文｜程一兵

氢能作为一种清洁能源，近几年受到全世界越来越多的关注。在国内，随着“双碳”目标的推进，氢能更被寄予厚望。

要实现氢能的大规模推广应用，首先要解决如何获取氢气的问题。通过太阳能光伏板发电，然后电解水制氢，这种光伏制氢技术具有绿色、环保、并充分利用太阳能分布广、易于获得等优势，是氢能大规模推广应用的重要技术路线，但目前这个技术主要有两个瓶颈。

一个是电价成本高，电价占了制氢成本的三分之二以上。电价降不下来，制氢的成本就高居不下。国际可再生能源署预测的目标生产成本是2030年实现3美元（约20元人民币）/公斤氢气，要达到这个目标，电价需要降到2美分（约0.13元人民币）/度电。目前我国平均工业电价是0.66元/度电，距离这个目标还有很大差距。

第二个瓶颈是光伏电解水制氢电解槽设备成本较高。这方面成本可以通过技术研究、新材料的应用等措施进一步降下来。

氢气成本的下降是一个渐变的过程。像澳洲、卡塔尔等太阳能比较丰富的区域，在阳光强、日照时间长的季节，通过碱槽电解水的方式，最近已可以把氢气的生产成本降至17元人民币/公斤。可以预见，随着技术的进一步发展，价格的进一步被降低，光伏电解水制氢是完全有可能大规模应用的。在这个问题上我们有足够的信心。

除了成本问题，氢能大规模推广应用还需要解决氢气的安全储运问题。氢元素非常活泼，很容易燃烧甚至爆炸，怎样能够开发更安全、更可靠、可以大规模输运的技术，也是非常重要的。

在本次联合国开发计划署氢能大会上，我介绍了氢氨融合技术。我们现在关注对氨的研究，因为它本身就是氢能的载体，而且也是一种零碳燃料。氨通过氢和氮合成，和氢相比氨有自己的特点：运输安全而且基础设施比较健全，合成技术成熟，这是氨的优势。

但氨作为燃料应用也存在技术上的挑战，比如氨在内燃机燃烧时，难点火，发热值不高等，这些都需要进一步的研究。目前包括日本、韩国在内的诸多国家已经针对氨作为零碳燃料的技术发展制定了能源战略，让这个已经拥有100多年历史的农业化肥产品在新能源领域开发新的应用。

从国内氢能产业的发展来看，近年随着对基础研发投入的不断加大，技术也取得了快速发展，光伏电解水制氢整体的技术流程和国外的差距并不大。但在质子交换膜材料、电解槽系统设备制造和控制等方面，和先进国家相比还有一定的差距。但也要看到，随着氢能作为清洁能源的地位不断提升，相关领域研发投入的快速增长，吸引了越来越多科研人员参与进来，相信在不久的将来，我们在技术上实现对国外的赶超是完全能做到的。

佛山在氢能方面的探索走在了全国前列。佛山从十多年前就关注氢能技术发展，并进行了布局。在氢能作为一项短期难以产生巨大经济效益的新技术的时候，佛山能够提前布局是非常有远见的。

仙湖实验室作为佛山市投入建设的事业单位，目标是能在这场新能源科技和技术革命中，建立一支高水平的科研队伍，对新能源的科学技术进行前瞻性研究，为佛山和大湾区新能源产业发展提供技术支撑。

仙湖实验室在成立之初，就确立了以氢能和与氢能相关的新能源技术这条研究主线，涵盖了上游的光伏电解水制氢、中游的燃料电池系统和动力集成系统、下游的新能源汽车组装等全产业链条的技术研发。

针对当前光伏电解水制氢成本高昂的问题，实验室进行了针对性布局，主要的研究方向是做出更廉价的太阳能电池，包括正在进行的钙钛矿太阳能电池研究就是一个重要方向。它是能够通过印刷的方法来制备太阳能电池，实验室的发电效率达到25%以上。这种技术在设备上投入小，通过完善制备工艺技术，可以获得更廉价的太阳能电池。

在发展氢能及应用技术的基础上，实验室进一步拓展，引入了中国工程院院士、清华大学的李骏教授，并成立了李骏院士工作站，以智能氢复合动力车辆技术作为主要研究方向，开展氢氨复合动力在重载车辆的应用。

最近，实验室紧跟世界能源研究发展的先进趋势，高瞻远瞩，对氨能应用开展研究。可以说，仙湖实验室形成了以氢能作为主要研究方向，同时拓宽与氢相关的清洁能源技术的研究架构。

对于实验室的建设，佛山市给予了极大的支持，我们也将不断提升实验室的研究水平，多出创新成果，对佛山、大湾区的发展作出贡献。

面向未来，佛山的氢能产业发展正迎来新机遇。

今年，国家在全国批准了三个燃料电池汽车示范应用城市群，分别是北京、上海和以佛山领头的广东燃料电池汽车示范应用城市群。把佛山与北京、上海放在同一个国家支持计划里面，站在同一个高度，这是国家对佛山在氢能投入和布局的高度认可。可以说，佛山在氢能和新能源革命这一个领域抢占了先机。

这两年由于仙湖实验室的关系，我对佛山有了更多了解，佛山市、区、镇各级政府对氢能的技术研发和产业化推广都展现出极大热情，并给予了极大的支持。在短时间内高投入建设了仙湖实验室，大规模打造仙湖氢谷，快速集聚了100多家氢能相关企业，在一个较短的时间内，使佛山在氢能产业发展和研发上达到了相当的规模，这对于新技术和新产业的起步发展非常重要。

在看到佛山氢能发展优势的同时，也要看到佛山的短板。和北京、上海等一线城市相比，佛山在科研资源、市场容量、行政资源等方面都有明显的差距。其中，人才是佛山最大的短板。

能源革命是以科技和创新引导的革命。引领能源革命，首要的是高科技人才。佛山需要在人才方面出台一些新举措，要想方设法吸引并留住更多的高端人才，让掌握了关键技术的人才到佛山来发展，通过人才战略推动氢能发展。

佛山目前的人才政策在国内已经很有吸引力，希望能够进一步学习其他地方的先进做法，让人才政策更上一层楼。不仅是对人才的补贴，还包括对人才的服务和对整体环境的打造，都需要进一步加大力度，构建起既适合佛山本地实际情况，又具有国内领先优势的政策和服务体系。

氢能技术的发展还离不开市场的培育和接纳。在此之前，佛山在燃料电池公交汽车等领域的推广应用走在全国前列，但随着产业的发展，本地市场的容量将难以满足更大规模发展的需要。佛山要充分利用好粤港澳大湾区这一巨大的市场优势，从开拓和服务大湾区市场的角度，研发和推广氢能技术产品，以更加开放的思维、更大的格局加强湾区合作，真正做成氢能推广应用的湾区示范。

只要做好这些工作，相信在不久的将来，氢能不仅会成为佛山一张亮丽的产业名片，也将对地方经济发展带来巨大的促进作用。

（作者系澳大利亚工程院院士、武汉理工大学学科首席教授、佛山仙湖实验室学术委员会副主任）

【整理】孙景锋

【制图】严经纬