導讀：還記得5月底發生的南陽水氫發動機事件麼？一時之間引起大範圍討論……

雖然技術落地、公司資質、政府支持的質疑掀起了更大的的爭議，但隨著氫能利用技術發展成熟,氫能產業的發展在世界各國備受關注。從原始社會的秸稈茅草，到蒸汽革命的機器混戰，再到電氣時代的信息交互，可以說，人類社會的發展是隨著能源的進步而進步的。根據科學調查，能源更替的歷史是從固體到液體再到氣體的過程，氫氣與天然氣同為氣體，因此在能源應用給了世人更多想象的空間。

“氫”出於“藍”

氫，在化學元素週期表位於第一位，在燃燒時產生水，英國化學家亨利·卡文迪便用拉丁文把它命名為“水的生成者”。氫氣是一種無色透明、無臭無味的氣體。氫能是指氫和氧進行化學反應所釋放出的化學能，熱量相當於汽油的三倍，是一種清潔的二次能源。

“21世紀初葉人類正面臨的兩大危機：

一是人為因素導致的氣候變化是真實存在的，至21世紀末，氣溫的升高將會呈現一個相當大的幅度，並將會給人類、動物、植物以及人類文化遺產帶來災難性的後果。

二是傳統化石能源或核能源燃料被少數幾個國家寡頭壟斷的情況正不斷加劇，這不利於大多數國家利用能源。”這是摘自2006年11月，國際氫能界的主要科學家聯名向加拿大、法國、德國、美國等八國集團領導人以及聯合國相關部門負責人提交的《百年備忘錄》選段。

氫能作為“究極能源”，無疑是最優方案，對全球戰略發展的意義無需贅述。氫能具有來源廣、燃燒熱值高、能量密度大、可儲存、可再生、可電可燃、零汙染、零碳排等優點，它將為人類提供足夠的清潔能源。

早在20世紀70年代，美國就成功將燃料電池應用於雙子星五號太空船和“阿波羅”登月飛船，成為第一個實現氫能源技術應用的國家。然而20世紀末期至21世紀初期，因成本問題，氫能源技術的發展近乎停滯。直到2014年日本氫燃料電池技術取得突破，加上石油、煤炭等能源的儲量逐漸減少導致能源緊缺，各國想象中的“氫能社會”被重拾歷史舞臺，氫能源也重新受到重視。

日前，山東氫能汽車運營公司相關負責人表示，氫能物流車的續航里程可達400公里，運行過程中唯一的產物是水，可以做到汙染物零排放。坐在氫燃料電池物流車上清晰地感受到：氫能，未來已來。

“氫”裝上陣

“推進充電、加氫等設施建設”，2019年氫能首次被寫入《政府工作報告》。特別是首次提出發展氫燃料電池行業。高層密集發聲後，我國氫能產業一片火熱，而這把火一直持續到現在。

據不完全統計，北京、上海、浙江、山東、廣州等地都在開展氫能應用示範園區建設，大力支持燃料電池系統及核心部件技術攻關，推進氫燃料電池汽車產業化，爭當中國“氫能之都”，一場氫能產業拉力賽正在如火如荼地進行中。

南京大學現代工程與應用科學學院教授劉建國表示，本世紀初在國家政策的大力支持下,我國的氫能和燃料電池技術得到了迅猛的發展,並且燃料電池汽車示範應用在2008年-2010年間達到了一個高潮。

氫能源汽車加氫過程

2008年的北京奧運會倡導“綠色奧運”，以氫燃料電池為動力的客車試運行在北京的部分公交路線，而2010年上海世博會將190多輛燃料電池車投入到交通服務中，進一步驗證了燃料電池技術的可行性。儘管後面因為各種原因，中國的燃料電池行業沉寂了一段時間，但不可否認這兩次大規模的應用示範為今天燃料電池產業化推進打下了人才和技術的基礎。

儘管燃料電池在世博會之後的發展碰到了很多困難，但劉建國在擔任南京大學崑山創新研究院執行院長期間，一直堅持燃料電池研發，並開始嘗試燃料電池技術的應用。通過多年的努力，劉建國團隊建設了具有國家CMA、CNAS標識的燃料電池專業檢測實驗室-南京大學崑山創新研究院檢測檢驗中心，這也是目前國內最早也是迄今為止檢測項目最全的燃料電池檢測實驗室。劉建國坦言，那時的燃料電池行業比鋰電池市場落寞許多。由於國際上尤其是美國對燃料電池政策的調整，以及燃料電池成本高和供氫網路的高難度，鋰電池在新能源汽車的應用更加“受寵”，燃料電池技術作為氫能產業商業化應用的重要領域，就像苦練才藝的女子，還沒有驚豔亮相就被束之高閣。

“當時很多人都轉向鋰電池或儲能電池了，他們認為燃料電池離商用還有很長一段距離。”在行業信心不足的情況下，劉建國仍舊看好燃料電池的未來，一直在堅持燃料電池的研發工作。“我相信蟄伏是爆發前必要的階段，這個過程不能省略，總要有人去實踐、去嘗試，才能推進燃料電池發展。”

不過短短几年時間，鋰電池相繼出現續航能力、安全問題、電池回收以及騙補蹭補等事件，加上日本燃料電池技術取得重大突破，氫燃料電池汽車相比於純電動汽車有非常明顯的優勢，中國開始奮起直追燃料電池產業。

2014年，日本豐田汽車發售燃料電池汽車“Mirai”，同時宣佈燃料電池技術取得重大突破，氫燃料電池動力相比於鋰電池在長航時乘用車以及重卡方向上表現出明顯的優勢，各國開始佈局氫能與燃料電池，再次掀起了燃料電池的一個新的高潮。劉建國說，這次不再簡單是技術上的示範，而是在區域範圍內的大規模示範，同時全球共同探索燃料電池產業化和商業化。到現在為止，全世界燃料電池汽車已經超過1萬臺，加氫站超過300座，而且這個速度還在不斷增長。

“氫”有獨鍾

“燃料電池與常規電池不同，它的燃料和氧化劑不是貯存在電池內部，而是儲存在電池外部的裝置中。”中國質量認證中心新能源產品認證部高級工程師、中國電器工業協會燃料電池分會副祕書長王剛說道，燃料電池技術屬於電化學反應，不燃燒，不受卡諾循環限制，其能量轉換效率相對較高。

“我經常把燃料電池技術比喻成是一個煤氣灶，只要外面有源源不斷的原料進來，它就可以不斷地發電。”王剛簡單介紹了燃料電池的工作原理，實際上，燃料電池是一種水電解的逆過程，在催化劑的作用下，氫氣被分解成電子和氫離子，氫離子通過質子交換膜到達氧氣側，電子通過外電路定向流動、作功。又在催化劑的作用下，氧氣、氫離子、電子進行反應，生成水，電子的定向流動而對外供應電能。

“燃料電池技術的優點有很多，除高效外，它還具有良好的環境友好性。因為它的產物理論上只是水，不對外排放，所以可以大大減少對大氣的汙染。這也是各國都在積極發展燃料電池技術的原因之一。”另外，王剛說，報廢的燃料電池，在壽命到期後其零部件經處理還是可以再利用的。“因為燃料電池裡面幾個核心的部件，像碳板、雙極板經一定的處理可以直接二次使用，塗在碳紙上的催化劑通過燒結可以將催化劑進行提煉，如果是催化劑塗在膜上的，可以用高壓釜把它再提煉出來。”催化劑被提煉出來後，它的質子交換膜也被融化了，形成新的可利用溶液，因此燃料電池的全生命週期是很少或沒有汙染物的。相比而言，鋰電池和其他鉛酸電池，回收過程需要非常複雜的工藝，對環境有很多的影響，帶來新的環保問題。

佛山（雲浮）氫能產業與新材料發展研究院常務副院長劉志祥表示，近年來人們對於氫能和燃料電池的瞭解程度有了極大程度地提高。越來越多的企業和地方政府對燃料電池技術及發展表達出更多見解，而並不侷限在基礎概念。

按照《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》提出的目標，到2020年，中國燃料電池車輛要達到1萬輛、加氫站數量達到100座，行業總產值達到3000億元。到2030年，燃料電池車輛保有量要“撞線”200萬，加氫站數量達到1000座，產業產值將突破1萬億元。發展氫能燃料電池技術，已被寫入《“十三五”國家科技創新規劃》中。

“以前，由於沒有形成批量化產品，尋找燃料電池零部件供應商很難，尋找整車企業進行裝車驗證更難；而現在，零部件生產企業願意主動與燃料電池生產企業合作，開發零部件，整車企業也願意與燃料電池生產企業合作開發整車。”劉志祥親身感受到，越來越多上下游企業積極佈局燃料電池的整體產業鏈，燃料電池行業真正走向實際應用，產品逐漸走向成熟。“以佛山為例，每天燃料電池公交車在正常載客運行，而不是試驗運行或示範運行，讓老百姓能實實在在地感受到其優點，車輛的技術問題也在逐步得以解決。”（轉自《經濟》雜誌）