撰文 / 牛跟尚

編輯 / 張霖郁

設(shè)計 / 趙昊然

“我們在燃料電池汽車的核心技術(shù)方面落后，本世紀(jì)初葉，中國氫能燃料電池技術(shù)跟國際發(fā)達國家比也落后，但差距相對較小?，F(xiàn)在的整體差距是拉大了?！敝袊茖W(xué)院院士、西安交通大學(xué)動力工程多相流國家重點實驗室主任郭烈錦教授嚴(yán)肅地說。

10月19日，在佛山召開的2020聯(lián)合國開發(fā)計劃署氫能產(chǎn)業(yè)大會午餐時間，23年來一直與氫打交道的郭烈錦院士接受汽車商業(yè)評論獨家專訪。他說，氫是一種載能物質(zhì)，氫能是一種需要對一次能源進行加工轉(zhuǎn)化而生產(chǎn)出的二次能源(與電、汽油、柴油等都屬于二次能源)，它是滿足能源轉(zhuǎn)型變革中人類未來可持續(xù)發(fā)展需求的一種二次能源載能物質(zhì)。

國家能源戰(zhàn)略上提出要發(fā)展清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源供給體系，只有氫能是符合要求。而在氫能源最具應(yīng)用場景之一的燃料電池電動汽車領(lǐng)域，歐美、日韓等汽車強國發(fā)展布局最早，發(fā)展氫能社會及燃料電池電動汽車成為這些發(fā)達國家的長期戰(zhàn)略選擇，也是人類可持續(xù)發(fā)展的廣泛共識。

作為發(fā)展中國家，中國要跟潮發(fā)展氫能社會和氫能汽車嗎？中國的經(jīng)濟、技術(shù)、文化、市場等氛圍和條件到了發(fā)展氫能社會及燃料電池汽車的時機嗎？是早了還是晚了還是同步？是過冷還是冷靜、理性？

“關(guān)于氫能的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)，不能因為說我們是發(fā)展中國家或者我們起步發(fā)展的比較晚，就不去解決?！蓖瑫r在中國多個可再生能源、氫能等行業(yè)學(xué)術(shù)、專業(yè)組織擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)、專家的郭烈錦向我們講述他對氫的認(rèn)識。

按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范去做，就安全

汽車商業(yè)評論：2019年以來，韓國、挪威、美國等全球發(fā)生多起涉氫事故，氫安全問題已充斥在制、儲、運、加、用等各個環(huán)節(jié)，加上歷史影視、圖片中氫彈爆炸時“蘑菇云”威力，人們至今還是談“氫”色變，如何消除大家對氫的恐懼？

郭烈錦：氫在規(guī)?；闷饋淼臅r候，只要根據(jù)它的物理化學(xué)性質(zhì)規(guī)范使用，它其實是非常安全的。我們在中學(xué)的化學(xué)里就講過電解水制氫的電化學(xué)反應(yīng)、金屬與強酸反應(yīng)制氫等。氫易燃易爆，大家都覺得不安全，但只有在目標(biāo)空間內(nèi)氧氣足量、氫氣濃度足夠高、且挨近明火等條件全滿足時它才會燃燒，有足夠量氫氣被同時燃燒起來才叫爆炸，只要我們使用氫的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范去做就安全。不按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范做，當(dāng)然不安全。

汽車商業(yè)評論：就像刀一樣是把雙刃劍，可以救人，也可以殺人。

郭烈錦：是。比如拿把刀，不小心也會把自己傷了。我反問汽油、柴油就安全嗎？它也不安全，只要違反操作規(guī)則，它爆炸的危害比氫爆炸的危害性要大得多。

發(fā)達國家曾做過嚴(yán)格的對比實驗，比如一輛氫燃料電池車，讓氫氣罐突然被撞爆炸，用炮彈去打炸它。同時也有一罐大小都一樣的汽油、柴油，實驗做下來同樣是爆炸，氫車只有氫罐上部的部分被破壞了，而汽油、柴油車是整車全被破壞，包括車的基本構(gòu)架全扭曲了，你說誰的危害大？

氫是所有物質(zhì)最輕的一個。一旦把這個罐碰開，它跑得比什么都快。火還沒燒著它，它的絕大部分都跑遠掉了。大氣中也分散含有很多氫氣，但濃度不夠，用火也點不著呀。

汽車商業(yè)評論：汽油一碰，整個流了一地。

郭烈錦：對。汽油只要碰倒了，多少天可能還在那，那個味道還特別重，很難跑干凈。

汽車商業(yè)評論：燃料電池電動汽車跟純電動車有沒有做過這樣的破壞性試驗對比？

郭烈錦：做過。還是純電動車的危害大一點，電動汽車鋰離子電池的安全性、效率、可靠性等指標(biāo)用起來都隨時間大幅衰減。

昨天晚上我跟今天發(fā)言的一位老專家坐在一塊聊。他家就有一臺電動車，他講買的第一年還不錯，一年下來就幾千塊錢，很省電省錢。但第二年開始就發(fā)現(xiàn)這個車子開起來不像第一年那么順暢，三年后就不行了，電衰減太厲害了，性能衰減太快了，同時充電很難。充電慢，長途續(xù)航能力差，有的地方?jīng)]有充電樁就更完了。

現(xiàn)有城市的充電樁建好后時間不長就一大半都不可靠，比較差，用一段時間就壞了。充電時間長，也可以快充，但是快充對電池性能的破壞就更嚴(yán)重了。三年以后的電動汽車發(fā)生自燃的概率大。依然要在規(guī)范內(nèi)使用才安全，超過規(guī)范就不安全。氫反倒是在最危險的環(huán)境下破壞力比較小。

只要一打開，馬上就跑了

汽車商業(yè)評論：就是說在最極端破壞下，燃料電池電動汽車的安全性還是最高？

郭烈錦：對，開放的空間中，如運行中的車，露天之下的氫燃料電池車，它爆炸的危害最小。氫瓶只要打開，不管它是液氫還是氣氫，只要一打開，它馬上就快速擴散了，液氫也馬上就變成氫氣跑掉了。比如你用打火機點這個氫氣罐，如果挨得很近可能被炸一下，但周圍被涉及破壞的范圍就少。一般來說，一個罐點著了以后，它30%被燒著完就很厲害了，百分之六七十甚至七八十都跑到大氣中擴散開了。

汽車商業(yè)評論：像電和油都沒法跑？

郭烈錦：是電池沒法跑，不是電沒法跑。蓄電池是化學(xué)藥品，它是一種像炸彈一樣的化學(xué)品。放在那，不管是固體的還是液體的，它跑不掉。汽油和柴油也一樣，汽油溫度高了以后也有部分氣化，氣化的成分比重也還比氫重。

汽車商業(yè)評論：可能老百姓缺乏這方面的科普和認(rèn)知。

郭烈錦：去年來開會時佛山一位領(lǐng)導(dǎo)去機場接我，到車上他就問我氫的安全性。其實氫很安全。我有個例子，我們是國家重點實驗室，1997年開始做氫能研究。我們用來做制氫的實驗室窗戶都裝了防爆風(fēng)扇，關(guān)鍵部位都布置有氫敏感的傳感器。氫只要一跑出來，濃度一高，它就叫，就報警。但是1997年到現(xiàn)在二十幾年了，從來沒叫過。換了一批一批研究員，警報從來沒叫過。即便有點泄露，泄漏氫跑得也快，不易聚集。

汽車商業(yè)評論：23年來從來沒叫過？

郭烈錦：報警器從來沒有叫過。非常安全。你要是用明火點它，它肯定燒著。

汽車商業(yè)評論：那是不規(guī)范操作，是找死。

郭烈錦：對。所以氫是最好的能源，全球人類現(xiàn)在認(rèn)識到氫是終極能源，它是符合人類可持續(xù)發(fā)展，對生態(tài)和環(huán)境最友好的能源。我們應(yīng)該在全社會各行業(yè)廣泛推廣用氫作能源。但是氫和電一樣，它不是一次能源，它不是原始的自然能源形式。

工業(yè)發(fā)電和制氫就是要用一次能源去生產(chǎn)電能和氫能，它要消耗別的能源，比如說電解水制氫消耗的是電能，熱解水也可以制氫消耗的是熱能，還有光催化制氫消耗的是太陽光能。

汽車商業(yè)評論：我看您也有這個專題研究。

郭烈錦：對，我們從1997年開始長期研究，目前從技術(shù)研究到產(chǎn)業(yè)的技術(shù)研發(fā)上，我們走在國際最前端。尤其是產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、做規(guī)模化應(yīng)用，我們達到的技術(shù)指標(biāo)都是最好的。

氫本身又不是人類生產(chǎn)和生活中用能的終端形式，我們用能源的終端形式是什么呢？比如說取暖是用熱，照明是用光，得有一種能量轉(zhuǎn)換成光，或者一種能量轉(zhuǎn)換成熱。它要消耗某一種能源，然后變成二次能源。

機械設(shè)備開動起來，它用的終端形式是機械能，比如刀子是切割，切割就是靠動能和勢能去完成，因而要把某種能量變成機械能，才能把東西切走。

我們終極使用的能源的形式與自然界給我們的原始一次能源的形式有差別，需要變換。說得通俗一點，這跟人類生活中農(nóng)民生產(chǎn)糧食、你不生產(chǎn)得用錢去買糧食一樣。氫和電這種二次能源就相當(dāng)于生活中的貨幣，用糧食去換錢，然后用錢去買別的。能量也是，用煤炭制取氫，然后把氫去發(fā)電或者是做什么。氫可以拿來發(fā)電、供熱，像貨幣一樣去方便實現(xiàn)能量形式的轉(zhuǎn)換。

制氫方法不對，當(dāng)然就污染

汽車商業(yè)評論：你剛才說到煤炭，現(xiàn)在咱們制氫主要是靠化石能源來做嗎？有的人說有灰氫、藍氫、綠氫之分。

郭烈錦：是的，現(xiàn)在行業(yè)里面或者社會上對氫的叫法，有的叫灰氫，有的叫綠氫，有的叫藍氫。這在某種意義上是有意義的，制氫的過程產(chǎn)生了污染，就認(rèn)為這個氫不是干凈的。但其實你想想，氫本身都是干凈的，不管它是怎么樣來的，它都是干凈的。只是你在制它的過程中造成了污染，那不是氫本身造成的。

汽車商業(yè)評論：跟發(fā)電一樣，有人質(zhì)疑說純電動汽車也不清潔，因為它用的電是用煤發(fā)的。

郭烈錦：對。為什么不去質(zhì)疑發(fā)電呢？前兩天在全國氫能大會上我曾公開問，為什么不問一下電是不是灰電、藍電還是綠電，而非要問氫呢？其實氫它本身沒有污染，氫本身就是干凈的。只要拿到氫去用，一定產(chǎn)生的是完全潔凈的結(jié)果。

當(dāng)然要反回去看制氫的過程是不是有污染，要排除有污染的制氫過程?，F(xiàn)在全球的氫99%還是用傳統(tǒng)方法由化石能源制取的，制取過程產(chǎn)生大量污染物，這不是用化石能源來制氫不對，而是制取氫的方法不對，當(dāng)然也就污染了。

例如傳統(tǒng)煤及天然氣的熱解制氫，在高溫?zé)峥諝庵袩崃呀?、部分氧化氣化，一把火燒起來，形成合成氣，然后再噴水蒸氣進去水氣變換反應(yīng)生成氫氣。其實幾乎所有的氫是從水中來的，水氫是干干凈凈的。但是分解水的時候，電解要輸入電，熱解要輸入熱，它要消耗能量，能量和能源是不同的。

現(xiàn)在要做就是要潔凈化、可持續(xù)化，就要改掉制氫的方法，同樣也是要改掉發(fā)電的方法。1997年開始，我們實驗室已經(jīng)做了二十多年持續(xù)努力，就是怎么用化石能源完全潔凈地發(fā)電和制氫，怎么用可再生能源大規(guī)模低成本高效率分解水制氫。

可再生能源本身就是干凈的，用可再生能源怎么樣大規(guī)模低成本制取氫氣或者發(fā)電，這才是人類該走的路。這樣發(fā)出來的電、制的氫沒有污染，自然界的環(huán)境就自然是好的，人類當(dāng)然就是可持續(xù)發(fā)展的。

沒有人類以前，上帝、大自然、神也好，它造的宇宙、造的這個世界就是可持續(xù)的，沒有污染。是人類發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)，把地球污染了。

現(xiàn)在歸結(jié)說，所有的能源都是從太陽來的。太陽是什么？太陽是氫反應(yīng)的聚變能，它也是氫能?，F(xiàn)在地球上用的氫能是氫的化學(xué)能，就是兩個氫氧原子結(jié)合以后儲存的那種能量，是化學(xué)能。氫核聚變反應(yīng)生成的是氦，是化學(xué)周期表里面第二位元素，兩個氫的同位素反應(yīng)生成的氦，氦是無害的。

這個反應(yīng)放出的能量是巨大的，涉及到是原子核的變化，叫原子核能。

太陽中的氫核聚變反應(yīng)給我們供所有能量，人類短期內(nèi)無論怎么發(fā)展都是用不完的，而且人類只取了它照到地球的表面上的那一點點能量，而這一點點能量里面還不是百分之百用，只是百分之零點幾。自然界給我們造的能量是足夠用的。

不是過熱，是無序

汽車商業(yè)評論：我們在發(fā)展這種燃料電池或者是氫能方面，跟國際相比是過熱了，還是過冷了，還是同步？

郭烈錦：今天上午大會上，景部長（中國國際經(jīng)濟交流中心信息部副部長）講氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)項目的時候，有一句話我很贊同的，我們不是過熱，是無序、混亂。整個規(guī)劃不好，整體沒有做好戰(zhàn)略規(guī)劃，所以各地都做了很多是重復(fù)的事，多數(shù)沒有抓到點上。

汽車商業(yè)評論：也不存在過熱？

郭烈錦：就沒真正熱過。關(guān)鍵核心技術(shù)還沒布局呢，熱炒的都是不懂行的，抓不到點子上，熱有啥用？我們在燃料電池汽車的核心技術(shù)方面其實是落后的，本世紀(jì)初葉的時候，中國氫能及燃料電池技術(shù)跟國際上的發(fā)達國家比也落后，但差距比較小。

汽車商業(yè)評論：現(xiàn)在是拉大了？

郭烈錦：現(xiàn)在整體的差距是拉大了。

汽車商業(yè)評論：在掌握自主的核心技術(shù)方面，如果現(xiàn)在這樣下去，我們將來也會被卡脖子嗎？

郭烈錦：肯定會被卡脖子。如果按這個狀態(tài)繼續(xù)發(fā)展下去，都會被卡脖子。我們實驗室1997年開始做發(fā)電、制氫這兩個技術(shù)，就是希望從源頭上能立足于自主技術(shù)，能夠完成這個轉(zhuǎn)換，用煤炭潔凈無污染無碳排放地轉(zhuǎn)換制氫，而不是繼續(xù)用現(xiàn)行的、傳統(tǒng)的、全世界正用的煤炭、天然氣熱裂解氣化制氫。

傳統(tǒng)制氫方法是用氣化爐，在熱空氣或者是純氧環(huán)境里，煤炭在那里部分熱裂解氣化變成合成氣，再用另外一臺鍋爐生產(chǎn)的水蒸汽通進來，發(fā)生氣水變換水化學(xué)反應(yīng)，把水蒸氣中的氫放出來。天然氣制氫也是這樣類似。。

而我們現(xiàn)在的新方法是，一開始就讓煤與水直接接觸反應(yīng)，這不是用氧化放熱的熱裂解氣化反應(yīng)原理，我們是用的煤和超臨界水的吸熱還原反應(yīng)原理。產(chǎn)氫但不生成SOx、NOx、粉塵及其他污染物。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展靠市場，核心技術(shù)靠戰(zhàn)略

汽車商業(yè)評論：以燃料電池汽車為例，咱們哪些還不能自主？

郭烈錦：比如說催化劑、膜，這兩個最主要。我們也能做，但比人家差太遠了。

汽車商業(yè)評論：誰是高端占領(lǐng)珠峰？

郭烈錦：美國和加拿大、日本，都比我們強。拿燃料電池來說，咱咋做都做不小，工藝和技術(shù)也有差距。

汽車商業(yè)評論：做不小，那就很占體積，影響車的結(jié)構(gòu)和空間？

郭烈錦：做出來的性能也不如人家高。

汽車商業(yè)評論：這樣就會導(dǎo)致它現(xiàn)在最佳場景還是在商用車上？

郭烈錦：對。用上去后，壽命也不夠人家長，性能指標(biāo)也不夠高，效率也低。

汽車商業(yè)評論：我看這次展覽幾十臺車，只有一輛是乘用車。

郭烈錦：好多技術(shù)也都是引進人家的，比如說那個膜或者催化劑，還有比如電極板，那些板好多技術(shù)是引進人家外面的。這個產(chǎn)業(yè)一旦形成，這個市場就是別人的，照樣還是受制于人。

汽車商業(yè)評論：如果相比于芯片，你認(rèn)為在氫燃料電動車，我們是不是比芯片還要危險？還要落后一些？

郭烈錦：芯片華為也差的遠。沒有那么樂觀。產(chǎn)業(yè)化是這樣，從氫能產(chǎn)業(yè)化來說，不光是一個燃料電池，它涉及從氫能的制造、儲存、輸運，再到應(yīng)用。燃料電池只是個應(yīng)用端，應(yīng)用端的裝備、技術(shù)、元件、材料，我們都有很多不過關(guān)的地方。要打通這個產(chǎn)業(yè)，要從源頭開始，要冷靜思考，把那些核心關(guān)鍵找到，我們要布置去攻關(guān)。國家要做布局，不要讓現(xiàn)在這種市場胡來，那樣解決不了問題。

汽車商業(yè)評論：這次國家推出來新能源汽車未來15年規(guī)劃，強調(diào)要發(fā)揮市場主體，讓企業(yè)自主選擇。你怎么解讀？

郭烈錦：產(chǎn)業(yè)發(fā)展是要靠市場，核心技術(shù)是要靠戰(zhàn)略安排。你如果想把這個產(chǎn)業(yè)都放掉，那你就不做，市場是全球來搶你的。

我們應(yīng)該要立足于自主技術(shù)去發(fā)展這個產(chǎn)業(yè)，才能立于不敗之地。如果全球有好的技術(shù)我都引進來，那就受制于人。要在源頭發(fā)力，我們剛才講的制氫技術(shù)，我們是有可持續(xù)的可再生的方法、無污染的辦法來制氫方面，可再生能源我們比國際走在前頭，比如太陽能制氫、光催化制氫，我們也不亞于國際上最好的水平。只要引導(dǎo)的好，我們完全可以實現(xiàn)從技術(shù)到產(chǎn)品，再到裝備制造，整個產(chǎn)業(yè)就推起來了。

汽車商業(yè)評論：我們現(xiàn)在還不能說是萬事俱備只欠東風(fēng)？

郭烈錦：不是這么回事。美國的技術(shù)，整體產(chǎn)業(yè)鏈來說都是領(lǐng)先的，肯定比我們要強。但某些部位比如說制氫方面，我們的原理方面，他們就不如我。他們也想搞，但沒搞成像我們這樣的規(guī)模。你這些技術(shù)占主導(dǎo)了，他將來要跟你走。所以我們國家應(yīng)該冷靜思考哪些東西我們要支持，一攬子全支持也不行。

現(xiàn)在是各地都風(fēng)涌而起搞什么氫能園區(qū)、氫能產(chǎn)業(yè)基地等，拿了大錢去投，建的都是一些很泛的雷同性面上的事，在材料、元件、器件、裝備各層面上的核心技術(shù)及工程、工藝、系統(tǒng)集成等技術(shù)的源頭上沒有掌握抓手。

汽車商業(yè)評論：就是剛才說的缺乏有序，缺乏一個頂層設(shè)計，缺乏對核心技術(shù)的控制。

郭烈錦：對。汽車就是這樣。我們這幾十年走下來，傳統(tǒng)汽車市場巨大，但是主導(dǎo)權(quán)不都在別人手里嗎。

“電動車也是過渡產(chǎn)品”

汽車商業(yè)評論：現(xiàn)在是智能電動車還有一些優(yōu)勢。

郭烈錦：電動車只是個過渡的，它不可能終極的。今天萬鋼（中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席）的賀詞講長期共存。我個人覺得未來是會有一部分、占小比例是用純電動車。

汽車商業(yè)評論：你認(rèn)為電動車也是過渡產(chǎn)品？

郭烈錦：在交通領(lǐng)域肯定是過渡產(chǎn)品。終極一定是氫燃料電池車，它未來可以完全替代燃油車。10年前國家有部委曾把電動車的純電路線作為終極。我當(dāng)時在專家組是反對的，建議應(yīng)同時加大力度支持發(fā)展氫能及燃料電池技術(shù)。后來接受了，現(xiàn)在大家都接受了，要發(fā)展氫燃料電池車。

汽車商業(yè)評論：發(fā)展氫能源燃料電池跟純電不矛盾？

郭烈錦：萬鋼今天的賀詞說，兩個不矛盾，長期共存。其實純電動車有它的用途，比如很多地方純電動車是用起來挺好的。但是它是特殊功能、局域范圍，不可能全部用純電動車。它問題也很多，安全性最大，越到后期安全性越大。它還有一個最大的問題，純電動車的電池到后期報廢以后很難處理，跟核廢料一樣很難處理。燃料電池沒有這些問題。

汽車商業(yè)評論：為啥咱們說燃料電池汽車最后都回歸到氫，而不是其他的比如甲醇這些東西？

郭烈錦：甲醇只是個存儲氫的一種物質(zhì)，不是直接用甲醇。甲醇燃料電池是把甲醇上了車以后還要變成氫，再用氫燃料電池發(fā)電。說“甲醇燃料電池”其實是一種誤導(dǎo)。

汽車商業(yè)評論：這個概念很混亂。

郭烈錦：對，因為大家不知道。技術(shù)里頭甲醇、乙醇，都屬于存能的一種物質(zhì)，就是存儲氫的一種方式。它要進到燃料電池，燃料電池叫質(zhì)子膜交換燃料電池。什么叫質(zhì)子膜？氫離子就是質(zhì)子，質(zhì)子膜就是要穿透質(zhì)子的那種膜。

甲醇穿不過去，甲醇、乙醇這些到了燃料電池車上，要重整以后變成氫。變氫的過程還要放出二氧化碳。

汽車商業(yè)評論：近10年聯(lián)合國開發(fā)計劃署在中國積極推氫，中國也很積極，地方政府加上世界組織都在推動氫能社會和氫能汽車，對這個事你怎么看？

郭烈錦：國際組織積極做這個事，因為對人類發(fā)展是非常有利的事，都去推動，這是個好事。要在全社會和人的意識之中逐漸形成一個對氫的關(guān)注。其實現(xiàn)在老百姓很多都知道氫，只是有很多疑問，不太懂而已。過去是沒人問氫的時候，現(xiàn)在是大家都說了，都問了，那就很好，自然而然地了解了就好了。

汽車商業(yè)評論：佛山政府包括南海區(qū)政府，好像佛山就押寶氫燃料汽車，你怎么評價？

郭烈錦：還是很有遠見的，遲早要變成這樣子。只是得有經(jīng)濟實力，提前做一個引領(lǐng)，在全社會做個示范，這是很好的事。只是現(xiàn)在要抓的點還要更精準(zhǔn)一些，不要像其他地方亂搞一些重復(fù)的東西，那么效率效益就更高了。