“机不可失”！山东省副省长凌文：不要错过氢能
发布日期：2020/8/11
我国目前的能源格局依然是“贫油少气富煤，一煤独大”，这给生态环境带来了不小的压力，治理污染的挑战巨大。十九大报告强调绿色发展，并提出了“推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”的战略任务。氢作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效的二次能源，在小汽车、轨道交通、船舶、航天、物流、供电供暖等领域，有着丰富而广泛的应用前景。加快发展氢能产业是应对全球气候变化、保障国家能源供应安全、实现可持续发展、推动能源供给侧结构性改革的一大重要举措。
我国氢能发展目前面临怎样的瓶颈？能不能实现“弯道超车”甚至是“换道超车”？山东在氢能产业发展上有哪些现实的经验和思考？聚焦高质量发展走进山东，凌文深度解读《氢能世界里的中国机会》。
嘉宾简介
凌文，山东省副省长、省政府党组成员，中国氢能联盟理事长，中国工程院院士，在2019年5月履新山东省副省长、省政府党组成员之前，他担任国家能源集团公司总经理、中国神华能源股份公司董事长，是十九大代表、政协全国委员会人口资源环境委员会委员。他是官员，是企业家，是学者，始终致力于推动中国能源变革，他主持的科研成果颇丰，屡获国家科技进步奖，并获十多项专利。他关注氢能产业发展，正在倾力打造山东氢能全方位、全产业链的规划和建设。
（以下为本次演讲的核心内容）
我们先回顾一下整个人类的历史对能源的应用。远古时代大家都知道，那个时候的人类学会了钻木取火；1769年瓦特发明了蒸汽机，使用煤炭，推动了第一次的工业革命；1873年大功率的电动机发明，电力的应用进到千家万户；之后石油、汽油、柴油得到广泛应用，而内燃机的发明和使用更是推动了新的工业革命进程。
进入20世纪后期，特别是进入21世纪，现在我们掌握了开发利用新能源，像水电、风电、光伏发电。中国过去的能源历史，大家知道，从1949年中华人民共和国成立以后，我们今年是70周年，我们的经济有了天翻地覆的变化。
从1978年到2018年我们国家的能源消费增长情况和国内生产总值的增长的情况，大家可以很清晰地看到，这40年间，我们中国的经济飞速地发展，总共增长了多少倍呢？是247倍。从煤炭、石油、天然气这些主要的化石能源来看，我们过去的40年分别增长了6.5倍、6.8倍和20.3倍，能源的消费总量增长了7.7倍，而全社会的用电量增长了27.2倍，正是由于我们能源足够的供应支撑了中国经济飞速的40年发展。
我们知道过去的40年，我们已经有足够的能源来用，它的标志是什么呢？我们可以举一个例子，一年有8760个小时，那么，我们的发电机组工作了多长时间呢？据统计，2018年我们全国的火力发电机组平均工作时间不到一半，也就是说，火电机组有49.8%的时间在工作，剩下一半的时间不在工作。反过来，我们得出一个结论：现在我们的能源总量已经够用了。
当今，我国解决了能源供应问题以后，还有哪些问题需要注意呢？
第一个是能源的安全。2018年，我们所用的石油将近70%是进口的，大家都很喜欢用的天然气40%是进口的。天然气除了海上运输以外，只能依靠比较有限的几个天然气管线来进口，而这些年我们对天然气的需求越来越多，以至于过去有一段时间我们以气代煤、以气代电，导致最后很多地方天然气供不应求。
大家也知道，过去这些年，很多世界政治、经济、军事的冲突其实是围绕着石油的产地和供应、石油金融和石油美元来展开的。所以，以我国将近70%和40%以上的石油、天然气的进口率现状，是不能够满足最基本的能源安全需求的。
第二个是生态环境。现在我们全世界的能源供应和中国的能源供应都存在着一个共同的问题，就是化石能源所占的比重太大。虽然这些年中国已经成为全世界第一大可再生能源的国家，2018年风电装机1.8亿千瓦、光伏装机1.7亿千瓦、水电装机3.5亿千瓦，都是全世界规模最大的。但是如果按比例算，我们的化石能源占比还占到85.7%，也就是说真正的可再生能源只占不到15%，这个数据跟全世界比，还低了一个百分点。
第三个是能源的利用效率问题。煤炭发电大家都很熟悉，它是通过煤炭在锅炉里的燃烧产生能量，驱动汽轮机转动，带动发动机去发电的一个过程。那么进入到最后的电网有多少能量呢？现在普遍的发电效率水平在38%到45%之间，没有超过50%的，也就是说燃煤发电49%是一个比较高的水平，一半以上的能量都被浪费了。
我们的国内生产总值水平，现在实际上在跟全世界比，单位国内生产总值增长需要多少能量来支撑呢？我们能量消耗是高于全世界的，高多少呢？高40%。所以这样一系列的问题就给我们能源工作者提出了一个未来的命题：在解决了中国14亿人的经济发展和生活有足够的能源之后，接下来怎么能把我们的能源更高质量的发展。
一、氢能是能源转型的重要路径
氢是一种非常清洁的能源，整个元素周期表里面的排在第一位的，它无色、无味、无毒，是可以循环使用的清洁能源。为什么说它是清洁的呢？它在做功的时候，不像燃烧煤炭、汽油、柴油，会产生二氧化硫、烟尘、氮氧化物。那么氢在做功的时候，只产生水，而水大家知道，是对人体、对人类完全无害的。因此在氢的做功当中可以认定它是一个完全的零排放的一个能源。
第二个，它的效率怎么样呢？跟干木材、标准煤、汽油、天然气去比，氢气是整个各种能量里边能量密度最高的一种能源，氢的能量密度是汽油的3.3倍，因此它的效率也是很高的。
第三，它的碳排放怎么样呢？它在做功的时候，只产生两个氢一个氧，它是不产生任何碳排放的，在这个环节它是非常清洁的、是零碳的、是零排放的。但是我们要接着追问，氢是从哪来的呢？氢从它的来源来分，就不那么单纯了。所以全世界的科学家为了区分氢的这种低碳或者清洁程度，把它定义为三类氢：一种叫做灰氢，一种叫做蓝氢，还有一种叫做绿氢。
所谓的灰氢，原来从煤里边制的氢，从天然气里边制的氢，从化工工厂里面取出来的氢，显然在制备环节是有排放的。所以这种氢，虽然它工作的时候不产生碳，但是它制备的时候产生碳，我们把它定义为灰氢。氢制备的时候产生了二氧化碳，但是我通过技术手段把它处理掉了，也是零碳的，这种我们把它叫做蓝氢。如果是从太阳能来的，是从水电来的，是从风电来的，生产的时候也没有碳，全生命周期它都是干净的，这种我们就把它叫做绿氢。好了，我们就知道氢的制备，通过它的来源不同、工艺不同可以使它最后实现完全的清洁。
第四个大家最关心的就是经济，我们的乘用车大家最熟悉的，一辆车加一箱油能跑多远？跑多少公里？折出来每百公里多少个油？这是我们老百姓开车大家最希望能看得到的一个数据。氢燃料叫气耗，基本上我们有这样的一个共识，就现在的我们的电池的水平，可以保证五公斤的氢气跑650公里。那么5公斤的氢气需要多少钱呢？我们可以初步地估算现在的水平是35块钱，35块钱一公斤，5公斤大概是175块钱。而如果用普通的大家熟悉的燃油车跑650公里需要多少钱呢？需要350块钱人民币。也就是说如果用氢燃料电池汽车真正用下来，那么现在的水平，从燃料的角度来说，它要比汽油便宜一半，这就是经济性。随着氢燃料电池的技术进入中国，快速地发展，一方面我们的批量加大，成本降低，另外一方面技术提升，比如说转换效率提升，各种制备成本下降，我们有理由相信氢燃料电池它的成本会大幅度地下降，这是我们对经济性的一个预判。
第五个就是安全性，氢是一种能够爆炸的气体，所以很多老百姓“谈氢色变”，觉得氢是不是安全啊？现在，我们政府把氢气作为危化品来管理，那么氢气是不是那么危险呢？实际上氢气泄漏的安全性和普通的汽油比，它的扩散系数是汽油的11倍。什么意思？就是如果在一个开放的空间而不是密闭空间，氢气的比重相当于整个空气的十四分之一。这样轻的一个东西，只要一泄漏就会往上面跑，会非常快地跑上去。如果上面的空间是开放的，那么，氢气还没来得及燃烧，也没来得及爆炸，就已经挥发掉了。所以，基本上可以说，氢气在开放的空间是非常安全的一种气体。
将来氢气进入到寻常百姓家是什么样？我想给大家举一个例子。40年前，我们家那会儿刚刚开始用石油液化气的气罐，我们也都知道它是很危险的，要小心。过了40年，现在我们已经不用那个钢瓶了，家家户户都有天然气的管线，但有谁还觉得它是非常危险的呢？可能大家已经习惯接受它了。氢也是这样一个问题，只要我们人类对氢的使用完全按照规则去做，相信它也是非常安全的。所以在我们中国工程院，大家的共识是：氢能源是比天然气更加安全、更加能够控制的一种二次能源。
二、我国发展氢能产业优势明显
1、我国氢能具备丰富的资源和供给能力
中国在氢的制取方面有巨大的优势，为什么呢？我们现在制氢基本上有这样三条路：
第一条路是化石能源重整制氢，就是石油、天然气、煤炭制氢。中国煤的产量在全世界占到一半，如果按远景储量来算，地质储量现在可以是以万亿吨来计算的，所以在这方面我们的资源是足够的。
第二条路是工业副产品提纯制氢。什么是工业副产品？大家知道我们的焦炉、钢铁、化工，包括石油化工、普通的化工，所有这些工业很多每天都在产生大量的氢气。这些氢气最后都去哪了呢？基本上我们知道，氢在工业里面有两种用法，一种就直接排掉了，或者接扔掉了；还有一种呢，它回到炉子里面再去烧，把它烧掉，基本上这么两种做法。而这个氢有多大量呢？我们初步地计算一下，在2018年可以制取到800万吨氢。
第三条路就是电解水制氢。大家知道，现在我们的电网对很多可再生能源的吸纳能力是有一定的制约的，也就是说很多的可再生能源像风，您没法预测它什么时候来？什么时候走？像光，有的时候云彩来了，它就发不了电。那么像这种情况可再生能源它的不可预测性，很难地去控制，平均来说我们国家每年会有大概1000亿度可再生能源发的电白白地浪费掉。这是非常非常可惜的资源，但是电网从技术上对这一部分电是没有办法解决或者现在的技术没有办法去吸纳。那么怎么办呢？把这1000亿度电通过电解水来制氢。这1000亿度电可以换来两百万吨的氢气。那么氢成本是不是很便宜呢？因为你的电白白地丢掉了。
所以呢，有这样三种来源渠道，基本上我们就可以说，对中国来说现在不是氢足不足够用的问题，而是我们能不能把这些相对成本比较低的氢很好地使用。
2、我国氢能应用市场潜力巨大
像现在的国际的奔驰、宝马、丰田，像我们的上海汽车，还有很多国内的品牌，像北汽都在生产氢燃料电池汽车。那么氢是不是就是只能应用于氢燃料电池呢？其实氢能够用的领域非常地多。对我们中国来说，有很多很多的市场比乘用车更适合用氢能源。我想有很多例子，用逆向思维来看这个问题，怎么看呢？就是看什么地方的污染，柴油污染最重的地方就是我们氢能源最好的应用场所。公路上跑的大卡车、大货车，烧重油的、烧柴油的，这些车大家知道污染比较大，更适合用氢燃料电池，像比如说矿山、矿山机械、港口机械，比如说轮船、航空器，甚至我们的轨道交通，现在都有很多的氢的使用。除了交通工具以外其他场所，像在日本现在已经把氢燃料电池作为家家户户的一个备用电源，分布式电源来使用，通过这个小系统来实现能源的最佳的利用，这叫分布式能源，那么氢可以作为很好的一个分布式能源的一个应用。
另外，我们也知道像有些场合需要有很好的储能和再利用，比如像我们的煤矿，煤矿为了保证安全，大家知道，在井下作业的时候，我们要求必须要有双回路供电。什么叫双回路？就是怕万一有一路电突然停掉，有故障了，还有第二路电能够供应。为什么？保证井下的通风，能把瓦斯抽出来，避免出现灾害。所以未来有很多很多的工业场景和家庭场景都能够用氢。所以对我们中国来说，我们是工业大国，我们是制造业大国，我们是人口大国，未来氢能源的利用空间可以说是无限的。
3、我国氢能产业基础和整合发展能力强
氢能源的利用要从氢的制备开始，要制备氢、储存氢、运输氢，到最后分配氢、使用氢。整个这样一个产业链需要我们氢能源各个领域都要有自己的支撑。对我们中国来说，我们的基础工业、实体工业，特别是我们的制造业，恰恰是我们最强的地方。再比如说制备，我们攻关了很多的核心技术，在我们山东，我们已经有很好的解决方案。那么像材料，大家知道，5公斤的氢能够跑650公里，非常好，但是我告诉第二个数据大家就不喜欢了，5公斤的氢需要多重的氢罐来存储它呢？现在全世界最好的氢罐也就是70公斤。70公斤的氢罐来装5公斤的氢大家觉得合算不合算？但是没有办法，它太难储存，它太轻了，逃逸性太好了，必须用这样的办法来做。
但是别忘了我们中国的材料工业，特别是新材料，这是未来我们寄希望最大的一个行业。那未来能不能攻关？比如说工业陶瓷我们山东做得很好。通过我们的攻关，像碳纤维，像许多其它的这些新材料技术用下来能不能做到50公斤？30公斤？20公斤？如果20公斤的氢罐加上5公斤的氢，也就是25公斤。那将来可能就不是用加氢站的模式，而是我们可以通过氢瓶的替换，就像过去我们老百姓用替换液化气罐方式一样。我们中国有非常非常好的工业制造业的基础，我们相信可以找到正确的路径，把整个全产业链完全打通。
有一个小故事，就是我和国外一个很著名的500强公司的董事长交流的时候，他说你们中国未来非常可怕，我说为什么呢？他说：“我以前想解决问题的思路很简单，就是我缺这个工程师，我把他引进来，我缺那个技术，我把它引进来。因为我的公司足够大，足够强，我可以把这些人都请来解决问题。你们中国却不一样，在你们中国，只要你们的政府真正想干这个事，你的打法跟我不一样。我们是缺什么找什么，你是缺材料，就把中国最牛的材料工业的工厂、公司找来；缺电池堆，就把中国最好的燃料电池电池堆的研究所找来”。我们这种创新驱动的体制就是我们的体制优势。这种优势造就了一种什么结果呢？那就是只要我们中国人、中国政府齐心协力想干一件事，我们就一定能够干好，而且一定能以比较高的效率、速度来干好。所以他对我们中国未来的氢能源发展寄予了厚望。
实际上在氢能源这个问题上，我们老百姓越来越对政府的角色、政府的功能有所期盼，今天呢，广东佛山的副市长许国同志也在现场，其实他这些年一直在致力于推广氢能源，进行氢能源的产业化。
山东省副省长凌文：
我想请问一下许国市长，在推广氢能源这样的一个实践当中，您遇到的最大的问题是什么？
广东省佛山市副市长许国：
谢谢凌省长。对于氢能产业这个比较超前的产业，首先，政府要敢于做风投，要投资，第二，一个应该要成为产品的买家，第三，要成为基础设施的一个超前的投资者。
在这个当中，当然我们确确实实体会到还是有很多困难。第一，技术我们还需要超越；第二，还是加氢站的问题，中国的加氢站的建设在某种程度上存在着空白，它到底是由什么部门进行行政审批的？可以说佛山这几年进行大胆的探索，借鉴天然气的审批模式，我们把加氢站建设的行政审批这一块给突破起来；第三，还是商业模式的问题，困难还是很多的，但是我们觉得，在中央和省一级的对氢能产业这种顶层设计之下，这个产业会发展得比较快。
三、山东氢能产业蓄势待发
山东是一个工业大省，是一个经济大省，我们现在按照总书记的指示，我们要走在前列，要新旧动能转换，要腾笼换鸟、凤凰涅槃，需要大发展。但另外一方面我们有三个天花板，现在严重地掣肘了我们山东的未来的发展。哪三件事呢？第一个就是能耗，特别是煤炭消耗总量，我们已经顶到天花板了；第二个环境容量，排放也在很多地市顶到天花板；第三个土地供应，大家知道山东土地的供应面积有点像广东，相对比较小。
山东是我们国家最大的工业省份之一，41个工业门类我们是齐全的，像我们的石油化工、我们的钢铁、我们的电解铝，我们有大量的工业副产氢。我们山东现在要把握基础设施和各方面进一步发展的机会。实际上像我们的高速公路，现在全省在建的高速公路还有27条，那么在建设的时候，如果直接地去布局加氢站，实际上成本非常低，如果规划好了，会有集约的效应。就类似这种的，我们的的确确有很多的优势。另外一方面，除了车以外，我们的沿海港口，山东的港口集群是非常发达的，港口机械、物流设备，这些都是我们山东做好氢能源的很好的基础。还有一个特别特别好的，几乎也是我们山东独有的优势，就是我们山东有一批骨干企业、大企业在氢能源方面做得非常好。像我们的潍柴集团在氢能源燃料电池业务，这方面有巨大的突破。
山东省副省长凌文：
潍柴的董事长谭旭光先生，我想问您一个问题。您认为我们的氢能源是潍柴的主业吗？您掌握了哪些核心技术？有什么样的底气来发展氢能业务？
山东重工集团党委书记、董事长谭旭光：
谢谢凌省长。经过我们的考察，我们认为我们不能走从头研发的路子，我们也不搞“弯道超车”，我们起步就是“换道超车”。第一，我们就是用集成的理念引进全球的资源；第二，潍柴承担了我们国家唯一的氢燃料发动机的重大专项，现在已经实施了一年多了。现在我们已经落地了潍坊、聊城、济南，有100辆车在试运行，我们承担着2000辆的任务，而且是向国家做了承诺的，2000辆在山东率先使用。在使用过程中，我遇到了很多难题，每一个地市我都要协调，省政府是否能够尽快纳入全省的战略规划，给我们一些政策倾斜和支持，帮我们解除一些后顾之忧？
山东省副省长凌文：
第一， 我作为山东省分管工业的副省长，支持潍柴这样的优秀企业，我一定要做好这项工作。按照省委关于支持潍柴、支持这样的一些明星企业的这种安排，我要做店小二式的服务，保姆式的服务，急企业之所急，想企业之所想，在依法从政的范围之内尽最大努力来支持，这是我的一个基本态度。
第二，关于下一步整个的布局，我想您提出一个非常好的建议，接下来我会和交通运输部门沟通，在下一步我们的高速公路建设、道路规划、城市轨道交通、城市建设当中，我们把相应的基础设施布局好，当然这需要省政府经过程序来决策，我积极地去推动。
第三，我想氢能源在刚刚导入阶段，需要政府额外地关心爱护，也是我们省政府和各地市政府的一个基本的职责，我想我会尽力去协调各个市政府，我们来共同地做好，在一个公开、公平的法治环境下来推动氢能源进入。当然未来氢能源，我想一个长远的场景就是它依靠自己的生存能力，依靠自己的可持续发展，靠您的品质、您的质量、您的服务来赢得市场。未来这个资源配置是由市场来决定的，但前期导入我义不容辞，我去协调，争取把这件事做成。我想，这是我作为一个副省长表了这么一个态。
现在我想把我今天的汇报简单小结一下。我们也有一些优秀的企业家、一些科学家和我们优秀的政府管理者都分享了他们在这方面的经验。我作为山东的副省长，下一步我想会在我的职责范围之内，尽力地推动氢能源在山东的发展。你比如说，我们山东现在有很好的规划，像济南要做成中国的“氢谷”，青岛要做成东方“氢岛”，他们分别在核心技术、装备、检测以及一些核心的研发方面，都将进行一些基础性的、前沿性的研发。我们也会有一些产业基地，比如说我们会有燃料电池和乘用车的基地，我们会有大客车的基地，会有核心材料和装备的基地，也会有重型卡车的一些基地。所有这些会构成我们的氢能源布局，同时我们也在规划，在山东省率先形成在公路网、高速公路网上去布局我们的加氢站和基础设施。所有这些构成了未来我们对山东省，也对我们国家未来的氢能源非常好的展望。我们衷心地希望氢能源能够使我们的人民的生活越来越美好！能够帮助我们一起做成我们中华民族伟大复兴的中国梦！为我们实现两个百年的梦想，为我们富强、民主、文明、和谐美丽的现代化国家做出我们氢能源从业者的应有的贡献！
来源：山东省新能源产业协会
