辩“氢”（一）|我国富氢还是贫氢？怎样储运更安全更经济？

　　如今，日本、美国、欧盟、韩国等相继公布了氢能及燃料电池汽车发展战略，并将氢能作为清洁能源转型和培育经济新增长点的重要方向之一。

　　我国是世界上最大的制氢国，但原料氢向氢能应用转变并非易事，那么我国“富”氢还是“贫”氢？怎样储运更安全更经济？让我们一起跟随两院院士和行业专家脚步，共同探索其中。

　　一、制氢环节

　　制氢主要可分化石原料制氢、工业副产氢提纯制氢、水电解制氢以及处于实验室和开发阶段的太阳能光催化分解水制氢、生物制氢等。根据成本和环境效益，制氢环节有如下不同的观点。

　　（一）正方观点

　　1、干勇：我国制氢工业基础雄厚，可再生能源发电制氢清洁经济

　　2019年5月16日，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在中央财经频道《中国经济大讲堂》解读《氢能如何改变我们的未来？》中提出：中国制氢的工业基础很雄厚，制氢能力在全世界排在最前面。

　　在氢还没有作为重要能源的时候，它作为催化剂、作为还原剂大量应用，比如合成氨炼油加氢，我们大概有每年2500万吨的氢的产能，产量也在2000万吨以上，这在全世界排第一。这里边有97%的氢气来自于化石能源，煤气化制氢1000万吨以上，天然气制氢大概在300万吨以上，工业副产氢大概在800万吨以上，包括电解水制氢也在100万吨左右。工业副产氢现在可以达到99.999%的纯度的氢气，我国未来开发氢气潜力巨大，市场巨大。

　　我国制氢成本具有竞争力，我国煤制氢成本约为1元/Nm3(标准立方米)左右，以工业副产氢为原料制得纯度为99.99%的氢气成本约为2元/Nm3左右，由于包装和物流成本较高，目前大多数氢气站购入氢气的价格约为3元/Nm3上下。

　　国家制定整个氢能发展的国家战略中要利用两个“1000”，一是现在弃光、弃风、弃水1000亿度电，二是工业副产氢1000万吨。比如说吉林的白城，要建3000万千瓦的风电、风能和光伏电能，可以制定一些以氢能为载体的新能源开发的技术路线，制氢技术采用一种碱性电解水的工艺，最后制氢含税价大概也就在18—20元左右每公斤，这样供给加氢站，这就可能有一定的利润了，可以有商业运作的模式进行，而且还有进一步降低成本的空间。

　　在密集的港口地区从物流或重卡起步以建氢能体系为基础，解决当前的雾霾或环境紧迫问题，是当前比较好的一个发展路线。

　　2、中国氢能源及燃料电池产业白皮书：我国具有丰富的氢能供给经验和产业基础

　　2019年中国氢能联盟发布《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》（2019版），提出：经过多年的工业积累，我国已是世界上最大的制氢国，初步评估现有工业制氢产能为2500万吨/年，可为氢能及燃料电池产业发展初期阶段提供低成本的氢源。

　　富集的煤炭资源辅之以二氧化碳捕捉与封存技术（CCS）可提供稳定、大规模、低成本的氢源供给。同时，我国是全球第一大可再生能源发电国，每年仅风电、光伏、水电等可再生能源弃电约为1000亿千瓦时，可用于电解制氢约200万吨，未来随着可再生能源规模的不断壮大，可再生能源制氢有望成为我国氢能源供给的主要来源。

　　氢能是我国能源结构由传统化石能源为主转向以可再生能源为主的多元格局的关键媒介。2018年，我国氢气产量约2100万吨，如按照能源管理，换算热值占终端能源总量的份额为2.7%。根据中国氢能联盟的预计，到2030年，我国氢气需求量将达到3500万吨，在终端能源体系中占比5%。到2050年氢能将在中国终端能源体系中占比至少达到10%，氢气需求量接近6000万吨。

　　化石原料制氢中，煤制氢成本约为8.85元/公斤，原料成本约占50%；天然气制氢原料成本占70%以上；为控制碳排放，化石能源重整制氢需结合碳捕集与封存（CCS）技术，增加CCS后，煤制氢成本约增至15.85元/公斤。工业副产氢主要分布在钢铁、化工等行业，提纯成本在0.3-0.6元/公斤，考虑副产气体成本后的综合制氢成本约在10-16元/公斤，工业副产提纯制氢可提供百万吨级氢气供应，能为氢能产业发展初期就近提供低成本、分布式氢源。电解水制氢具有绿色环保、生产灵活、纯度高（通常在99.7%以上）以及副产高价值氧气等特点，单位能耗约在4-5千瓦时/立方氢，制取成本受电价的影响较大，电价占到总成本的70%以上，制氢成本约在30-40元/公斤 ，一般认为当电价低于0.3元/千瓦时，电解水制氢成本会接近传统化石能源制氢。

　　3、凌文：氢能是能源转型的重要途径

　　2019年7月18日，山东省副省长、中国工程院院士、中国氢能联盟理事长凌文在中央财经频道《中国经济大讲堂》中解读《氢能世界里的中国机会》，指出氢是整个元素周期表里边排在第一位，因其无色无味无毒的特征，是可以循环使用的清洁能源。

　　氢能在做功阶段，与燃烧煤炭、燃烧汽油、柴油会产生二氧化硫，烟尘等不同，氢只产生水，所以是一个完全零排放的能源。氢能效率与干木柴和标准煤、汽油、天然气去比较，氢的能量密度最高。氢的能量密度是汽油的3.3倍，所以氢的效率也是极高的。碳排放：氢在做功时候，只产生两个氢，一个氧，不会产生任何碳排放，所以在这个环节是非常清洁的是零排放的。

　　我国氢能具有丰富的资源和供给能力，在氢能制取上有巨大优势。中国煤产量占全世界一半，地质储量可以以万亿吨来计算，所以我国资源足够。工业副产品提纯制氢，化工工业每天都在产生大量氢气，初步计算，在2018年可以制氢到800万吨氢。电解水制氢，平均来说我国每年大约有1000亿度电被浪费掉了，可再生能源弃电1000亿千瓦时，可用于电解水制氢约200万吨。

　　我国氢能应用市场潜力巨大，氢能应用领域非常多。除了应用于燃料电池外，多家汽车企业在生产