4月20日，国家电力投资集团氢能科技发展有限公司董事、首席技术官柴茂荣针对“碳中和”目标下的我国氢能与燃料电池发展做出了总结和展望。
“碳达峰 碳中和”
2018年，我国二氧化碳排放98.39亿吨，占全球碳排放总量29.69%，人均6.98吨，是全球人均碳排放量的1.6倍。面对如此严峻的形势，我国提出了“碳达峰，碳中和”目标，由此，可再生能源开始走向历史舞台的中央。
根据我国目前的新能源建设情况，预估到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上；非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右；风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。
受风光波动影响，氢储能被寄予厚望。但是，我国目前的氢能与燃料电池发展现状还处在起步阶段，在制氢和用氢上也需要先进材料和成熟技术的有力支撑。
目前国内比较成熟的制氢技术是碱式电解水制氢。同时，一项可以使理论发电量的所有电力都用来制氢的技术也正在被挖掘——SOEC。除此之外，国外企业在制氢方面更多使用的酸性PEM电解水制氢技术也正在被国内企业布局。
用氢上，主要是燃料电池的应用。我国目前以交通运输为主，车型基本为大巴车和货运车，运行方式基本为增程序，大锂电池（60-120KWh）配小电堆（30-60kW）。系统成本高，运行过程比功率耗氢量大。柴茂荣指出，国内目前并没有真正意义上的燃料电池汽车，更多的是将氢燃料电池作为一个“充电宝”来使用，没有将氢能作为汽车主动力。而真正的燃料电池技术是燃料电池直驱技术！即氢电强混技术，既解决了续航问题，又解决了锂电池安全性和锂资源不足的问题。
燃料电池的应用场景有固定电源用长寿命堆、增程式交通工具用电堆、直驱强混交通工具用电堆、飞行器等用空冷堆以及军事等用氢氧堆。针对不同用途，燃料电池的技术要求也不同，我国目前只完成了增程序燃料电池电堆及系统的开发，且大部分材料都依附于国外。
“只有实现从材料到关键技术的自主可控，才能实现成本可控！”柴茂荣介绍了国家电投氢能公司在材料开发上的3年战绩，实现了催化剂，质子膜，碳纸GDL，膜电极以及电堆组装的从材料到生产的整套生产工艺，并实现了千台级的量产；大巴车，大型无人机以及船舶等发电系统上实现示范应用；攻克了钛双极板的材料、加工、冲压、焊接和表面处理等工艺并实现量产，成为继丰田后全球第二个掌握该技术的厂商。
除此之外，开发兆瓦级大功率燃料电池也是绿色降本路径之一。目前的燃料电池发动机体积功率密度和燃油发动机还相差1倍，但如果考虑燃料电池发电效率，电动扭矩等，大致相当。
2015年前，我国燃料电池主要是示范样车为主，数量很少；2016年至2020年，清洁能源的普及使得燃料电池汽车快速增长，以城市大巴为主；2020年起，由于我国补贴政策的驱动，燃料电池应用进一步拓宽，将以商用车、重卡为主。
国家电投利用大型能源央企的技术优势，打通全产业链关键核心技术。实现材料级全自主化。性能指标对标丰田，价格以燃油发动机为最终标准。同时，国家电投开发了新的绿电制氢技术路线——兆瓦级高压PEM制氢技术，成本为国外的1/3以下。
最后，柴茂荣展望未来能源发展趋势，终端能源主要是电氢热三种形式，电氢为主，而未来能源是“清洁低碳安全高效”的电氢体系。在碳达峰碳中和的目标下，坚定不移地坚持绿氢路线，扩大绿氢的产业规模和应用途径，进一步降低绿氢的成本。
