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广州|广州“氢”装上阵，“概念热”如何变成“市场热”？( 二 )


更为棘手的是 ， 国内氢能源产业的技术“卡脖子”现象并非局限于某项技术、某个环节 ， 而是几乎贯穿了制氢、储氢、运氢、加氢、用氢的整个链条 。
部分原因在于 ， 氢能源产业本身的技术门槛较高 。
国内的“灰氢”制取技术已经基本成熟 ， 并有多项制氢催化剂的自主知识产权 ， 但稳定的碳捕捉和封存技术及低成本“绿氢”技术仍在研发中 。 例如 ， 中国科学院院士李灿提出 ， 可以利用西部光伏发电和风能发电的富余电力 ， 电解水生产“绿氢” ， 其可行性和成本正在工业化验证中 。
广州|广州“氢”装上阵，“概念热”如何变成“市场热”？
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中国科学院院士李灿 。 南都采访人员 梁炜培 摄
氢气的储运更是世界级难题 。 氢气的体积能量密度小 ， 与汽油相比 ， 同样是占一升空间 ， 一升常压氢气的能量很少 ， 储存起来并不经济 。 国内的主流解决方案是将氢气压缩成高压气态后运输 。 但同时 ， 氢分子是最小的分子 ， 氢气是最容易泄漏的气体 ， 且易燃易爆炸 ， 这些特性对气瓶瓶身、阀盖、阀门的材质要求异常严苛 。
目前国产气瓶仅能储运35兆帕的氢气 ， 70兆帕气瓶仍依赖进口 。 这意味着 ， 在搭载相同气瓶数量的情况下 ， 国外氢能源汽车的续航里程是国内的两倍 。
在用氢环节 ， 当下最为普遍的用氢方式是氢燃料电池组 ， 又称氢堆、电堆等 。 氢气进入氢堆后 ， 会和氧气发生化学反应 ， 生成电离子 ， 产生动力 。 目前 ， 日本在氢能燃料电池领域拥有的优先权专利占全球的50%左右 ， 并在多个关键技术领域处于领先 。 国内虽起步较晚 ， 近几年进展亦十分迅猛 。 到2019年底 ， 国内采用自主技术建设的膜电极生产线超过5条 ， 关键技术指标正逐步接近国际先进水平 ， 成本快速降低 。 部分公司已成功研发出具有自主知识产权的氢动力系统 。
引进与创新
由于国内相关技术起步晚 ， 氢能产业研发端企业往往面临自主研发与引进技术的抉择 。
南都采访人员采访的多位业内人士与专家均认为 ， 尽管“市场换技术”短期来看有必要性 ， 但如果放松科研投入 ， 忽视自主知识产权 ， 便有可能落入“引进-落后-再引进”的怪圈 。 从海外的经验来看 ， 氢能源领域的研发投入动辄上亿 ， 需要政府及资本的决心 。
去年12月 ， 广州市能源上市国企恒运集团和广州市开发区牵头组建了氢能母基金 ， 目前总规模6亿 ， 通过基金的方式寻找培育氢能企业 。 恒运集团引进和氢能部总经理李迎庆认为 ， 引进国外的先进技术是必要的 ， 但要注重在国内配备具有承接、消化、吸收、升级技术、技术转化能力的团队 ， 要通过国际技术合作等方式大力发展自主知识产权 。
为此 ， 恒运集团牵头成立广州市中德氢能源研究院 ， 该项目于今年1月获批 ， 与欧洲的顶尖科研单位、企业合作 ， 共建氢能中国工程化、本地化、产业转化平台 。
作为膜电极和燃料电池电催化的顶尖专家 ， 叶思宇和他的团队则是带着技术来到广州黄埔区 ， 2018年11月 ， 叶思宇担任鸿基创能科技(广州)有限公司副董事长和首席技术官 ， 专注氢能燃料电池的核心零部件——膜电极的研发 。 2019年初 ， 鸿基创能发布了首款拥有自主知识产权的膜电极产品Hykey1.0 。
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据悉 ， Hykey1.0研发过程中采用了国际先进的双面直涂工艺、封装技术和胶黏剂技术 ， 产品比国外进口产品的性能提升35% ， 成本下降了30% 。
叶思宇同样认为 ， 作为后来者 ， 引进技术和人才是必要的 ， 关键在于同时找到自己的技术路线 。 “必须细分到具体的技术环节 ， 比如自己到底是哪里不如别人 ， 为什么？哪个环节我有优势 ， 能够赶超？”
实验到市场
技术在实验室诞生 ， 只是氢能应用的第一步 。
创立摩氢科技有限公司前 ， 王戈便吃过实验室到市场“水土不服”的亏 ， 身体力行地实践了“理想很美好、现实很痛苦” 。 多年来 ， 王戈专注于甲醇重整制氢路线 ， 这一技术的核心原理是 ， 采用可再生的甲醇作为氢的载体 ， 在使用时 ， 把甲醇转化为氢气 ， “随制随用” 。
这种技术有效解决了氢气运输、存储、加注及安全的痛点难题 ， 可以延用现有能源基础设施 ， 不必再兴建加氢站 ， 极大降低了用氢成本 ， 被国际能源专家认为是发展氢能源最理想的方案之一 。
王戈回忆 ， 2016年他们就有甲醇燃料电池发电的产品面世 ， 当时他所在的公司接到了为通信基站长期持续供电的订单 ， 且生产成本计算可以盈利 ， 研发团队很受鼓舞 ， 迅速开始生产、销售、运维甲醇燃料电池发电机产品 。
然而 ， 在实际市场化推广使用过程中 ， 却发现产品设备故障频繁 ， 效率低、能耗高、寿命短等多种问题都难以解决 ， 看似赢利其实是亏损 。 卖得越多亏得越多 ， 最后只能与客户沟通结束订单 ， 在此领域造成了极大的负面影响 。
“经历惨痛的失败教训 ， 我们开始研究解决方案 ， 积极与国际领先技术接轨 ， 并着重看他们的产品是否有实际落地运营的经验 。 ”王戈说 。 最后摩氢科技选择与日本东芝开展技术合作 ， 研发长寿命(设计寿命80000小时)甲醇重整制氢燃料电池电站及热电联产系统 ， 可广泛应用离网无电地区的长期持续发电 。 目前 ， 己经开始在5G通讯基站、南疆牧区、文旅民宿及国家大熊猫自然保护区示范应用 。


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