劉科　澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士

當(dāng)前，氫能正趕上前所未有的發(fā)展勢(shì)頭，逐漸成為清潔、安全的未來(lái)能源的重要組成部分。

早在20多年前，我在美國(guó)聯(lián)合技術(shù)公司（UTCFuelCell）工作時(shí)，就帶領(lǐng)UTC、尼桑和殼牌石油三大跨國(guó)公司的工程師團(tuán)隊(duì)，耗資近一億美元研發(fā)經(jīng)費(fèi)，做出了全球第一輛“車載汽油制氫的燃料電池汽車”。

盡管氫能目前很熱，但氫氣并不適合做能源載體。

一是因?yàn)闅錃馐鞘澜缟象w積能量密度最小的物質(zhì)，只有靠壓縮才能提高能量密度。加氫站把氫氣壓縮到350公斤或700公斤的高壓儲(chǔ)罐里；這么高壓力的車載儲(chǔ)氫罐，因鋼材太重，只好用碳纖維，而碳纖維價(jià)格很高；并且在壓縮氫氣的過(guò)程中，本身就會(huì)損耗很多能量。

二是因?yàn)闅錃馐亲钚〉姆肿樱亲钊菀仔孤┑臍怏w。多年來(lái)，大多數(shù)煉油廠事故都是源于氫氣泄漏。

三是因?yàn)闅錃馐潜ǚ秶顝V、擴(kuò)散最快的氣體。在露天情況下，氫氣泄漏問(wèn)題不大，一旦泄漏就會(huì)沖上天。但在封閉空間，它會(huì)迅速擴(kuò)散、爆炸；目前國(guó)內(nèi)規(guī)定大型高壓儲(chǔ)氫罐車不允許過(guò)隧道，就是擔(dān)心在隧道內(nèi)泄漏爆炸。因此，對(duì)于北上廣深這種大量汽車停在地下停車庫(kù)封閉空間的城市來(lái)說(shuō)，罐裝氫氣不適合成為廣泛使用的能源。

四是建加氫站也有困難。因?yàn)闅錃獾囊兹家妆匦?，加氫站在設(shè)計(jì)的時(shí)候要有一個(gè)安全距離，它要求在一定的范圍內(nèi)不能有居民樓。以深圳為例，在市里建一個(gè)日供300輛左右燃料電池汽車的加氫站約需6~8畝地，而深圳1畝地約1億元，一個(gè)加氫站，僅地價(jià)就6億至8億元，根本就不劃算。如果把加氫站建在郊區(qū)，也沒(méi)有多少人來(lái)回跑那么遠(yuǎn)去加氫。

不過(guò)，隨著“頁(yè)巖氣革命”的到來(lái)，這一切都發(fā)生了改變。

頁(yè)巖氣革命前，美國(guó)的天然氣最高曾達(dá)17美元每百萬(wàn)英熱單位，“頁(yè)巖氣革命”的到來(lái)使其迅速下跌至1.5美元每百萬(wàn)英熱單位，現(xiàn)在平衡到2.5～3美元左右。而且，由頁(yè)巖氣革命探明的全世界天然氣儲(chǔ)量，200年也用不完。

天然氣是制備甲醇最好的原料，比煤制甲醇更便宜。全世界有200年用不完的天然氣，也就意味著有200年用不完的甲醇。我們可以就地把天然氣轉(zhuǎn)化成甲醇，在天然氣便宜的地方，甲醇每噸成本不到750元。

從運(yùn)輸方面來(lái)講，與固體、氣體相比，液體燃料當(dāng)屬首選。因?yàn)椋陉懙厣峡梢杂霉艿肋\(yùn)輸，即使跨海輸送，成本也很低，而且還可以在儲(chǔ)罐里長(zhǎng)期儲(chǔ)存。比如，海運(yùn)一船汽油從休斯敦到大連港，售價(jià)為7元一升，運(yùn)費(fèi)每升不到0.07元。

從另一方面來(lái)說(shuō)，甲醇在線重整制氫的難度要比汽油在線轉(zhuǎn)化制氫的難度小得多。因?yàn)槠娃D(zhuǎn)化溫度為850℃，甲醇只有300℃多，并且甲醇中沒(méi)有硫，比汽油干凈得多。

十幾年前，我們就實(shí)現(xiàn)了汽油在線轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)，現(xiàn)在沒(méi)有理由做不成甲醇在線轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)。

這幾年，我們與一些企業(yè)合作，在劣質(zhì)煤制甲醇、甲醇制氫等方面取得了很大的進(jìn)步，用甲醇作為氫氣的載體，儲(chǔ)運(yùn)成本大降，和燃料電池結(jié)合大有可為。（本報(bào)記者王之康采訪整理）