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                  解放日報:“危化”變“能源”,綠色氫能社會有多遠

                  發布時間:2019-12-30 發布來源:上海市科學學研究所

                    近日,上海智能型新能源汽車研發與轉化功能型平臺獲市政府批準,啟動建設。建設投資經費中,有近3億元用于采購新能源電池材料基礎研究、燃料電池研發測試的設備。燃料電池可將氫這種燃料里的化學能轉變成電能,排放出零污染的水。作為新能源汽車的一種,燃料電池汽車被很多業內人士視作未來汽車的“終極方案”。
                    
                    多位專家認為,燃料電池汽車是氫能產業的一個重要載體,氫能產業正在全球興起。長三角區域可率先在法規和規章上有所突破,把氫從“危險化學品”轉變為“能源”進行管理,并加強跨省聯動,為氫能產業發展提供制度保障和應用場景,迎接綠色“氫能社會”的到來。
                    
                    氫是未來能源網絡的樞紐
                    
                    負責功能型平臺的上海智能新能源汽車科創功能平臺有限公司總經理繆文泉說,“氫能社會”這個概念源自日本。2014年,日本政府發布的《氫能與燃料電池戰略路線圖》為“氫能社會”建設規劃了3個階段,提出到2040年建成零碳氫燃料供給體系。在2016年路線圖修訂版中,日本政府增加了燃料電池汽車、加氫站、家用燃料電池供給系統的量化目標。目前,豐田等日本車企已售出燃料電池汽車10000多輛,配套的加氫站有100多座。家用燃料電池供給系統也在普及,20多萬套氫能熱電聯產設備進入了日本家庭。
                    
                    為什么要把“氫能社會”作為國家戰略?繆文泉解釋說,一方面,這與日本的化石能源匱乏有關;另一方面,氫能在未來能源體系中占有重要地位。《2019長三角氫能/燃料電池產業創新發展白皮書》指出,未來能源網絡是電網、氣網、氫網合一的立體結構,實現多能互補、能源有效轉換。氫能作為清潔能源的重要載體,可消納富余電量、靈活轉化為電能,還可部分替代天然氣,是能源三網合一的樞紐。
                    
                    對我國來說,加快發展氫能產業,不僅能在全球能源變革中占得先機,培育出一個市場前景廣闊的新興產業,還能有效減少二氧化碳和污染物排放。“《巴黎協定》使我國面臨很大的減排壓力,提高氫能在能源體系中的比例,能讓電力、交通、建筑等行業有效‘脫碳’。”智能型新能源汽車功能型平臺副總經理陳碧峰說。
                    
                    如何加快加氫站審批進程
                    
                    當前,我國發展氫能產業的最大瓶頸不是技術,而是相關法規和規章將氫定性為“危化品”,而非“能源”。繆文泉說,危化品必須在化工園區生產,儲存于危險品倉庫。貼有這個標簽的氫能在生產、儲存、運輸、使用等各個環節都受到諸多限制,難以推廣應用。
                    
                    “其實,氫氣燃燒早已進入我們的生活。”陳碧峰告訴解放日報•上觀新聞記者,“我們用過的煤氣分為水煤氣和焦爐煤氣,它們的氫含量都超過50%,安全性很高。”研究氫能問題的上海市科學學所副研究員傅翠曉說,氫的安全性其實比汽油高。由于氫氣密度低,儲氫罐如果泄漏,氫氣會向上逃逸,燃燒時成為“火炬”,危險系數是比較低的。然而在國內現行制度下,加氫站建設的審批流程比加油站建設復雜得多。
                    
                    記者從市科委獲悉,上海現有7座已建成的加氫站,處于運營狀態的有2座,其余5座還在消防、規劃等部門審批過程中。如何優化加氫站等涉氫設施建設的審批流程?繆文泉認為,上海可積極順應“氫能源化”的國際趨勢,盡快構建推動氫能落地應用的法規和規章體系。有了制度保障,加氫站審批進程才會加快。“氫能推廣應用的背后是一個潛力很大的產業,上海如果在制度層面有所突破,就能吸引投資,把這個綠色新興產業做大做強。”
                    
                    在傅翠曉看來,氫能產業可以為長三角區域一體化發展提供持久的新動能。長三角區域氫資源豐富,氫能產業技術國內領先,也具備良好的氫能示范應用基礎。中國汽車工程學會今年5月發布了《長三角氫走廊建設發展規劃》,長三角各省市政府可參照這一規劃,實質性推動“氫走廊”建設。
                    
                    “陪跑”催生國際先進成果
                    
                    燃料電池是氫能產業的關鍵設備之一,加注氫氣的燃料電池汽車則是氫能應用的重要載體。上海市政府和嘉定區政府出資建設、同濟大學等5家單位組建的智能型新能源汽車功能型平臺,其使命之一就是支撐燃料電池和燃料電池汽車研發,本著“存量共享、增量補缺”原則,為高校、科研機構和企業提供設備、技術、測試等系統服務。
                    
                    目前,日本的燃料電池技術處于全球領先地位。豐田、本田、日產等車企已推出商用燃料電池汽車。與日本等一些發達國家相比,我國在燃料電池材料等底層技術以及膜電極組件等關鍵零部件領域,還有較大差距。
                    
                    如何迎頭趕上?上海市區兩級政府出資近3億元,用于采購新能源電池材料基礎研究、燃料電池研發測試的設備。今后,智能型新能源汽車功能型平臺將利用這些設備為研發人員提供服務,如利用原位分析設備,研究燃料電池中氫離子和氧離子的電化學反應過程;利用電堆研發和測試裝備,提高國產燃料電池的壽命和可靠性。
                    
                    2018年3月注冊公司以來,這個平臺組建了一個電池材料電化學分析團隊,為高校、科研機構和企業提供技術支持、資源整合服務。繆文泉將這種服務稱為“陪跑”。如今,平臺“陪跑”已催生出一個令人振奮的成果——上海一家初創企業采用創新結構設計,近日研制出功率密度大于豐田產品的燃料電池電堆樣品,分為1千瓦、5千瓦兩種規格。在平臺支持下,這家企業掌握了燃料電池雙極板、密封等關鍵技術,擁有自主知識產權,有望在全國率先打造出國際先進、自主可控的量產燃料電池。
                    
                    未來3年是智能型新能源汽車功能型平臺的建設期,可以預見,它將推動上海的燃料電池、燃料電池汽車技術和產業更快發展。傅翠曉表示,在加強產業關鍵技術研發的同時,如何做好氫能產業的頂層設計,并在長三角一體化背景下進行產業布局和應用推廣,值得立法和行政部門關注。
                    
                    本文刊登于2019年12月30日解放日報第6版,首席記者:俞陶然

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