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《干勇院士登央视解读氢能未来》

  • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： 冯瑞华
  • 发布时间：2019-05-17

  • 氢能，被称为终极能源，看似遥远，实则已走进生活。那么，目前氢能在应用方面有哪些进展？未来又将如何改变我们的生活? 5月16日，央视财经频道《中国经济大讲堂》特邀中国工程院原副院长、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任、中国金属学会理事长干勇深度解读《氢能如何改变我们的未来？》。 干勇院士表示，随着制氢技术的发展和化石能源的缺少，氢能利用迟早将进入家庭，我们可以设想氢像输送城市天然气一样，通过氢气管道送往千家万户，广泛的应用在人们的日常生活中，构建氢能社会指日可待。 2017年成立全球氢能委员会提出：到2050年，全球氢能将占能源比重的18%；减排60亿吨的温室气体；产生2.5万亿美金产值；解决3000万人的就业，为本世纪末地球升温控制在1.5℃以内做出重要贡献。 那么在这个万亿规模的市场中，材料人有哪些机会呢？新材料在线®精心打造《2019年燃料电池行业研究报告》和《2019年质子交换膜行业研究报告》，为您作出解析。 2019年燃料电池行业研究报告 《2019年燃料电池行业研究报告》从燃料电池产业概况、市场分析、企业分析和行业现状及发展趋势入手，旨在为广大新材料企业和投资者提供方向性的思路和思考。

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    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2019-11-26
    • 塑料、橡胶、油漆、涂料、药品、化妆品、食品添加剂、服装……在我们身边，化工产品无处不在。化工为我们提供了丰富多彩的产品和服务，是国民经济的支柱产业。如今，我国是世界上最大的化工产品生产国和消费国，总产值世界第一。然而，大多数人对化工行业并不真正了解，一提起化工行业，就认为与污染、毒害和危险相伴，不少人谈“化”色变，唯恐避之不及。事实上，健康发展的化工行业，对国民经济和百姓生活有着极为密切也十分重要的意义。我国经济正在转向高质量发展，新技术不断推动产业革命，在这样的大趋势下，化工行业该如何绿色发展、转型升级？未来，那些困扰我们的白色污染、塑化剂超标和能源短缺问题如何破解？正在蓬勃发展的生物技术能为化工行业带来怎样的突破？未来化工行业能否变得人畜无害、和善可亲？ 《中国经济大讲堂》特别策划“奋斗在科学前沿”系列节目，特邀重量级嘉宾北京化工大学校长谭天伟，为您深度解读《如何让化工更“美丽”？》。 嘉宾简介 谭天伟，中国工程院院士、北京化工大学校长，他长期致力于工业生物技术研究，开发了具有自主知识产权的脂肪酶并实现产业化，解决了下游应用领域的“卡脖子”问题。应用该技术成功地将植物油脂转化为安全无毒的增塑剂等化学品。他积极推动生物制造在中国的发展，发明了将地沟油转化为生物柴油的新工艺，品质达到欧洲标准。“发酵工业菌丝体综合利用”项目，日本曾经做了几十年研究，几乎走入绝境，2002年，却被谭天伟成功突破，他作为第一获奖人荣获了国家技术发明二等奖。 提前化工，大家的第一印象是什么样的？ 提起化工确实也给我们带来了一定的安全上的隐患，或者它还有一些污染的一些问题。可能很多的人都说化工是不是这么不安全，这么不绿色，或者说非常的危险。我们的化工真的就是这样吗？我再给大家看几个其他国家的化工的一些情况。我给大家看到的是德国的一个化工园区。因为大家知道，德国的化工一直在世界上是领先的，有很多著名的公司，像巴斯夫公司、拜耳公司、赫斯特公司，这些都是当年从化学公司起家的。大家看一下德国的化工园区，大家看到了是什么呢？德国的很多的化工企业都是在美丽的莱茵河畔。大家如果在去拜耳公司的时候，也能看到，它也是在莱茵河边。我记得我在十几年前，第一次去巴斯夫公司的时候，这个公司研究部的经理首先就带我到河边去看。我说你为什么你带我来莱茵河看？他说，您只要看这河里都是清清的，然后各种鱼在游，你就知道我们的企业是一个什么样的企业。我现在明白了，其实化工并不是只是污染，它完全可以做得跟花园一样。 大家再看一下，这是新加坡的著名裕廊岛化工园区。大家知道新加坡是一个非常小的岛国，它的面积不大。这个化工园区是世界上第三大的一个石油化工基地，它有着几十万吨的PX装置。PX是什么呢？化学名就是对二甲苯，就是这么一个物质，新加坡的这个公司里头，生产的几十万吨的PX，而它离新加坡市区只有十公里的距离，这么多年，没有发生过一起安全的事故。这就说明了什么？化工只要我们认真地把有关安全的规范和评价以及检查体系做好，用新的绿色环保的技术去做化工，化工是可以做到绿色、安全的。 一、化工是国民经济的支柱 化工是国民经济的支柱。实际上，化工不单是中国的支柱，在全世界也是这样。从全球化工的整个的销售额或者GDP（国内生产总值）来看，它占了全球GDP（国内生产总值）的7%。因为化工生产的是基础原材料，它对其它行业有巨大的带动作用。国外已经做过一个统计，每产生1美元的化工产品，放到下游它会产生4.2美元的终端产品。 我们国家的情况是怎么样呢？实际上我们的化工行业也是我们国家的支柱产业之一。中国的化工行业有12万亿以上的人民币的销售收入，这还只是规模以上的企业。中国规模以上的化工企业有两万七千多个，而这个规模以上还不包括中小型企业，它的销售额就已经突破了12万亿人民币了。 中国是世界化工产值第一大国，我们国家这几年化工增长率占了全球化工增长率的一半以上。按总产值计算，中国的化学化工占全球的化学化工将近40%，也就是说中国的化学化工是非常大的一个行业。很多人说拒绝化工，但实际上能拒绝得了吗？是拒绝不了的。因为我们人正常的衣食住行，每天都离不开化工产品，因为化工产品是基础的原材料。 近几年，我们国家的一些重大科学工程，或者工程项目里也离不开化学化工，碳纤维就是一个非常好的例子。这种碳纤维的重量特别轻，一般来说，大概只有普通钢材的几分之一，但是它的强度比一般的金属材料要强，韧性也比它好。像这样的一种又轻、强度又高、性能又好的材料，很显然就可以在航天航空中应用。实际上，在航天航空中的应用中，如果材料轻一点，那就意味着我们能够射得更远，或者带的东西更多。举个例子，国家长征7号火箭用了碳纤维材料之后，它就可以减重900公斤，这意味着我们可以携带更多东西上天，或者是打得更远。 再有一个例子就是港珠澳大桥，它最亮眼的地方就是它的吊索，因为它的跨度很大。过去大家所看到的吊桥都是靠铁链子吊起来的，而这一次用铁链子很显然太重，强度也没有那么高。这一次港珠澳大桥用的是什么吊索呢？是超高分子量的聚乙烯，单根聚乙烯纤维的直径只有0.5毫米，相当于五、六根头发丝的粗细。而这样的一个粗细度，它的实际上拉力或者是耐受的强度要比我们普通的钢材强得多，也就是说一根头发丝粗细的超高分子量的聚乙烯，吊起一个儿童是没有问题的。这种高分子量的新材料使得港珠澳大桥成为可能。 还有一个是在今年刚刚启用的大兴新国际机场。在新的大兴机场里也用到了大量的化工材料，比如说内饰的涂料，还有跑道上的新型的沥青高分子材料。 所以化工不单是为我们日常生活的衣食住行服务，也为我们国家和世界上的这些重大工程项目在做支撑。过去很多不可能的事情，因为有了化工才成为可能。 二、工业生物技术让化工更“美丽” 什么是工业生物技术？从它的定义来看，它是利用生物质做原料，用生物的手段，并结合化学工程的技术，进行产品的加工，或者是提供相应的社会服务。实际上，这里面最重要的就是生物质。我们近几年或者上百年的化学工业的基础都是以石油和煤做原料的，我们叫石油化工、煤化工。后面又衍生出很多的材料化工、机械化工等等。这些化工最大的一个特点，就是从原料体系分类来看，这些原料是不可再生的。 而生物质是什么呢？生物质是通过太阳能光合作用合成的物质。这在自然界中它自己就在生产，不用人为参与，比如说每年大地绿了，麦苗就长就起来了，不用人为种植也会长出草来。这种自然就能长起来的，年复一年，不断地产生的这种生物质，我们叫它可再生的资源。 现在我们的生物技术经过了三次大的革命。 第一次革命是在上世纪的八十年代，英文翻译叫“红色生物技术”革命。为什么叫红色生物技术呢？因为它是做疫苗、做血液制品来的。当然，从医药生物技术来看，后来发现了这个疫苗并不需要那么大的规模，可能只需要一个很小的厂就够了，所以这个疫苗并没有给新的产业带来很大的革命。 上世纪九十年代又开始了第二次生物技术的革命——“农业生物技术”革命。最典型的就是以转基因的植物和动物为代表，像克隆羊，还有转基因大豆。 生物技术的第三次浪潮就是“工业生物技术”革命。这次技术革命在英文名字里翻译为“白色生物技术”革命。当时我还不解，有一次开国际会议时，我提问了命名白色生物技术的发明人，为什么要叫白色生物技术？他说您可以闭上眼睛想，蔚蓝的天空是什么样的感觉？太干净了！这个生物技术会给你带来真正的环境优美和生活美好。所以在本世纪以后，工业生物技术开始慢慢发展起来了。 那么工业生物技术跟传统的化学化工技术相比，有什么优缺点呢？ 首先，它的原料是不同的。过去的化学化工主要用的是石油基，或者煤基、矿石基，而工业生物技术主要是利用的是生物基。到底化学基和生物基的产品有什么直接的不同？其实根据你穿的衣服就能知道。如果你穿的衣服材质是棉布，是直接用纯棉做的，那就是生物基的。因为它是用生物质做出来的，是用棉花做出来的。如果你穿的是纯化纤材质的，那就是石油基的。当然，它合成的化学条件也是不同的。像化学反应，它都是高温高压，合成氨反应就是一个典型的例子。要想转化率高，压力越高，合成氨的产率才越高。大家可以想象这个反应器是一个炸弹，如果要是爆 炸的话是很厉害的，所以它有安全隐患。而生物反应其实就是利用酶和微生物，酶和微生物就跟人一样，它不适合于高温，达到100摄氏度它就死了，所以生物的反应是常温常压下的反应。当你进入到生物工厂里，不需要再考虑哪一个反应器危险，因为在常温常压的环境里，它是不会爆 炸的，而且很多都是水性体系，爆 炸不了，不是有机溶剂体系的，所以不用怕。 那么也正是因为它有这么多优点，各个发达国家都对自己国家的本国的生物战略进行了规划。我们的隔壁，日本、韩国、印度都进行了战略规划，印度做得更好，它成立了一个生物技术部。 当然我们再来看最大的两个经济体，美国和欧盟。欧盟它也跟我们国家一样制定了中长期发展规划，它在这个中长期规划里头第一个写的就是什么呢？它未来到2030年的时候，化工原料里头的生物基的原料要占30%以上。 我们化工可能还有一点不美丽的地方，有的时候它有环境的污染排放，废水、废气、废渣，当然有时候还有发生爆 炸的事故。但是实际上化工的发展的趋势能不能做到美丽呢？完全是可以做到这一点的。 实际上化工在不断地技术进步，很多方面都已经做到了。我们通过工业生物技术、过程强化技术，人工智能技术等等，有很多新的技术，慢慢都在使我们的化工一天一天地更加美丽。 当前全球只有9% 的材料被循环利用。石油基塑料废弃后导致的白色污染、微塑料污染已成为全球性危害。自1950 年人类大规模制造塑料至今，大约生产出83 亿吨塑料，其中63 亿吨变成垃圾；2050 年塑料预计产量将超过340 亿吨，废旧塑料的产生量将达120 亿吨。工业生物技术如何解决传统化工的弊病？ 据经济合作与发展组织预测，生物技术对其成员国的国内生产总值的贡献将会达到2.7%，将有35%的化学品和其他工业产品可能涉及工业生物技术。此外，据世界自然基金会（WWF）估测，到2030年，工业生物技术每年将可降低10亿至25亿吨的CO2排放。 2020年，我国要实现单位国民生产总值CO2排放比2005年下降40%～45%的目标，面临巨大压力，极具挑战性。工业生物技术能否成为新时代推动能源生产消费革命的重要力量？ 三、化工生物技术的“美丽”应用 01 燃料乙醇实现节能减排 化工生物技术应用很重要的一个方面，我觉得就是生产清洁的燃料。生物燃料里的第一种就是燃料乙醇。用燃料乙醇来代替这个汽油有很多的优点，比如说第一个优点，就是说它的绿色环保、碳减排，因为它可以使有毒有害物减少30%以上。实际上做得非常好的一个城市，也是全世界第一个全部的公交都采用了可再生能源的城市，就是瑞典的斯德哥尔摩。现在斯德哥尔摩的所有的公交车，几千辆，都采用了可再生能源，包括燃料乙醇、生物柴油和沼气。采用了这些燃料之后，它比“欧五”的PM标准排放减少了90%，所以减排的效果是非常之显著的。 从全世界的燃料乙醇产量来看，现在美国的燃料乙醇的产量是非常大的，它是全世界第一，一年用了5000多万吨的燃料乙醇；当然中国是第三，也只有200多万吨；第二是巴西。美国的油价是全世界非常低的，在这几个国家里面，它是最低的，那么为什么它加这个燃料乙醇还能维持呢？因为它是从环境的角度来考虑的。它在全部的50个州，都通过立法的手段强制性地要加，油价再低你也要给我加。这里头非常有意思，由于它全部推广了燃料乙醇之后，它一年用的燃料乙醇是5000多万吨，它减排的二氧化碳也是5000多万吨。它使美国的石油对外的依存度降低了8个百分点，这就相当于它每年减少了1000多万辆汽车，或者是减少了13个大型煤电厂、火电厂。还有一个就是巴西，大家知道，巴西盛产甘蔗，巴西50%以上的甘蔗都是用于发酵做燃料乙醇的。所以它地上跑的车里头加的大部分都是乙醇汽油，它加的量更大。因为像美国汽车里头一般加E10都可以了，E10就是这个汽油里头加10%的乙醇，90%还是汽油。像巴西这里头加的可以很多，巴西它可不是10%，10%太少了，它有加80%的，有加50%的，有加30%的。平均我看了一下，它是E50，就是汽油中的50%是乙醇，50%是汽油。运输燃料已经一半以上都用这个乙醇来代替了，所以它消耗的原油很少。 再看一下中国的情况，中国2018年的燃料乙醇的产量是205万吨，这个产量世界第三，但是并不多。因为大家知道我们国家这几年环境污染的压力很大，再一个能源进口的压力也非常之大。大家可能看到，我们进口的石油逐年在增加，2018年已经接近70%的石油靠进口了。所以应该说可再生能源，特别是燃料乙醇，是解决能源安全的一个重要的方面。目前中国的汽油一年的采用量是1.2亿吨，如果按E10计算一年也就需要1200万吨的燃料乙醇。那么这个燃料乙醇来看，你用什么东西中国可能生产呢？实际上我们中国有大量的秸秆，现在的秸秆一说农业的秸秆一般来说都有6到7亿吨，如果可以利用的话，起码应该有3到4亿吨可以利用的。再有一个我们国家还有大量的陈粮。这个陈粮怎么产生的？大家知道我们是一个人口大国，我们每年必须有大量的粮食储备。储备的粮食，时间不能长了，就是说一年可以，两年、三年，定期它要出库，把这一批用来加工做燃料乙醇的话，也是完全有可能的。 02 塑化剂不再让人谈虎色变 另外一个例子是生物基增塑剂。 可能很多的观众不知道增塑剂是做什么用的？实际上我们的塑料用品很多要加工成一定形状的时候，都要加入增塑剂。很多塑料有的时候比较硬，有的时候比较脆，有的时候一加热就不好了，就裂了。怎么样改善它的这些加工性能，那就要加大量的增塑剂进去。而增塑剂的这个用量是非常之大的，比如说在PVC（聚氯乙烯）的管子里面，加的增塑剂都是百分之二、三十；儿童玩具里的增塑剂占了35%，就是一个儿童玩具里面35%的质量是增塑剂，不是塑料，所以它的量是非常之大的。还有我们的一些食品包装袋，还有我们一些医疗用的一次性注射器，还有我们的这个输液管，里头都有大量的增塑剂。我们用的增塑剂是什么样的增塑剂呢？我们主要是用的邻苯类的增塑剂。邻苯类的增塑剂有一些缺点，非常典型的一个缺点就是什么呢？它有致癌的危险。比如说白酒里的塑化剂，增塑剂在台湾叫做塑化剂，塑化剂超标就是增塑剂超标。实际上并不是有人有意要给酒里头加增塑剂，谁酿酒也不会加增塑剂。而是酒瓶子的那个上头是一个塑料的瓶塞，它里头有增塑剂，而酒精浓度比较高的时候，把那个瓶塞的增塑剂给溶进去了，所以酒中的增塑剂也就超标了。所以这种塑化剂，尤其是儿童玩具，在国外它已经是通过立法不准用邻苯类的增塑剂了。所以现在我们迫切希望能开发出绿色的增塑剂，而这个绿色的增塑剂来自于什么呢？大多数都是来自于生物基的，比如说用淀粉类的做成的，比如说发酵做成的柠檬酸，或者是由油脂做成的油酸酯，这种增塑剂，就是绿色的。因为它是天然的，都是食物基的，都是可以吃的，它做成的增塑剂就没有任何毒副的作用。 03 将塑料和二氧化碳变废为宝 从我们国家乃至全世界来看，资源的循环率是很低的。从全球来看，只有9%左右的物质实现了循环。最典型的是塑料垃圾非常之多，还有建筑的垃圾、生活的垃圾等等，这些垃圾都特别多。 生活垃圾要分类，要把能回收的回收，要循环利用，不能再像过去似的都埋掉或者烧掉。化工里的原料和产品基本上都是以碳为最基础成分的，我们的塑料，我们的有机化合物都是含有碳的。碳资源如何实现循环利用是未来非常重要的一个环节，我们怎么才能实现这种利用呢？我举一个例子，就是塑料。 全世界每年新产生的塑料垃圾有3.2亿吨之多，我们国家一年产生的废旧塑料有7000多万吨。如果烧了就会变成二氧化碳等有机物，成了温室气体。如果能将碳加以利用的话，我想我们整个社会可持续发展就可以实现了。将来塑料有没有可能用工业生物技术定向地降解呢？现在我们说塑料不可生物降解，所以它成了一个没有办法处理的问题，它是不能禁缔也不能利用的一个原料。现在的处理办法主要是烧掉，或者把它裂解成什么油等这种低级的利用。那能不能恢复成单体材料呢？现在有没有这种可能性呢？实际上在去年年底，法国的一家公司，已经把PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）通过生物技术降解成单体，这个单体就可以循环利用了。这个技术取得突破之后，我觉得很快我们就要研究PP（聚丙烯）是否可行，PE（聚乙烯）是否可行等等，我觉得这些都有待提到日程上来，我们有没有可能利用生物技术把这些塑料能够回收加以利用，从而实现资源的极大的利用。 未来二氧化碳的利用，可能是我们化学工业绿色发展的一个重要的前沿发展方向，也是工业生物技术的一个突破口。这么多温室气体，如果能够利用原料来进行转化的话，这个转化技术有可能是生物技术，也可能是化学技术，不管是哪一种，只要能转化成化工产品，那这一块儿的原料就会源源不断，而且真的实现了碳资源的循环利用。 这是一个未来的技术，但是它并不遥远，可能在十年、二十年后就能成为现实。所以现在我们才需要有科研，才需要有人去研究，可能在未来的十年或者二十年中，我们就能工业化，那个时候二氧化碳可能真的就变成了价廉物美的东西了，然后社会可能真就绿色可持续了。 化学工业是国民经济的支柱。虽然化学工业目前可能还有一些不安全或者是不太绿色的地方，但是我们完全可以通过创新带动的技术的创新，还有管理的创新，比如说规范、制度、评价体系的建立，这种结合完全可以使我们的化工变得美丽起来。当然如果再用我们的工业生物技术来进一步地加工，特别是实现碳资源的循环利用的话，我想那个时候，我们未来的化工将是非常绿色环保的，同时也是美丽的。因为那个时候大家可以看到，我们的这个世界，我们化学工业就真正实现了人、社会、环境协调和谐地发展，也就真正实现了我们现在所说的社会可持续的发展。
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  • 《中国工程院院士干勇：2050年氢能将形成10万亿元的产业规模》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-01-24
    • 1月20-21日，中国电动汽车百人会论坛（2018）在北京钓鱼台国宾馆召开，中国工程院院士干勇发表了主题演讲，演讲内容如下： 以下是中国工程院院士干勇发言全文。 中国工程院在十多年前提出了氢能社会的概念，我们对世界科技工程发展趋势进行了一系列讨论，第一就是能源体系。凡是工业化国家，能源体系的建立非常重要，而中国的能源禀赋不好，所以结构上有些问题。比尔盖茨两次到工程院不谈计算机，全部谈能源，认为十三亿人口对整个地球的二氧化碳贡献率太大，而且还有印度的十二亿人口，所以能源今后必须要有变化。 化石燃料时代向绿色能源时代的转变是必然的，主要是两个转变：一个是化石能源消耗向绿色能源再生转变，另一个是从高碳燃料向低碳燃料转变，所以本质上是燃料的加氢减碳过程。全世界的电源40%是煤炭，而中国不一样，中国70%是煤炭，核电占2%，太阳能占4.7%，风电占9.3%，水电占20.2%，2016年用电量达16.5亿千瓦，所以可再生能源的努力方面，中国政府成了全世界的动力站。 2012年到2015年我国可再生能源的投资大大超过美国，约为3150亿美元，同期可再生能源容量变化占到全世界的44%，达到177GW；2016年发展速度相比2017年更快。欧共体的统计显示，今后中国每个小时安装2个风电机组、7000个太阳能电池板，到2020年的增长速度是272%。欧盟的发展只是我们的零头，因为他们的发展已经很快了，每年增长20%，我们将会达到272%。 风电和光伏的问题在于其不可预测性，所以肯定要储能一部分，不可能全部上网。氢能具有投入成本低、环境友好等特征，而且可以永久储存、传输到任何地方。人类每一次的能源变革都是提升减碳加氢、提升能量密度的过程。古代烧木材能量密度只有每公斤0.13兆焦，现在标准煤、天然气直到氢气，能量密度最高达到了140兆焦，应该说氢能源是非常理想的清洁能源，但属于二次能源，所以关键是要降低成本，而且技术路径要重新设定。 氢能的重要作用是可再生、高能、高效的能量载体，存储转换非常自如，而且是零排放。现在整个央企已经开始行动，特别是以神华国际能源投资集团在氢能和燃料电池领域做了四个方面的大布局：明确了可再生能源制氢的任务，包括投入氢气运输、存储和加速的各种装备的基础建设，也包括燃料电池，但他们的目标不是发展燃料电池，而是支持下游用他们的氢发展燃料电池，自己只是参股。现在最低成本的氢是0.77元/立方米，0.87元/公斤，大大低于国际上的平均制氢成本，也是非常便宜的。 氢能将成为传统能源的核心，有助于实现规模化的愿景，打造一流的清洁能源供应商，整个产业链已经显现。产业化途径、模式、方向，包括商业模式都已经开始了，可再生能源制氢也好、煤制氢也好、各种制备出来的散氢都要集中起来，这是一个大的产业链。不光是氢能源电池利用，包括分布式发电、二氧化碳合成的化学用品等等。发展氢能产业是能源结构调整和产业结构转型的必由之路，人类必须向这条路上走。利用氢能，人类社会的生产发展方式可以发生一个很大的变革，获取方式多元化，所以成本正在变得越来越低，下游使用的当然是燃料电池。 2020年到2050年，我国的风电和光电的装机容量非常高，达到2-4亿千瓦，但是上网率再怎么提高也有20%，需要储能。如果要把这些消化掉，需要建将近400座储水水库，破坏生态、成本巨大。如果我们用电和氢来做储能的载体，这将是投资成本低、环境适应强的一种方式，推动了燃料电池汽车、分布式发电、热电联供和无人机等领域，所有装备都使用氢能，氢动力将成为一个主动力。欧洲率先开始了可再生能源制氢，用天然气管网进行运输，最大的运输量是20%。 天然气管网当中运输密度不一样，出来以后再吸附，完全可以把它分开。当前全世界都开始注意到了氢能的发展，也成为了国家能源战略的重要组成部分，而且燃料电池技术趋于成熟，步入了商业模式创新与批产阶段，也要感谢一直致力于燃料电池工程化、产业化的国外企业，他们重视氢能源电池的开发推广应用，电池产品的出货量加速增长进入商业化阶段，分布式发电也小规模商业化，特殊用途的燃料电池早期市场已经开始形成，这些都显现出了氢能利用的产业链开始壮大。 刚才说过，我们的条件非常好，因为我们的光伏风电规模大，所以我们的储能上不了网的部分就可以用于制氢。而且我国风光资源与天然气的管网匹配性好、容量大，所以很厉害。我国在家电、发电制造的产业规模均居世界首位，这为发展燃料电池分布式供电提供了巨大的市场和产业基础。煤制氢的水平和国外完全相当，而且制氢规模居世界首位。2012年我们的制氢量达到1600万吨，相当于8000万辆燃料电池汽车的消耗量，系统储氢能力也会上来。 燃料电池的原理大家都很清楚，特别是自制燃料电池为主。催化剂的成本占了将近70%，双极板已经完全工业化，而且我们用钛合金和不锈钢的双极板代替石墨，性能非常优越，而且现在是供给美国。我们国家的自制膜是最难的，东岳的自制膜在国际上处于一流方阵，和美国的戈尔公司并列，所以自制膜的问题也要解决。电解质要用很多的铂，这些铂从哪里来？都要进口。但是现有的燃油和燃气汽车常用的净化装置用的铂量比这还高。一旦用新能源代替，铂不会增加，只会减少。 现在锂动力的碳酸锂和高纯球状石墨的需求量巨大。去年石墨涨了10多倍的价格，碳酸锂价格从4万元涨到不到10万元，还有钴。材料部件的应用国内已经普遍开展。国家科技部已经把其列为重点专项，包括四个课题：车用燃料电池发动机平台设计开发验证、燃料电池发动机关键零部件与系统应用开发、大功率燃料电池电堆技术，现在已经全面铺开，还有储氢的系统开发。我们的固态储氢水平现在上升得很快，特别是储氢合金的稀土材料以后会降低成本，安全方便。 燃料电池汽车的性能大家都很清楚了，丰田Mirai续航历程可以达到650公里，加氢的时间只要3分钟，而且成本也很低，每千瓦时2500-3000元，也可以降到1瓦/元以下，最后在电池成本上氢气瓶如果成本降到3.5万元的话，三种电池动力成本已经相差不大了，百公里的续航里程1公斤氢就可以达到100公里，而电要18度电才能100公里，这会增加100公斤电池的重量，氢燃料的轻量化作用也体现了。 我国前一段时间对燃料电池市场预估，美欧日中美国动作也是很快的，加州每50公里就有1个加氢站，2020年就是22.5万个左右。如果电力技术再突破，折合成人民币是7万。欧洲地区燃料电池客车的计划包括加氢站的建立已经有106座，现在还在增加，日韩当然动作更快，特别是丰田、本田、日产和现代汽车。本田的新车销售只有37.8万元，如果得到补贴是27.1万元人民币，续航里程达到650公里。 我国发展燃料电池的基础也很好，特别是很早就形成了以大学研究院为主体，特别是同济大学等等，科技部万钢部长也是搞燃料电池的，科技部原部长、中国科学院院士徐冠华之前就布局了燃料电池总体攻关，后来有一段时间减弱了，最近又把燃料电池和氢能利用作为重要的转折点，国家到地方政府都已经开始重视。现在我国燃料电池开发出了20千瓦、50千瓦、60千瓦和110千瓦的产品，很多技术都正在成熟。我们的基础很好，上汽又推出了两款产品，而且已经订货，包括中航十五所、山东潍柴、中车燃料电池生产全部下线，2017年4月累计生产的燃料电池接近700个。 制氢、储氢、运氢、加氢是一套新的配套系统工程。改变传统的工程、配套设施跟进这种发展模式不行，必须至少是同步，最好是先布局供氢体系。现在整个上海一个大区域布局了燃料电池的发展规划，特别是最近山东在打造170平方公里的中国氢谷，包括研发中心已经开始。山东有特殊情况，要考虑副产气体的回收、电解铝、交流煤气等大量放空气体，交流煤气相当于富余了87万吨氢，所有的公交车都可以用上，每年合成提纯回收氢气，资源优势是非常好的。风电、光伏电池和可再生能源也非常厉害，完全可以拿来制氢，就是在弃风弃光的条件下。 所有传统制氢企业非常强大，东岳集团成功地研发了燃料电池膜，这是国内仅有的一家，国际上进入了并列第一，还有潍柴集团投了500亿元在搞氢能源发动机，青岛的中车集团包括电控系统、网络系统、车联网都已经开始。山东最有特点的是它的高速公路，120个高速公路服务站都可以建立加氢站，所以回收氢、储氢和运氢可以系统进行。这为发达的物流专用氢燃料电池车创造了条件。工程用车、专用物流车是一个巨大的汽车市场，山东一个区域按照氢气的要求制氢、运氢、储氢、加氢的标准先行先试，每个站估计占用2000平米，投资1000万元，能储存100公斤以上。 目前山东结合高速服务区的全省的加氢站网络已经开始布局，并开始打造中国氢谷，要设立500万元的中国氢谷创新发展基金，打造氢能源的运营示范区规划，现在已经开始顶层设计。这不是以一家企业为主体，而是一个整体的规划，这样氢能源和燃料电池的企业才能健康发展。中国山东轻轨建设计划一期总体投资是到2017年422亿元，2020年达到1000亿元，制定了十年和十五年的发展目标，和深圳签订了氢能源产业园和商务区三位一体的协议书。 介绍一下氢能源创新战略联盟的工作情况。二十一世纪是一个氧时代，十九世纪就提出氧气转入，但是十九世纪的氧气就像现在的氢气一样成本高，大家都认为有危险性，但是二十世纪中期以前我们把所有的氧气技术都攻破了，氧气非常廉价，现在氧气放在床边我们也不会担心。二十一世纪进入氢时代是肯定的，刚刚过了十七年，还有八十三年，估计到二十一世纪中期，整个氢气技术，就是制氢、储氢、加氢、运氢都会完全成熟，所有标准都会出来，运输材料和危险性并不比油气和液化天然气更大，反而更简单。 氢能联盟的筹备，原科技部部长徐冠华、万钢部长和苗圩部长都非常支持。徐部长亲自主持了不下六次会议，发起单位已经开始，筹备处已经成立了将近一年，一汽、二汽、潍柴、山东重工、同济大学、钢研集团、有色研究院等都已经加入了这个联盟，而且马上就要成立。委员会主任是徐冠华部长，首届理事长单位是国家能源投资集团。联盟的主要定位是为国家制定氢能源及燃料电池发展战略和实施路线提供顶层设计，支持联盟成员企业技术创新，推动全产业链的应用示范，创造参与氢能燃料电池装备制造应用技术，协助构建氢能社会并且做出规划。 2050年我们将会迎接氢能时代的到来，形成10万亿元的产业规模，这是一点都没有问题的。煤的最佳应用方式就是变成氢，当然也可以煤制油，但是煤制氢将会作为新能源的一个重头戏。我们已经开始迎接制造业强国之梦，在绿色制造当中把整个能源结构进行改造。
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