中国为什么要发展氢能?中国怎么发展氢能源?中国汽车行业怎么推进氢燃料汽车?年5月6日,国际氢能协会副主席、清华大学教授毛宗强在年5月6日举办的“第四届中国国际氢能与燃料电池技术应用展览暨产业发展大会”上做了主题为“中国为什么要发展氢能”的主题演讲,以下为演讲实录。

各位领导、各位代表下午好!很荣幸有机会在这个大会上向大家报告一下,我报告的题目就是中国为什么要发展氢能。

现在大家很奇怪,氢能发展的比较惹火,怎么今天还提这个问题,咱们做氢能一定要知道自己的出发点,所以我每次还是先讲一下,刚才我是国际氢能协会的副主席,国际氢能协会是世界性的氢能组织,是年成立的,当时为什么成立,就是因为年阿拉伯国家对发达国家进行石油禁令,引起了西方一片混乱,所以西方科学家就设想拿什么替代石油,就考虑到用氢替代石油。现在的主席是美国普渡大学的教授,每年都颁奖,逢双年开世界氢能大会,单年开世界氢能技术大会,刚才讲到了我们争取到了年在中国召开世界氢能技术大会,这是来之不易的。每两年发一次奖,最早我得了一个奖,万钢主席也得过奖,上汽也得过奖。

我今天讲四个方面,一个从氢能的能力来看为什么发展氢能。第二就是要看氢能的储运、制备。第三氢能的应用,最后回答几个问题,也是个人的看法。

氢能的伦理,氢能原子量1.,现在被美国政府利用了,美国政府宣布在美国10月8号就是美国的氢能日,这已经通过美国官方的认证。为什么谈伦理呢,就是研究开发利用氢能的行为准则,核心就是以自然为本,要可持续的发展。这个伦理本来讲的是人伦之道,是讲人之间的规则,但现在已经发展变化了,能源的伦理也很多年了,最早是年就有外国专家提出来这个事情,、年都有发表文章。这个伦理从传统的伦理学,最初人的血缘关系发展到人的关系,扩大到种族,国家,以及全人类的伦理,但是可持续的伦理学把这个权利和关系扩大到非人类,到自然界,所以对能源来讲也有一个伦理的问题。氢能的伦理就是要发展氢能应该遵循的各种道德准则,简单讲就是必须要可持续,所以我们讲无碳都是这个问题。氢能伦理应该是能源伦理的一部分。

这是氢能的生命周期,大家要知道。第三个是氢能,氢能是从水跟其他的一次能源就是得到氢能,氢能是二次能源,它需要一次能源制造,它可以作为能源使用,作为化工原料使用,不管怎么使用最后氢又变成水,这是一个循环。所以氢从可再生资源得到电再得到氢,这个符合我们可持续发展,就是符合氢能的伦理。所以有水就有氢,水来源广,和平能源。水占了地球表面的72%,所以水就是氢矿,因为水覆盖的表面非常广,不像石油就集中在一个地方,在这种情况下,我们把水或者氢叫做和平能源,不至于打仗。另外氢的用途很多,可电、可热,可交通燃料。氢气可大规模储存,电很难储存,现在最好的方法就是储能电站,但是受到地理条件的限制。另外氢能的能量密度也是比较高。

这个是年IEA的报告,能源分了三个层次,一个是热能,电能,还有一个是交通燃料,现有的能源并不足以全覆盖,只有石油可以提供电、热、燃料,煤只能提供电和热,但是当氢出现以后,氢就可以起到三个作用,又可以发电,又可以发热,还可以作为交通燃料使用及所以氢能是多用途的。

这是世界能源发展的历史,这个图很经典,横坐标是年代,纵坐标是世界能源的比例。在工业革命年的时候,当时世界主要能源是柴火占了80%,煤炭占了20%,但是到了年代,柴火已经迅速下降,原因有两条,第一量跟不上,第二能量密度不够,然后煤炭迅速崛起,到现在是石油、天然气时代,黄的是我们正在走的可再生能源时代。可以有几个变化,能源发展的历史看出来碳是越来越少,而氢是越来越多,到了石油,就是两个氢一个碳,到了天然气就是四个氢一个碳,所以氢是越来越多的,将来如果到了氢时代,这个氢是无穷的了,没有碳了,这是一个历史的发展过程。从能量密度来看,这是木材,三元,锂电池,标煤,原油,天然气,氢气,氢气是所有能源里质量能源比最高的一个,氢可以达到,锂电池能量密度只有1.08左右,非常低,所以锂电池是氢的分之一,非常低。我个人看法,现在追求电动车长的续航里程很困难。

第二讲讲氢的制备和储运。我给大家看一张图,中间是氢气,氢气和电可呼唤,电解水可以得到氢,氢可以通过燃料电池发电,电一次可再生资源,就是风能、海洋能、水能、地热能,这些能源只能发电,这些电可变成氢。还有太阳能和核能,生物质能都可以产生清楚,媒、石油、天然气可以生成柴油、汽油、醇类,所以氢的制造方法多种多样,只要有水,都能制造氢,所以氢是和平能源,别人是无法卡你的。

谈谈氢能的伦理,刚才讲了各种各样的制氢方法,我们的目标就是搞无碳氢,太阳氢,我在年出了一本书,无碳能源太阳氢,就是由太阳产生可再生资源就可以得到氢和电,氢和电是我们未来能源主要的两个支柱。氢的储存,以前讲有三种,今天我特别讲到第四种,第一就是气态,第二就是液氢,把冷却到负度,第三个就是固体的。第四个就是我们需要建立大规模长期的储存能量,转换成氨,甲醇等长期、大规模储存,储量时间非常长,能量也非常大。这是国际研究的结果,纵坐标是储存能量的功率,从兆瓦到GW,横坐标是时间,分钟到小时到天到星期到月,各种各样的储存,电池储氢是天级的,压缩氢气可以储存星期,也是一百找万左右,蓄水电站可以储一两个星期左右,GW级的,但是氢是黄色的,非常广,可以储存一两个月都可以,而且储存是GW级的,很大规模,这个对于国家来讲非常非常重要。再讲运输,车船运或者管道运输,或者是海上运输,这个不细讲。

第三方面讲讲氢能应用,两个方面,一个作为燃料,一个作用能源。作为燃料就是左边往右边走,氢可以做成合成氨、甲醇、二甲醚,煤制油,石油加氢精制等。作为能源来讲就是烧,用在内燃机,锅炉,窑炉,内燃机都可以,还有就是燃料电池,涉及到点化学方法,直接发电得到了电和热。氢能的用途非常多,我们看到的交通,看到氢气的车仅仅是一部分,这个图是世界能源委员会预测的,到年氢能的情况,估计是全世界能源的18%由氢提供,氢用来第一发电,这是大规模发电,占11%,用在交通方面,包括现在的车,将来的船甚至飞机,仅仅占28.6%,到了工业能源占20.8%,建筑商占14.3%,化工原料也是一个重要的出路,占24.7%,所以氢的用途多种多样,因为现在

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