人類距利用“不需要付費(fèi)的太陽能源”理想又前進(jìn)一步。不久前，美國(guó)麻省理工學(xué)院教授丹尼爾·諾切拉的研究團(tuán)隊(duì)宣稱，他們研制成一種功能穩(wěn)定的“人造樹葉”(“artificial　leaf”，也可譯作“人工樹葉”)，并具備了一定推廣前景。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，諾切拉團(tuán)隊(duì)的人造樹葉一旦批量生產(chǎn)，有望推動(dòng)經(jīng)濟(jì)向以氫能源為基礎(chǔ)的模式發(fā)展。有關(guān)專家表示，利用氫能，將成為解決未來人類能源危機(jī)的終極方案。目前，歐美各國(guó)已將氫能和燃料電池確定為維系經(jīng)濟(jì)繁榮和國(guó)家安全的重要技術(shù)之一，氫有望成為維系經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)能源。但在我國(guó)，因?yàn)榉N種原因，氫能的研究利用仍處于演示階段，發(fā)展面臨困境。截至目前，我國(guó)還沒有相應(yīng)的氫能源開發(fā)利用相關(guān)規(guī)劃及路線圖。氫能的進(jìn)一步發(fā)展期待政府力量的積極推動(dòng)。

　　西方各國(guó)熱捧氫能源開發(fā)利用

　　氫能被譽(yù)為人類的終極清潔能源。中科院理化技術(shù)研究所低溫技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心的李青博士對(duì)《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者介紹說，氫是宇宙中最常見的元素，氫及其同位素占到了太陽總質(zhì)量的84%，宇宙質(zhì)量的75%都是氫。而氫能有望成為世界能源舞臺(tái)上一種舉足輕重的二次能源。它是一種極為優(yōu)越的新能源，其主要優(yōu)點(diǎn)有：燃燒熱值高，每千克氫燃燒后的熱量，約為汽油的三倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃燒的產(chǎn)物為水，是世界上最干凈的能源。氫氣可由水制取，而水是地球上最為豐富的資源，這一自然物質(zhì)的循環(huán)利用，演繹了持續(xù)發(fā)展的經(jīng)典過程。
　　面對(duì)全球能源枯竭的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，氫能正成為世界各國(guó)研究的重點(diǎn)之一。
　　據(jù)悉，美國(guó)已經(jīng)將氫能和燃料電池確定為維系經(jīng)濟(jì)繁榮和國(guó)家安全的技術(shù)之一。目前，美國(guó)主導(dǎo)氫能和燃料電池發(fā)展的兩大核心部門是能源部和國(guó)防部。美國(guó)能源部的目標(biāo)包括，從現(xiàn)有和未來的資源中獲取氫能，同時(shí)推進(jìn)燃料電池研究；美國(guó)國(guó)防部的研究則主要集中于氫能和燃料電池在軍事方面的應(yīng)用，研究重點(diǎn)是質(zhì)子交換膜和固體氰化物燃料電池。美國(guó)各級(jí)政府均提供大量資金，資助科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行氫能研發(fā)。
　　此外，美國(guó)企業(yè)對(duì)氫能也投入大量精力。美國(guó)專利局提供的數(shù)據(jù)顯示，從2002年開始，美國(guó)氫能源專利數(shù)量有所突破，2009年達(dá)到一次峰值，近幾年一直保持穩(wěn)步上升態(tài)勢(shì)。
　　德國(guó)和日本在氫能研究領(lǐng)域更遙遙領(lǐng)先。德國(guó)的國(guó)家全資公司NOW公司全權(quán)負(fù)責(zé)德國(guó)的氫能燃料電池示范。德國(guó)“國(guó)家創(chuàng)新計(jì)劃”(NIP)將從2007—2016年為期10年集中精力于氫和燃料電池市場(chǎng)，聚焦示范與開發(fā)相結(jié)合項(xiàng)目，通過市場(chǎng)化推動(dòng)氫能和燃料電池，由政府與工業(yè)界按1∶1的比例出資：由政府出資五億歐元示范，加上二億歐元用于氫能研究與開發(fā)，同時(shí)工業(yè)界出資七億歐元，總共為14億歐元。
　　德國(guó)戴姆勒集團(tuán)全球CEO蔡澈博士在第18屆世界氫能大會(huì)開幕式上做報(bào)告時(shí)透露，戴姆勒將于2014—2015年量產(chǎn)燃料電池汽車，2015年開始商業(yè)化。德國(guó)準(zhǔn)備到2015年建造1000座加氫站，將為10×104輛氫燃料電池車供應(yīng)氫氣。
　　日本對(duì)于氫能源的開發(fā)利用主要集中在燃料電池車用電池和固定裝置燃料電池方面。為盡快研發(fā)、推廣燃料電池車，日本采取了全額投入經(jīng)費(fèi)的辦法，委托日本產(chǎn)業(yè)省的全資公司VEDO公司負(fù)責(zé)管理“日本氫能和燃料電池示范項(xiàng)目”，該項(xiàng)目的目標(biāo)之一，就是到2025年，在全日本建立1000座加氫站。該項(xiàng)目從2002年開始運(yùn)行至今，日本政府已累計(jì)投入了1000億日元(相當(dāng)于70億元人民幣)。
　　歐盟對(duì)于氫燃料和燃料電池的研究一直非常重視，2002年10月，歐盟成立了“氫燃料和燃料電池技術(shù)”高級(jí)研究小組，早在2003年，歐盟委員會(huì)就制定了“歐盟氫能和燃料電池發(fā)展路線圖”。
　　世界各國(guó)對(duì)于氫能開發(fā)利用投入巨大。在2010年5月舉辦的第18屆世界氫能大會(huì)開幕式上，美國(guó)能源部燃料電池技術(shù)發(fā)展部負(fù)責(zé)人Nancy　L　Garland博士發(fā)言稱，美國(guó)2011年財(cái)政年度中氫能開發(fā)的預(yù)算為2.56億美元。包括了燃料電池系統(tǒng)、氫燃料、氫能技術(shù)研發(fā)、氫安全、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等多項(xiàng)與氫能有關(guān)的項(xiàng)目。數(shù)據(jù)顯示，包括德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)等八個(gè)歐洲國(guó)家對(duì)氫能的累計(jì)投資為：2005年為5.3億歐元，2015-2020年達(dá)26.11億歐元，2020-2025　年可達(dá)143.2億歐元，2025-2030年則達(dá)592.1億歐元(其中制氫投資約占50%，加氫站投資約占20%)。

　　我國(guó)氫能發(fā)展面臨諸多困境

　　我國(guó)在氫能領(lǐng)域的研究和開發(fā)起步不晚，最早可追溯到20世紀(jì)60年代初。為發(fā)展航天事業(yè)，對(duì)作為火箭燃料液氫的生產(chǎn)、H2/O2燃料電池的研制與開發(fā)進(jìn)行了大量工作。氫能技術(shù)曾一度被列入《科技發(fā)展“十五”計(jì)劃和2015年遠(yuǎn)景規(guī)劃(能源領(lǐng)域)》，氫能和燃料電池的科學(xué)研究也得到了進(jìn)一步支持。李青介紹說，在之前的基礎(chǔ)課題(973計(jì)劃)和應(yīng)用性研究(863計(jì)劃)方面，國(guó)家對(duì)于氫能的研究和利用非常重視�？萍疾�863項(xiàng)目“十一五”期間的氫能專題系統(tǒng)研究在2008年有不同程度的進(jìn)展。同年，第十七屆世界氫能大會(huì)授予中國(guó)科技部部長(zhǎng)萬鋼2008年度格羅夫(Grave)獎(jiǎng)，以表彰其推動(dòng)燃料電池汽車方面的貢獻(xiàn)。
　　“十一五”節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目的863計(jì)劃公布以后，商務(wù)部計(jì)劃對(duì)氫能源汽車研發(fā)，對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)提供數(shù)十億元的資金支持。由此，國(guó)內(nèi)多家汽車企業(yè)著手開發(fā)氫能源技術(shù)。
　　但是，一個(gè)事件明顯拖住了氫能發(fā)展的火熱腳步。2007年3月，一封《開發(fā)車用動(dòng)力技術(shù)、盡快減輕交通能源壓力的建議》由專家組寫成并聯(lián)合簽名，送至相關(guān)部門。
　　“氫燃料電池汽車未來的前景，還存在很多不可預(yù)測(cè)的因素。如果氫燃料汽車研究到最后，發(fā)現(xiàn)需要走別的技術(shù)途徑，這就使大規(guī)模投資的氫燃料汽車前功盡棄�！�26名專家提醒，如果中國(guó)盲目跟從部分跨國(guó)公司的步伐，將大量的財(cái)力、人力、物力完全“押寶”在氫能源汽車的研發(fā)上，很可能給作為支柱產(chǎn)業(yè)的中國(guó)汽車工業(yè)帶來巨大的傷害。
　　“不同專家觀點(diǎn)的分歧讓中國(guó)政府部門在發(fā)展氫能方面顯得猶豫不決�！鼻迦A大學(xué)教授、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、國(guó)際氫能學(xué)會(huì)常務(wù)理事毛宗強(qiáng)對(duì)《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者說。
　　這種搖擺態(tài)度明顯體現(xiàn)在氫能標(biāo)準(zhǔn)的制定上。據(jù)悉，國(guó)外有關(guān)氫能技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)方面的活動(dòng)十分活躍，發(fā)達(dá)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)體系已日趨完善，并有諸多介入氫能的標(biāo)準(zhǔn)組織。2008年，我國(guó)也相繼成立了“全國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)”和“全國(guó)燃料電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)”，并陸續(xù)制定了十幾個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)�！暗�這兩年不行了”，同時(shí)身為全國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)副主任的毛宗強(qiáng)表示，“前幾年每年差不多國(guó)標(biāo)委會(huì)給幾個(gè)(制定氫能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn))指標(biāo)，但是這兩年一個(gè)指標(biāo)都沒有。”
　　標(biāo)準(zhǔn)的缺失對(duì)氫能發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。毛宗強(qiáng)透露，因?yàn)槿狈��?biāo)準(zhǔn)，致使上海的一個(gè)加氫站在建成一年后還不能完成驗(yàn)收，“希望國(guó)家能多給些重視�！�
　　毛宗強(qiáng)向記者表示，在發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛把氫能作為國(guó)家戰(zhàn)略的背景下，我國(guó)截止到目前還始終沒有國(guó)家級(jí)氫能路線圖，而關(guān)于發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的相關(guān)政策和條文更是不常見�！瓣P(guān)于制定國(guó)家級(jí)氫能路線圖，我們向有關(guān)部門反映了多次，但一直沒什么結(jié)果�！泵�宗強(qiáng)說。
　　另外，盡管目前我國(guó)已把新能源汽車確立為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，但氫能在新能源產(chǎn)業(yè)、燃料電池汽車在新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的定位依然模糊。同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院新能源汽車工程中心教授王哲認(rèn)為，這不利于對(duì)企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)投入進(jìn)行正確引導(dǎo)，也無法帶動(dòng)社會(huì)力量參與。氫能和燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略缺失，將直接影響我國(guó)氫能和燃料電池的發(fā)展速度。
　　我國(guó)在氫能和燃料電池的一些關(guān)鍵技術(shù)上與國(guó)際先進(jìn)水平仍有差距。如我國(guó)作為公交車示范運(yùn)營(yíng)的燃料電池客車，運(yùn)行壽命目前還未超過3000小時(shí)，而美國(guó)UTC研制的城市客車用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)壽命已經(jīng)在道路試驗(yàn)條件下超過5000小時(shí)；我國(guó)的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在燃料電池系統(tǒng)低溫儲(chǔ)存與啟動(dòng)方面仍未達(dá)到國(guó)際先進(jìn)指標(biāo)。另外，我國(guó)還面臨全球都遇到的氫能利用成本過高的問題。
　　此外，我國(guó)燃料電池汽車盡管已通過奧運(yùn)、世博等重大活動(dòng)平臺(tái)開展了示范應(yīng)用，但是與國(guó)外相比，缺乏長(zhǎng)效的應(yīng)用推廣機(jī)制。在加氫站的規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)行方面與國(guó)外相比也存在不小差距。毛宗強(qiáng)透露說，目前全球有200個(gè)加氫站，但我國(guó)僅有四個(gè)，其中有三個(gè)是國(guó)家每個(gè)花3000多萬元投資建設(shè)，但建成后仍在順利運(yùn)行的只有一個(gè)民營(yíng)加氫站。在氫氣輸送管道方面，全球的氫氣輸送管道有3000多公里，我國(guó)僅有百十公里。
　　并且，我國(guó)還面臨氫能研究專業(yè)人才缺乏和研究經(jīng)費(fèi)不足的困境。發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)投入氫能研究經(jīng)費(fèi)要比政府多。相比較，我國(guó)研究氫能的經(jīng)費(fèi)幾乎全部依靠政府，而且我國(guó)在氫能研究領(lǐng)域的投入很少。
　　總的來說，“我國(guó)氫能的研究和利用還處于演示階段�！崩钋嗫偨Y(jié)道。

　　期待政府繼續(xù)給予更多的支持

　　毛宗強(qiáng)表示，我國(guó)在氫能源發(fā)展上還有一定地位，并沒有像有人想象的那么弱。
　　他表示，氫能的開發(fā)利用包括制氫、儲(chǔ)氫、輸氫、氫氣加注、用氫等五個(gè)方面。我國(guó)在制氫和儲(chǔ)存氫環(huán)節(jié)的某些領(lǐng)域位于全球前列。在化石能源制氫方面，我國(guó)鄂爾多斯擁有全世界最大的制氫工廠，用煤制氫，年產(chǎn)400萬噸氫氣。在儲(chǔ)氫材料稀土方面，全世界產(chǎn)能都被中日壟斷，我國(guó)產(chǎn)能達(dá)到1.5萬噸。而在高壓儲(chǔ)氫方面，我國(guó)制成了全球容積最大的儲(chǔ)氫罐。
　　2008年北京奧運(yùn)會(huì)，我國(guó)制造的“氫燃料電池汽車”得以展示，最大時(shí)速可高達(dá)150公里。2010年上海世博會(huì)，我國(guó)展出的氫燃料電池車達(dá)196輛，令德國(guó)的科技部部長(zhǎng)都深感驚訝。另外，國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)也在努力，上汽集團(tuán)就表示，將在2015年生產(chǎn)1000輛氫燃料電池車。
　　毛宗強(qiáng)還向記者展示了“神奇”的一幕：將一包“袋泡茶”一樣的粉劑放進(jìn)水里，很快就不斷冒出氣泡，產(chǎn)生大量的氫氣，沒有電源插座就能為手機(jī)等電子產(chǎn)品充電。他表示，在國(guó)內(nèi)的江浙地區(qū)，生產(chǎn)該產(chǎn)品的企業(yè)大批存在。
　　“我國(guó)在氫能工業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都已具有相當(dāng)?shù)幕�礎(chǔ)，如果政府能夠支持，將其有機(jī)地串聯(lián)起來，我國(guó)的氫能利用就會(huì)飛速發(fā)展，為國(guó)家的能源戰(zhàn)略作出切實(shí)貢獻(xiàn)�！泵�宗強(qiáng)說。
　　對(duì)于進(jìn)一步發(fā)展氫能，毛宗強(qiáng)提出幾點(diǎn)建議：
　　首先，也是最主要的，是政府應(yīng)加大對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持，發(fā)揮主導(dǎo)性作用。如制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，主導(dǎo)從氫能關(guān)鍵原材料、核心技術(shù)到應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)布局等方面的發(fā)展方向。同時(shí)，通過制定扶持和鼓勵(lì)政策推動(dòng)氫能關(guān)鍵原材料、核心技術(shù)、零部件和產(chǎn)品的研發(fā)，鼓勵(lì)政府相關(guān)部門帶頭使用氫能產(chǎn)品，想辦法增加氫能相關(guān)項(xiàng)目的研究經(jīng)費(fèi)。
　　“氫能將在10—15年后影響我國(guó)能源系統(tǒng)，在解決當(dāng)前能源供應(yīng)問題的同時(shí)，應(yīng)給予氫能足夠的重視�！泵�宗強(qiáng)說，中國(guó)氫能研發(fā)得到了科技部的大力支持，但對(duì)于氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，僅有科技部的研發(fā)支持遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，政府各部門，包括發(fā)改委、工信部、科技部、中科院、自然基金委、環(huán)保部等都要合作推動(dòng)氫能發(fā)展，避免部門利益之爭(zhēng)。
　　其次，企業(yè)掛帥。鑒于氫能產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響以及未來氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模的龐大，特別是氫能產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域和氫供應(yīng)鏈，將會(huì)形成跨地域、跨行業(yè)的大型企業(yè)群和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)由國(guó)內(nèi)企業(yè)掛帥，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。氫供應(yīng)鏈的發(fā)展也需要類似于中石油、中石化等大型企業(yè)牽頭，保障整個(gè)氫能源網(wǎng)絡(luò)的安全、合理布局和氫能工業(yè)的可控。加氫站的建設(shè)完全可以參考加油站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)模式，吸引社會(huì)資金參與建設(shè)和經(jīng)營(yíng)。
　　最后，還要積極發(fā)揮專家作用，實(shí)現(xiàn)信息公開。要充分發(fā)揮專家在氫能領(lǐng)域的研究、開發(fā)、應(yīng)用方面的作用。同時(shí)也嚴(yán)格要求專家自律，要求有重要話語權(quán)的專家不得在企業(yè)兼職，為企業(yè)牟利，建立專家評(píng)審規(guī)避制度。同時(shí)建立信息公開制度，從氫能發(fā)展戰(zhàn)略制定，到氫能具體項(xiàng)目立項(xiàng)、評(píng)審、驗(yàn)收、成果等都要做到信息公開化。要防止那種已經(jīng)證明行不通的“用市場(chǎng)換技術(shù)”的做法在氫能領(lǐng)域蔓延。同時(shí)政府應(yīng)大力推動(dòng)各種示范應(yīng)用市場(chǎng)、零排放區(qū)域的各種發(fā)電應(yīng)用市場(chǎng)、各種復(fù)合氫能產(chǎn)品的特殊應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)等。

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    “人工樹葉”：利用太陽能的幫手