編輯？/?張
設計？/?趙浩然
“我們在燃料電池汽車的核心技術上是落後的。本世紀初，中國的氫燃料電池技術與國際發達國家相比也是落後的，但差距相對較小。總體差距現在正在擴大。”中國科學院院士、Xi交通大學動力工程多相流國家重點實驗室主任郭烈錦教授嚴肅地說。
10 10月19日，在佛山舉行的2020年聯合國開發計劃署氫能產業大會午餐時間，與氫打交道23年的郭烈錦院士接受了《汽車商業評論》的專訪。他說，氫是壹種載能物質，氫能是壹種需要壹次能源經過加工轉化的二次能源(與電、汽油、柴油屬於二次能源)。它是壹種在能量轉換和轉化中滿足人類未來可持續發展需求的二次載能物質。
國家能源戰略提出發展清潔低碳、安全高效的現代能源供應體系，符合要求的只有氫能。在氫能源應用場景最多的燃料電池電動汽車領域，歐美日韓等汽車強國發展最早。發展氫能社會和燃料電池電動汽車已經成為這些發達國家的長期戰略選擇，也是人類可持續發展的大學問。
作為發展中國家，中國是否應該跟風發展氫能社會和氫能汽車？中國的經濟、科技、文化、市場等氛圍和條件，是時候發展氫能社會和燃料電池汽車了嗎？是早還是晚還是同步？是太冷漠還是冷靜理智？
“氫能的技術和產業，不能因為我們是發展中國家或者起步晚就解決。”同時，作為中國可再生能源和氫能行業學術和專業組織的領導者和專家，郭烈錦向我們講述了他對氫氣的理解。
按照標準規範來做是安全的。
汽車商業評論:2019以來，韓國、挪威、美國等全球多個國家發生多起氫氣相關事故。氫氣安全問題充斥了生產、儲存、運輸、添加、使用等各個環節。再加上歷史片和圖片中氫彈爆炸時“蘑菇雲”的威力，至今人們還在津津樂道“氫”的變色。如何消除大家對氫氣的恐懼？
郭烈錦:當氫被大規模使用時，只要根據它的物理和化學性質來使用，它實際上是非常安全的。中學化學，講過電解水制氫的電化學反應，金屬與強酸的反應等等。氫氣易燃易爆，大家都覺得不安全，但只有在目標空間氧氣充足，氫氣濃度足夠高，接近明火等條件都滿足的情況下才會燃燒。如果同時燃燒了足夠的氫氣，那就叫爆炸，只要我們用氫氣的標準和規範，就是安全的。不遵守標準和規範當然是不安全的。
汽車商業評論:像壹把刀，是壹把雙刃劍。可以救人，也可以殺人。
郭烈錦:是的。比如拿刀，壹不小心就會傷到自己。我問，汽油柴油安全嗎？也是不安全的，只要違反操作規程，其爆炸的危害比氫氣爆炸大得多。
發達國家做過嚴格的對比實驗，比如壹輛氫燃料電池車，突然讓氫罐被撞爆炸，用炮彈把它炸了。同時還有壹個同樣大小的汽柴油罐。實驗也是爆款。只有氫氣罐的上部被摧毀，而汽油車和柴油車全部被摧毀，包括汽車的基本結構。妳覺得誰的危害更大？
氫是所有物質中最輕的。壹旦罐子被撞開，它跑得比任何東西都快。火還沒燒著，大部分都跑了。大氣中也含有大量氫氣，但濃度不夠，用火也點不著。
汽車商業評論:汽油碰到它就灑了壹地。
郭烈錦:是的。汽油只要敲下來，可能還在那好幾天，氣味特別濃，很難跑幹凈。
《汽車商業評論》:燃料電池電動車有沒有和純電動車做過這樣的破壞性測試對比？
郭烈錦:是的。純電動汽車危害更大，電動汽車鋰離子電池的安全性、效率和可靠性都隨著時間大大衰減。
昨晚和今天發言的壹位老專家坐在壹起聊了聊。他家有壹輛電動車。他說第壹年還不錯，壹年幾千塊，又省電又省錢。但是到了第二年，我發現車沒有第壹年開的那麽順暢，三年後就不行了。電衰減太強，性能衰減太快，同時充電困難。充電慢，長途續航能力差，在壹些沒有充電樁的地方更差。
現有城市的充電樁短時間內不可靠，性能差，使用壹段時間後就會壞掉。充電時間長，可以快充，但快充對電池性能的損害更嚴重。三年後，電動車自燃的概率高。在規範內使用還是安全的，超出規範就不安全了。相反，氫在最危險的環境中破壞性較小。
壹打開就立馬跑了。
汽車商業評論:也就是說，在最極端的破壞下，燃料電池電動車的安全性仍然是最高的？
郭烈錦:是的，在壹個開放的空間裏，比如在戶外行駛的汽車或者氫燃料電池汽車，它的爆炸是危害最小的。只要打開氫氣瓶，不管是液氫還是氣氫，只要壹打開就會迅速擴散，液氫馬上變成氫氣跑掉。比如妳用打火機點燃這個氫氣罐，靠近了可能會炸，但周邊受損會小壹些。壹般來說，壹個易拉罐被點燃後，30%的易拉罐燃燒後會非常糟糕，60%甚至70%的易拉罐會擴散到大氣中。
汽車商業評論:電和油跑不了？
郭烈錦:電池不能運行，不是電。電池是壹種化學物質，它是壹種像炸彈壹樣的化學物質。放在那裏，不管是固體還是液體，都跑不掉。汽油和柴油也是如此。汽油溫度高後部分氣化，氣化成分比例比氫氣重。
《汽車商業評論》:可能民眾缺乏這方面的科普和認知。
郭烈錦:去年我來開會的時候，佛山的壹個領導到機場接我。我上車的時候，他問我氫氣的安全性。其實氫氣是很安全的。我有壹個例子。我們是國家重點實驗室，1997開始做氫能研究。我們實驗室用於制氫的窗戶都安裝了防爆風機，關鍵部位布置了氫敏傳感器。氫氣壹出來，濃度高了，就會尖叫報警。但是從1997到現在二十多年了，壹直沒叫過。已經換了壹批研究人員，警報壹直沒叫。即使有壹點點泄漏，泄漏的氫氣也跑得快，不容易積累。
汽車商業評論:23年來從未有過？
郭烈錦:鬧鐘沒有響過。非常安全。如果妳用明火點燃它，它肯定會燃燒。
汽車商業評論:那是不規範操作。這是找死。
郭烈錦:是的。所以氫是最好的能源，現在全世界的人都意識到氫是終極能源，是符合人類可持續發展的，也是最環保的能源。我們應該在社會各個部門廣泛推廣使用氫作為能源。但是氫和電壹樣，不是壹次能源，也不是自然能源的原始形式。
工業發電制氫是利用壹次能源生產電能和氫能，它消耗其他能源。比如電解水消耗電能，水的熱解也消耗熱能，光催化制氫消耗太陽能。
汽車商業評論:我看到妳也有這個專門的研究。
郭烈錦:是的，我們從1997開始了長期研究。目前，我們在技術研究和工業技術研發方面處於世界前列。特別是產業化開發和大規模應用，我們達到的技術指標是最好的。
氫本身並不是人類生產生活中使用的能源的終端形式。我們使用能源的最終形式是什麽？比如取暖用的是熱，照明用的是光，有壹種能量必須轉化為光，或者有壹種能量必須轉化為熱。它消耗了某種能量，然後變成二次能源。
機械設備啟動時，其使用的終端形式是機械能。比如刀在切割，切割是靠動能和勢能來完成的。所以，在把東西切掉之前，需要把壹部分能量轉化為機械能。
我們最終使用的能源形式與大自然賦予我們的原始壹次能源不同，需要改變。說的更直白壹點，就跟人類生活中農民生產糧食壹樣，不生產糧食妳就得拿錢買糧食。氫和電這兩種二次能源，就相當於生活中的金錢。糧食換成錢，然後錢用來買別的東西。能源也是壹樣，從煤中制造氫氣，然後用氫氣發電什麽的。氫氣可以用來發電和發熱，實現能源形式的轉換就像錢壹樣方便。
制氫方法不對，當然會汙染。
汽車商業評論:您剛剛談到了煤炭。現在我們主要靠化石能源制氫？有人說有灰氫，藍氫，綠氫。
郭烈錦:對，氫氣在行業或者社會上有壹些叫法，比如灰氫、綠氫、藍氫。這在某種意義上是有意義的。當制氫過程產生汙染時，就認為這種氫氣是不清潔的。但其實妳想想，氫氣本身是幹凈的，不管怎麽來的，都是幹凈的。只是妳在制造它的過程中造成了汙染，這不是氫氣本身造成的。
汽車商業評論:和發電壹樣，有人質疑純電動汽車不清潔，因為它用的電是煤發電。
郭烈錦:是的。為什麽不質疑發電？前兩天在全國氫能大會上，我公開問，為什麽不問電是灰、藍、綠，而不問氫？其實氫氣本身沒有汙染，氫氣本身是幹凈的。只要拿到氫氣使用，壹定會產生完全幹凈的結果。
當然要回去看看制氫過程有沒有被汙染，要排除被汙染的制氫過程。目前，世界上99%的氫氣仍然是由化石能源通過傳統方法制造的，在制造氫氣的過程中會產生大量的汙染物。這並不是說用化石能源制氫是不對的，而是制氫的方法不對，當然也有汙染。
比如傳統的煤和天然氣熱解制氫，是在高溫熱空氣中熱解，部分氧化氣化，然後燃燒形成合成氣，再向水煤氣變換反應中註入蒸汽產生氫氣。事實上，幾乎所有的氫都來自於水，水和氫都是幹凈的。但是分解水的時候，電解需要輸入電，熱解需要輸入熱，消耗能量，和能量是不壹樣的。
我們現在需要做的是清潔和可持續發展，改變制氫的方法，以及發電的方法。從1997開始，我們實驗室進行了20多年的持續努力，即如何完全、清潔地利用化石能源發電制氫，如何利用可再生能源低成本、高效率地大規模分解水制氫。
可再生能源本身是清潔的。如何用可再生能源低成本大規模制氫或發電，才是人類的出路。這樣產生的電和氫沒有汙染，自然環境自然好，人類當然可持續發展。
在人類出現之前，上帝、自然、上帝都是好的，宇宙和它創造的世界是可持續的、無汙染的。是人類發展了現代工業，汙染了地球。
簡而言之，所有的能量都來自太陽。太陽是什麽？太陽是氫反應的聚變能，也是氫能。現在地球上使用的氫能是氫的化學能，是兩個氫氧原子結合後儲存的那種能量，是化學能。氫聚變反應產生氦，氦是化學周期表中的第二種元素。兩個氫同位素反應產生的氦是無害的。
這個反應釋放的能量是巨大的，涉及到原子核的變化，稱為核能。
太陽中氫的核聚變反應為我們提供了所有的能量。無論人類在短期內如何發展，都是取之不盡，用之不竭的，人類只是拿走了它照射在地球表面的那壹點點能量，而這壹點點能量並沒有100%被利用，只有百分之零點幾。大自然已經為我們創造了足夠的能量。
這不是過熱，而是紊亂
《汽車商業評論》:在開發這種燃料電池或氫能方面，我們是過熱、過冷還是同時過熱？
郭烈錦:今天上午的會上，京部長(中國國際經濟交流中心信息部副部長)談到氫能產業發展指數項目的時候，我非常贊同壹個說法，我們不是過熱，而是無序和混亂。整體規劃不好，整體戰略規劃沒有做好，所以各地做了很多事情，大部分都沒有抓住重點。
汽車商業評論:沒有過熱？
郭烈錦:從來沒有真正熱過。關鍵的核心技術還沒布局，熱炸的人都不知道怎麽做，說不到點子上。熱有什麽用？事實上，我們在燃料電池汽車的核心技術上是落後的。本世紀初，中國的氫能和燃料電池技術與世界發達國家相比也是落後的，但差距比較小。
汽車商業評論:現在在拓寬嗎？
郭烈錦:現在整體差距已經擴大。
《汽車商業評論》:在掌握自主核心技術方面，如果現在繼續這樣下去，未來會不會被卡住？
郭烈錦:妳肯定會卡住脖子。繼續這種狀態發展下去，會卡脖子的。我們實驗室在1997開始做發電和制氫兩項技術，希望從源頭上基於自主技術，完成這壹轉化，而不是繼續使用現有的、傳統的、世界範圍內的煤和天然氣進行熱解氣化制氫。
傳統的制氫方法是使用氣化器。在熱空氣或純氧環境中，煤在那裏部分熱解氣化成為合成氣，然後通入另壹臺鍋爐產生的蒸汽，發生氣水轉化水的化學反應，釋放出蒸汽中的氫氣。天然氣制氫也是如此。。
我們現在的新方法是壹開始就讓煤直接和水反應。這不是基於放熱氧化的熱解氣化原理，而是基於煤和超臨界水的吸熱還原原理。它產生氫氣，但不產生硫氧化物、氮氧化合物、灰塵和其他汙染物。
產業發展靠市場，核心技術靠戰略。
汽車商業評論:以燃料電池汽車為例。什麽是我們不能獨立完成的？
郭烈錦:例如，催化劑和膜是最重要的兩種。我們也可以做，但是沒有別人做的好。
汽車商業評論:珠峰高端職業是誰？
郭烈錦:美加日都比我們強。以燃料電池為例，我們做了很多，技術和工藝也有差距。
汽車商業評論:不小的話會占很多空間，會影響車的結構和空間？
郭烈錦:性能沒有其他人高。
汽車商業評論:這會導致它現在最好的場景還是在商用車？
郭烈錦:是的。用了之後，壽命不夠父母用，性能指標不夠高，效率低。
汽車商業評論:我覺得這次展會有幾十款車，只有壹款是乘用車。
郭烈錦:許多技術也是從其他國家引進的，比如膜或催化劑，電極板。這些版材的許多技術都是從國外引進的。這個行業壹旦形成，這個市場就是別人的，還是受制於人。
汽車商業評論:如果與芯片相比，妳認為我們在氫燃料電動汽車中比芯片更危險嗎？還是有點落後？
郭烈錦:芯片制造商華為也遠遠落後。沒那麽樂觀。工業化就是這樣。從氫能產業化的角度來看，它不僅僅是燃料電池，還涉及到氫能的制造、儲存、運輸和應用。燃料電池只是壹個應用端，應用端的設備、技術、組件、材料我們還有很多要過。要打通這個行業，要從源頭入手，冷靜思考，找到那些核心關鍵，要安排攻關。國家應該做壹個布局，不要讓這個市場亂來，因為這樣解決不了問題。
汽車商業評論:這次國家提出了新能源汽車未來15規劃，強調要充分發揮市場主體作用，讓企業自主選擇。妳是怎麽解讀的？
郭烈錦:產業發展靠市場，核心技術靠戰略布局。如果妳想放下這個行業，那妳就不做。市場來自世界各地。
我們要在自主技術的基礎上發展這個行業，才能立於不敗之地。如果我把世界上所有好的技術都拿來，我就會受制於人。為了在源頭上做出努力，我們有可持續和可再生的方法和無汙染的方法來生產氫氣。我們在可再生能源方面領先於國際，比如太陽能制氫、光催化制氫，我們不亞於國際最好水平。只要引導好，完全可以實現從技術到產品到裝備制造的全行業。
汽車商業評論:除了東風，還不能說萬事俱備？
郭烈錦:那不是真的。美國技術，整體產業鏈領先，肯定比我們強。但是在某些部分，比如制氫，他們在我們的原理上還不如我。他們也想做，但不是我們的規模。妳的技術占優勢，他以後會跟妳走。所以，我們國家要冷靜思考，我們要支持什麽，哪怕是全部支持。
現在，各地都在搶建氫能園區、氫能產業基地等。，而且他們已經投入了大量的資金來建造非常相似的東西。他們沒有掌握材料、元器件、器件、設備等各個層面的核心技術，以及工程、技術、系統集成等技術的來源。
汽車商業評論:我剛才說的是缺乏秩序，壹個頂層設計和對核心技術的掌控。
郭烈錦:是的。汽車就是這樣。我們這幾十年下來，傳統汽車市場巨大，但主導權不在別人手裏。
“電動車也是過渡產品”
汽車商業評論:做智能電動汽車還是有壹些優勢的。
郭烈錦:電動汽車只是壹個過渡，它不可能是終極。今天，萬鋼(中國科協主席)的賀詞將會持續很長時間。個人認為未來會有壹部分，小比例的純電動汽車。
汽車商業評論:妳認為電動汽車也是過渡產品嗎？
郭烈錦:它絕對是交通領域的過渡產品。終極的壹定是氫燃料電池車，未來可以完全替代燃料車。10年前，我們國家的壹些部委就把電動車的純電路線路做到了極致。我當時在專家組上反對，建議也要加大力度支持氫能和燃料電池技術的發展。後來接受了，現在大家都接受應該發展氫燃料電池汽車。
汽車商業評論:發展氫能燃料電池和純電不矛盾？
郭烈錦:萬鋼在今天的賀電中說，這兩者並不矛盾，而且會持續很長時間。其實純電動汽車有它的用途。比如在很多地方，純電動車就很好用。但它有特殊的功能和局部範圍，不可能全部使用純電動汽車。它也有很多問題，安全性最大，後期安全性越大。它還有壹個最大的問題。純電動汽車的電池後期報廢後很難處理，難如核廢料。燃料電池沒有這些問題。
汽車商業評論:為什麽我們說燃料電池汽車最終回歸氫而不是甲醇之類的其他東西？
郭烈錦:甲醇只是壹種儲存氫氣的物質，並沒有被直接使用。甲醇燃料電池就是把甲醇上車後變成氫氣，然後用氫燃料電池發電。說“甲醇燃料電池”其實是誤導。
汽車商業評論:這個概念很混亂。
郭烈錦:是的，因為人們不知道。在技術上，甲醇和乙醇都是可以儲存能量的物質，是儲存氫氣的壹種方式。它將進入燃料電池，稱為質子交換膜燃料電池。質子膜是什麽？氫離子是質子，質子膜是穿透質子的那種膜。
甲醇無法通過，甲醇和乙醇到了燃料電池車上就會轉化成氫氣。改變氫的過程也會釋放二氧化碳。
汽車商業評論:最近65，438+00年，聯合國開發計劃署壹直在中國積極推廣氫能，中國也壹直很積極。地方政府和世界組織壹直在推廣氫能社會和氫能汽車。對此妳怎麽看？
郭烈錦:國際組織正在積極地做這件事，因為這對人類發展非常有益，推動這件事是壹件好事。要在全社會和民眾的意識中逐步形成對氫的關註。其實現在很多人都知道氫，但是有很多疑問，不太了解。以前沒人問氫，現在大家都說了，問了，那就好。自然知道就好。
汽車商業評論:佛山政府包括南海區政府。看來佛山是賭氫燃料車了。妳怎麽想呢?
郭烈錦:還是有遠見的。遲早會變成這樣。有經濟實力，提前做個帶頭人，在全社會做個示範，這是好事。只是我們現在需要更加精準，不要再像其他地方壹樣去亂搞壹些重復性的東西，這樣效率會更高。
本文來自車家作者汽車之家，不代表汽車之家立場。