)為了解決煤的問題，主要是搞固體氧化物燃料電池，所以我們主攻陽極、陰極和電解質(zhì)，我們材料比較便宜。關(guān)鍵的部件就是封接件、連接件和電池的問題。我們的電解質(zhì)單電池一個(gè)方的、一個(gè)長的，長的就是歐陽院士給你們的汽車增加機(jī)械強(qiáng)度，最后做成系統(tǒng)。

國內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。全球的氫能產(chǎn)量每年7千萬噸左右，剛才講的是化工精煉、合成氨，剛才干勇院士說了含氫氣體氫消費(fèi)量4500萬噸/年，主要是甲醇，現(xiàn)在也做到還原鐵。2010年左右在寶鋼科技部啟動(dòng)項(xiàng)目，我們課題組做脫氧膜，這個(gè)工作是鋼鐵行業(yè)比較大的，我當(dāng)時(shí)和徐院長匯報(bào)，玉卓院士和我講煤制氫成本能控制在0.6元左右，他說焦?fàn)t煤氣可能更低，所以我們那個(gè)項(xiàng)目上的很順利，徐院長是支持我們做這個(gè)事情的，他說焦?fàn)t煤氣可能四五毛錢就能做到。

氫能更熱的在亞洲，目前應(yīng)該是日本、韓國和中國是世界上氫能推動(dòng)主要力量。

世界上加氫站400多座，我們中國希望2030年是一千座以上，剛才干院士講了吉林的經(jīng)濟(jì)條件不是很好，但是搞氫能的積極性很高的，我們也做過考察。開兩代會(huì)期間我們還去山東省走了一圈。中國目前來講各級(jí)政府是積極性高。

2019年全球燃料電池汽車保有量25000量左右，中國現(xiàn)在在推。去年陳清泰關(guān)于燃料電動(dòng)車有自己的看法，所以我們?nèi)剂想姵卦诶锩孢€要積極努力工作。燃料電池車主要是乘用車，商用車比較少，一商用車都是政府買單。包括我們到有些地方的調(diào)查，現(xiàn)在加氫站少，基本上還是政府補(bǔ)貼。

燃料電池我們知道一停電可能只是效率變低一點(diǎn)，可能3000千瓦變成2999千瓦，這是燃料電池最大的優(yōu)勢，穩(wěn)定性、可靠性很高的，所以現(xiàn)在世界上最重要的場所都在推廣燃料電池，包括美國的醫(yī)院現(xiàn)在也在推，因?yàn)椴荒茏鍪中g(shù)時(shí)候電停掉了，只不過亮度降低一點(diǎn)。我們國家最近五年進(jìn)來的公司很多，前段時(shí)間我就想提出，中國做膜，包括東岳也做的不錯(cuò)，但是我們國家用的少，用的少發(fā)現(xiàn)問題就少，大家都想用國外的膜，所以限制我們國家技術(shù)向前走，所以今后要鼓勵(lì)用國產(chǎn)的膜。包括我們大化所也做了很多的。

固體氧化物燃料電池2019年總裝機(jī)500兆瓦SOFC。

這是硅谷，你和電廠可以無間距的，現(xiàn)在IGFC的發(fā)電方式和煤電發(fā)電方式完全不一樣，占地面積只有常規(guī)電廠的1/20，用水量是常規(guī)電廠2%，潔凈煤通過煤的氣化這是可以選擇的。現(xiàn)在我們講超臨界、超臨界都做過，提高1-2個(gè)百分點(diǎn)，而這個(gè)發(fā)電實(shí)際上是煤的凈輸入電流從35%可以提高到55%，是20個(gè)百分點(diǎn)，現(xiàn)在我們國家雖然沒做到，但是國外已經(jīng)有例子做到了。

交通運(yùn)輸剛才講了，包括濰柴他們已經(jīng)和CeresPower提出了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的概念，包括長城也是做燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)了，這個(gè)就是一個(gè)非常好的趨勢，一批大的企業(yè)能進(jìn)到這個(gè)行業(yè)，因?yàn)橐郧案闳剂想姵囟际歉咝：脱芯繂挝唬a(chǎn)業(yè)化水平是低的，做產(chǎn)業(yè)的工藝技術(shù)一定要走流水線。

中石油前段時(shí)間也在做，包括國家能源也在做，國電投動(dòng)作也很快，包括中核現(xiàn)在也想做，這批企業(yè)都來做的話，我相信中國這個(gè)產(chǎn)業(yè)比我們想象的還要快，以前都是科技型的企業(yè)或者是高校、研究單位，包括我們做固體氧化物的，日本做到250千瓦，我們和國家能源集團(tuán)要做500千瓦，我們做過十組測試，應(yīng)該說現(xiàn)在8組已經(jīng)運(yùn)行超過1200個(gè)小時(shí)，高校和研究機(jī)構(gòu)沒法做這個(gè)測試，按照我們的評(píng)價(jià)他就可以認(rèn)可我們的壽命可以達(dá)到8000小時(shí)。但是我們現(xiàn)在不敢講，我們還在測，這個(gè)只有大的企業(yè)能支撐住。我們提出一些指標(biāo)體系我們是能做到的，而且中國做起來比別的國家實(shí)實(shí)在在。

以上是我們課題組做的一些工作。

應(yīng)該說我們國家發(fā)展氫能和燃料電池是從下到上都在熱，應(yīng)該說有很多的問題，但是只要下了決心這些問題都能解決，包括儲(chǔ)氣問題，包括制氫問題，歐洲講你們加氫站一進(jìn)來可能三體就可以合為一個(gè)了。儲(chǔ)運(yùn)的方面應(yīng)該說一些關(guān)鍵裝備的研究現(xiàn)在有很多單位都在做，我認(rèn)為再干五年技術(shù)可以再上一個(gè)層次，技術(shù)爆發(fā)時(shí)期會(huì)很快到來。

當(dāng)然我們做這個(gè)方面還是國際合作要加強(qiáng)，另外還有戰(zhàn)略布局。這兩年國家提出了可再生能源，藍(lán)氫、綠氫的問題，我們專門算了一個(gè)賬，化石能源制氫是最便宜的方法，化石能源制氫是中國人最熟悉的，日本氫能的計(jì)劃他們有戰(zhàn)略規(guī)劃了，還是煤制氫是主線，因?yàn)槊褐茪浔阋恕０ㄓ械耐咎岢鰜砜稍偕茉粗茪洌@個(gè)在目前20年范疇內(nèi)還是有機(jī)會(huì)的。我算了個(gè)賬，我們現(xiàn)在有很多的議論，包括化石能源+CCS+二氧化碳普及的還是這個(gè)方面最好，因?yàn)楝F(xiàn)在天然氣制氫、煤制氫是我們?nèi)ツ甑某晒衲甑奶烊粴馐遣皇墙祪r(jià)了我不知道。碳排放成本煤制氫還是第一，天然氣制氫第二，化石燃料制氫+CCS大于可再生能源或者核電制氫。

我們想做的就是煤清潔化的問題，所以整體煤氣化燃料電池這是最近中國做的。如果是蒸濕法的話就很簡單了。我們制氫用固體氧化物燃料電池成本最低，耗電最少，而且我們基本上今年能做出10個(gè)千瓦，我們算了一下賬，10個(gè)千瓦的單的元件一年可以銷掉2500多方二氧化碳，把它轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫氣。就是一個(gè)小的箱子，剛才講是200兆瓦的，我算了一下比例，我們可以做到和國外同樣的，但是我們現(xiàn)在沒有做，就是追求那個(gè)目標(biāo)，按蒸濕法可以做，因?yàn)橛泻芏嗷て髽I(yè)，二氧化碳濃度很高。二氧化碳直接轉(zhuǎn)化成化工原料就更好了。

現(xiàn)在世界包括Audi、Sunfire、FuelCellEnergy都在做，美國能源過剩，燃料電池發(fā)電沒市場，所以反過來做二氧化碳了。美國為什么燃料電池做不下去，包括GE三起三落，因?yàn)槊绹茉催^剩，中國就是能源質(zhì)量太差，所以中國還有市場。我們和Bloomenergy交流他們感覺中國能源市場沒有開放，補(bǔ)貼他們拿不到，國外進(jìn)不來。去年他們說韓國給他們開放了，他們高興得不得了。

燃料電池車用氫成本需控制在40元/公斤左右，其他的一些我就不再講了。

所以我們提出來2025年之前還是化石燃料制氫作為最主要的，到了2050年以后因?yàn)榭稍偕茉醇夹g(shù)進(jìn)一步提高之后就變成主要的了，化石能源制氫+CCS變成次要的了。就是剛才講的最近20年基本化石能源制氫還是我們國家要考慮的主要目標(biāo)。當(dāng)然有的地方可以因地制宜，包括海南島，我們和海南島開過幾次會(huì)以后，海南島提出生物質(zhì)制氫，生物質(zhì)制氫對(duì)環(huán)境的污染超過了煤，后來我提出來，海南島還是要解決交通運(yùn)輸，真正集中供電可以建兩到三個(gè)點(diǎn)，碼頭很近。因?yàn)槲覀兌趸嫁D(zhuǎn)化和制氫，煤方面是可以走一條路子的，通過煤的發(fā)電制氫把海南島交通運(yùn)輸?shù)臍浣鉀Q掉，這是我們提出的一個(gè)模式。

剛才干院長和衣院士都講了，我們還是一些基礎(chǔ)的研究，關(guān)鍵材料和關(guān)鍵部件，汽車的問題，燃料電池電-電混合，當(dāng)時(shí)提出燃料電池+電池今后可能是一個(gè)比較好的方式，商用車怎么走到乘用車，可以在商業(yè)化初期不依賴與加氫站的數(shù)量，我認(rèn)為加氫站這個(gè)問題會(huì)推進(jìn)的更快，歐洲現(xiàn)在已經(jīng)開始這么做了。

固體氧化燃料電池國家投入太少，企業(yè)的參與度比較小，所以應(yīng)該是說質(zhì)子交換膜燃料電池在我們國家還是屬于最成熟、運(yùn)行最好的一個(gè)方面。這個(gè)方面我們所有東西是自己的，“卡脖子”卡不住了，而且我們國家的單電池，包括Bloomenergy買中國的，這個(gè)技術(shù)掌握在我們這里。而且我們現(xiàn)在的分解技術(shù)已經(jīng)過關(guān)了，我把世界上的看過之后認(rèn)為我們可能比國外還要好，固體氧化物最大的問題就是分解，因?yàn)闇囟雀撸纸馊菀仔孤F(xiàn)在這個(gè)問題目前為止我們比較有把握，而且一致性比較好一些。最近國家能源集團(tuán)、華能、大唐都在做，特別幾個(gè)核工業(yè)要參與進(jìn)來，像晉煤之類的。

固定發(fā)電、重卡和出能領(lǐng)域是SOFC/SOEC應(yīng)用的主力場景，二氧化碳的排放問題你們是可以考慮的，中國還有1.7%的人沒有用電，是用沼氣去發(fā)電，我們還是想做一個(gè)大的發(fā)電系統(tǒng)。顧院士在這里，潔凈煤的技術(shù)，當(dāng)時(shí)我們希望做兆瓦級(jí)的，結(jié)果到科技部一搞，搞成2030年要求我們?nèi)僬淄呒?jí)，我一看我說我們做常規(guī)發(fā)電站還是有很大的難度。

特別是油氣制氫的成本，剛才講中國天然氣價(jià)格高，美國天然氣價(jià)格是低的，所以今后電解制氫的成本1/3到1/4左右。管網(wǎng)的優(yōu)勢，摻氫做過實(shí)驗(yàn)23%對(duì)現(xiàn)有的管網(wǎng)不產(chǎn)生損傷，10%直接輸送，德國要求10%，荷蘭12%，法國6%，這個(gè)東西對(duì)你們來講是非常簡單的。

幾年前我和顧院士兩個(gè)人探討過在化工廠的二氧化碳方面能不能做一些工作，現(xiàn)在我們正在做這個(gè)方面。我相信有大的化石能源企業(yè)的加入，我們的氫能比以前我們想象的會(huì)來得快、來得成熟，我認(rèn)為我們在發(fā)展過程中看到的一些問題是能逐步解決的，這是我的一個(gè)信心。