氢能作为全球最具发展潜力的清洁能源，目前已经成为各国能源战略的发展重点。各国发展氢能有何侧重？对我国的氢能发展有何启示？10月20日上午，2020联合国开发计划署氢能产业大会院士论坛上，一众院士、专家齐聚，就氢能未来发展的趋势分享知识与观点。

2020联合国开发计划署氢能产业大会院士论坛。南方日报记者 卢浩能 摄

氢能已成全球各地能源战略的重点

论坛上，中国工程院院士、中国矿业大学（北京）教授、国家煤矿水害防治工程技术研究中心主任武强对我国能源形势进行了简要的分析。他指出，煤炭资源占我国的一次性能源生产超70%；所有其他形式的一次性能源之和则仅占我国一次性能源总生产的不到30%。

要缓解当前的能源压力，武强认为，需要通过开源、节流以及打造主体能源三个途径。其中，开源就包括了加大氢能等清洁能源的开发利用。

对此，国务院参事、国家能源专家咨询委员会主任徐锭明从国家能源战略的高度指出发展氢能的重要性。“科技决定能源未来，科技创造未来能源。”他表示，要全面推动能源革命，要主动摆脱煤炭依赖，要自觉跨越油气时代，要热烈拥抱零碳未来，要深度实现两化融合（即：去碳化——绿色化转型；数字化——智能化转型）。

他山之石，可以攻玉。武汉理工大学学科首席教授、佛山仙湖实验室学术委员会副主任程一兵就着重介绍了世界各地的氢能战略发展路径。

程一兵首先介绍了三种主要的氢气制备技术。第一种是“灰氢”，即用化石原料制氢，制造成本低，但碳排放高、不可持续，目前95%的氢能制备是用化石原料，而未来该技术将逐步淘汰。第二种是“蓝氢”，即用化石原料制氢，加上碳捕获与封存技术。该方式优点是技术相对成熟，碳强度较低，社会接受度高，但成本昂贵。第三种是“绿氢”，就是用水作为原料制氢，实现二氧化碳零排放，社会接受度最高，成本昂贵。“绿氢”是各国一致的发展方向，也是全球竞争的重点。

“世界各国对发展氢能高度重视，近年来纷纷制定氢能战略，将发展氢能作为国家经济、技术和生态发展的长期战略。”程一兵说，目前各国发展氢能着眼于全产业链布局，综合开发制氢、储氢、运氢和用氢技术，带动整个制造业发展。

例如，美国19家大公司向美国政府提出发展氢经济的技术报告。而目前美国氢气制备技术主要由不带碳捕获的天然气重整技术生产，未来将进一步发展采用碳捕获与封存结合的天然气重整技术制备，并发展可再生能源电解水制氢。

欧盟将发展氢能作为实现脱碳目标的重要途径，其规划指出可再生能源电解水和天然气重整+碳捕获与封存最有可能成为今后的主导制氢技术。德国联邦政府于2020年6月发布《国家氢能战略》，指出要利用发展氢能来增长经济、创造就业和保护环境。该战略专注发展“绿氢”，即用可再生能源电解水制氢作为重点发展方向。

日本氢能发展规划指出，目标于2030年实现年产30万吨氢气。而制备氢气方面采取进口化石能源制氢及本土发展可再生能源电解水制氢两种方式。目前，该国已在福岛建设了可再生光伏电解水制氢示范线。

澳大利亚则计划将本国打造为亚洲三大氢能出口基地之一，同时在氢安全、氢经济以及氢认证方面走在全球前列。该国计划到2030年进入亚洲氢能市场的前三名，成为有国际影响力的氢能出口国。

多种制氢技术路径的探讨

既然“蓝氢”和“绿氢”是今后制备氢气的方向，如何开拓思路、攻克技术瓶颈，自然成为了科学家们的研究重点。论坛上，院士们对多种氢能发展的技术路径做了分享。

欧洲科学院院士、武汉理工大学学科首席教授、佛山仙湖实验室光伏制氢技术实验室副主任余家国介绍了今后的先进制氢技术趋势。其中一项技术是“光催化制氢”。余家国介绍，光催化制氢利用太阳光催化分解制备氢气，光催化材料和技术在解决能源和环境问题方面有着非常广阔的应用前景。目前，美国、欧洲、日本、韩国等地都在重点开展光催化分解水制氢的研究。

澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长、清洁能源研究院院长及化学系讲席教授刘科介绍了另一种技术路径：甲醇在线制氢系统。他介绍，甲醇是非常好的液体储氢、运氢载体，氢能汽车通过车载甲醇制氢与燃料电池系统集成，可实现氢气即产即用、即时制氢发电。而且该系统在效率与成本上均具备优势。在刘科看来，基于甲醇的氢燃料发电，还将是未来5G电源供应和分布式能源的发展方向。

中国科学院院士、西安交通大学教授、动力工程多相流国家重点实验室主任郭烈锦则介绍“煤炭超临界水制氢”的技术。该技术“以水为基、水煤直接接触”，让二氧化碳自然富集，清洁高效制氢。他表示，这一技术实现了煤的高效洁净低碳转化，同时能有效解决环境污染问题

郭烈锦表示，“卡脖子”问题的根子在基础研究薄弱，要进一步发展推广氢能技术，需要建设能源国家实验室，加长科技创新链条，自主解决原创基础理论、核心关键技术、工程技术等问题，从而解决能源基础理论缺陷与科技创新短板等“卡脖子”问题，以推动我国能源科学与技术的发展。

【南方日报记者】卢浩能