技术创新是驱动氢能产业发展的根本动力
周飞鲲
    能源是人类生存和发展的重要支柱，能源形势的变化包括能源本身的变化，将会对整个社会经济产生不可想象的变革。当今世界，大部分的能源如石油、天然气、煤、石油气均属不可再生资源，地球上存量有限。氢是宇宙中分布最广泛的物质，属于二次能源。在不久的将来，我们有可能迎来氢能时代。
    2021联合国开发计划署氢能产业大会主题是“共创氢时代，同绘碳中和”，探讨“双碳”背景下氢能产业的发展。事实上，随着全球应对气候变化行动的深入以及后疫情时代绿色经济复苏的加速，打造低碳清洁氢气供应系统逐步成为全球共识。
    目前燃煤发电除了会产生碳排放外，还面临燃烧效率低等问题，而氢能通过燃料电池电化学反应发电，只生成水，没有碳排放的问题，同时，氢能的来源广泛，尤其是可以通过太阳能、水电、风电等可再生能源制氢获得。其次，氢能使用效率更高。加氢站加氢只需要几分钟时间，比如丰田展示的氢能汽车续航可以行使500公里，而电动汽车充电时长相对就要长一些。
    放眼全球，世界各国把氢能产业摆在战略性颠覆性新兴产业的高度抢先布局。例如日本2014年率先推出全球首台量产销售的氢燃料电池乘用车Mirai FCV，提出未来要建设“氢能社会”。而我国的氢能应用市场潜力巨大。氢能产业链包含上游制氢、中游储运和下游加氢及终端应用，汽车则是消费端最终规模效应的应用场景。中国汽车工程学会预计，到2025年，全国氢能汽车保有量将达到10万辆；2035年，这一数字则为100万辆。这意味着氢能汽车市场规模在未来三四年内将有超过10倍的增长。
    在国内，京津冀、长三角以及珠三角等地区氢能产业发展很好，各地区依托自身资源发布地方氢能发展规划，并先行先试推动氢能及燃料电池产业化进程。佛山市南海区是国内较早关注氢能产业的城市之一，在建设氢能产业园区，打造氢能产业研发、标准化平台，吸引氢能产业链核心重点项目落地等方面做了大量有益探索和尝试。
    佛山积极搭建完整的氢能产学研平台，仙湖实验室便是在这样的环境下孕育而生。2019年11月，佛山召开先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心挂牌暨佛山仙湖实验室成立大会。佛山仙湖实验室以氢能源利用作为主要研究建设方向，在此基础上，将结合本地产业实际，向新能源、新材料等相关领域拓展。
    仙湖实验室一期的主要建设内容包括基础材料研究与开发、零部件/系统开发与测试以及氢动力系统开发，充分发挥仙湖实验室的主承建单位武汉理工大学在材料领域的先进技术研究基础和良好的产业化布局。同时，引入中国工程院院士李骏在仙湖实验室设立院士工作站，依托工作站，仙湖实验室成立了智能氢复合动力车辆技术研究院，强化了在氢动力系统方面的产业链布局，形成了以材料为基础、以整车及动力系统需求和工程技术问题为拉动的，集研究、开发、产业工程化等技术为一体的综合性氢能领域研究与开发及检测技术平台。除了在车辆领域外，目前还积极向工业制造、船舶航运、飞机等领域延伸。
    目前，围绕氢能产业链，仙湖实验室已建设有氢能与氢燃料汽车研发中心、新材料技术研发中心、智能氢复合动力车辆技术研究院、测试与分析中心。在产品应用创新方面，仙湖实验室携手一汽解放汽车有限公司研发的、适用于重卡的氢复合动力系统，也有望在明年6月份推出样机。该系统采用氢燃料电池提供动力，水是唯一排放物，可以实现真正的零排放、零污染。与柴油重载货车相比，氢能重载货车的碳排放量可大大降低，同时全生命周期成本更容易为市场所接受，具有很强的推广潜力。
    仙湖实验室为了推动产学研更好结合，在今年初还全资设立了佛山仙湖科技有限公司。这是一家集科技研发与成果转化、创新创业与孵化育成、人才培养与团队引进于一体的平台公司。自成立以来，仙湖科技充分发挥平台作用，形成产研分工、优势互补、利益共享、风险共担的合作机制，已成功转化仙湖实验室的新能源汽车电驱动系统、燃料电池增湿器等多项技术成果，投资成立了佛山仙湖氢电科技有限公司、佛山氢润科技有限公司等多家企业。
    按照计划，智能氢复合动力车辆技术研究院到2022年完成建设与前期技术研发，到2025年建设产业化服务平台、智能氢复合动力运输装备科技创新基地，并联合实验室现有技术团队与资源，形成智能氢复合动力系统成体系的关键技术服务能力，依托实验室科创平台，实现技术成果孵化，目标培育1—2家可上市企业。
    今年9月，“燃料电池汽车示范应用广东城市群”获五部委批复，佛山成为广东氢燃料电池汽车示范城市群的牵头城市。佛山作为氢燃料电池汽车产业的创新引领区，但同样面临氢能及燃料电池产业链方面的诸多技术难题与挑战。未来，佛山将根据国家新能源汽车推广应用新政，优化完善产业扶持政策，加大对技术创新、基础设施建设和自主技术示范应用的支持力度，同时结合本地区装备制造业转型升级融合发展，进一步引进加氢站压缩机、加氢机及氢能储运等核心装备制造项目。
    技术创新是氢能产业发展的根本动力。与2021联合国开发计划署氢能产业大会同期，由南海区政府作为指导，仙湖实验室和华南新能源汽车产业促进中心共同组织策划召开第一届仙湖技术论坛。技术论坛定位先进技术分享与交流，主要聚焦氢能与燃料电池各个关键技术领域与环节，从先进技术趋势、技术方向、各个技术路线的对比论证等角度进行交流探讨，助力氢能产业的发展，希望为行业健康可持续发展提供一份力量。
    （作者系佛山仙湖实验室副主任、智能氢复合动力商用车联合研究院院长）