01“革命起源”——能源安全

能源安全，尤其是石油安全一直是中國發(fā)展的巨大隱患。中國石油安全做出巨大努力，從單一的海路到開辟陸上東北、西北、西南三條路線，再到增加戰(zhàn)略石油儲備，都是為了取得能源革命的勝利。

面對能源供需格局新變化、國際能源發(fā)展新趨勢，保障國家能源安全，必須推動能源生產(chǎn)和消費革命。為此，習近平總書記就推動能源生產(chǎn)和消費革命提出了“四個革命，一個合作”的要求。

“四個革命”：推動能源消費革命，抑制不合理能源消費;推動能源供給革命，建立多元供給體系;推動能源技術(shù)革命，帶動產(chǎn)業(yè)升級;推動能源體制革命，打通能源發(fā)展快車道;“一個合作”即是全方位加強國際合作，實現(xiàn)開放條件下能源安全。

作為世界上最大的能源生產(chǎn)國和消費國，中國將繼續(xù)深入推進能源革命，加快推動能源高質(zhì)量發(fā)展，為經(jīng)濟社會持續(xù)健康發(fā)展提供堅實保障。中國將堅定不移推動能源消費革命，愿同世界各國一道，共同研究完善能源政策制度體系，在共建“一帶一路”框架內(nèi)加強能源領域合作，在全球能源治理體系中發(fā)揮建設性作用，深化全球能源治理合作，堅定維護多邊主義，共同促進全球能源可持續(xù)發(fā)展，維護全球能源安全，共建清潔美麗世界。

02“能源也要革命”

近代史上，中國面臨民族危亡、解決衰敗，歷經(jīng)選擇，擺脫衰亡，先后經(jīng)歷了四次重大選擇。

洪秀全的“太平天國”的意識形態(tài)上選擇基督教義的中國化，洪秀全完成了基督教義的中國化，用這套改革可能成功嗎?不可能的，所以洪秀全失敗了。

曾國藩、左宗棠、李鴻章推出洋務運動，器不如人，機器制造、科學技術(shù)不行，一定要搞上去，最大的成果，北洋水師，甲午海戰(zhàn)北洋水師全軍覆沒，洋務運動失敗。

康有為、梁啟超出來了，君主立憲，就是曾、左、李的器不如人太膚淺了，中國的問題在哪呢?制不如人，體制出問題了要改制，戊戌維新就是改制，孫中山辛亥革命也是改制，建立共和。

君主立憲沒有成功，戊戌維新失敗，但是辛亥革命成功了，共和建立了，但袁世凱死后12年，北京九易政府，24次內(nèi)閣改組，換了26屆總理，軍閥混戰(zhàn)，生靈涂炭，共和也沒搞成。

所以1919年的五四運動已經(jīng)打出旗號了，打倒孔家店。五四運動講，器不如人、制不如人都太膚淺了。中國的問題是什么呢?思想文化不如人，要徹底拋棄中國思想文化——孔孟之道，不僅孔子，還有漢字，當年五四運動先驅(qū)胡適、錢玄同、郭沫若、陳獨秀、魯迅一批人都講到漢字問題了，羅馬字母化。導致中國落后的罪魁禍首：漢字!當年多么激進啊，終成鬧劇。

最后，中國共產(chǎn)黨領導下，以井岡山作為革命搖籃，以馬克思主義中國化的毛澤東思想為指導，取得革命成功，以中國特色社會主義為指導取得建設成功，以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，即將取得偉大復興。

在能源安全和生態(tài)環(huán)保和人類命運共同體面前，氫能革命一如中國革命，面臨諸多選擇。

03氫能革命的中國化道路

氫能歐美日模式中國化，英文、日文換成中文，標準換成中國標準，但日本、北歐、加州地域狹小，對比中國幅員遼闊，有諸多不適應。

“器不如人”，國外都75MPa，98MPa的儲氫罐，國內(nèi)還在35MPa，75MPa水平，然而2019年5月、6月美國、韓國、挪威，以及12月美國氫著火和爆炸，最后總結(jié)是所有原因是在高壓儲氫上，也就是目前22MPa的儲氫和運氫人類已經(jīng)掌控，而35MPa以上的儲氫和運氫人類并未完全掌控，所以想通過高壓來解決問題，目前看未來路還很長。

“制不如人”，國外都50MPa運氫，75MPa加氫，國內(nèi)還是22MPa運輸，35MPa加注，所以經(jīng)濟性要通過修改儲運制度來解決。

“文不如人”，中國目前還是將氫作為危化品管理，只有將氫作為能源管理，降低管制標準，這樣氫能才能發(fā)展推廣，這樣可以減少目前制約氫能發(fā)展的管理障礙，將制氫的安全可靠性充分發(fā)揮，應用到加氫站制氫，降低運輸成本，為氫能發(fā)展降低價格門檻。

“井岡山說”，發(fā)展氫能，我們國家傳統(tǒng)制氫都是煤、天然氣、丙烷或者乙烷重整制烯烴，副產(chǎn)釋放氫。從去年開始，氫能在中國又活躍起來了，煤炭和石油制氫的企業(yè)基本上都迅速重整，穿上“氫馬甲”準備上路，增加加工環(huán)節(jié)、污染轉(zhuǎn)移，其實這和我們發(fā)展氫潔凈能源的初衷相違背，大家在這個過程中應該注意到李毅中曾宣揚的觀點，要提倡“綠氫”，控制“藍氫”，杜絕“灰氫”。

04液態(tài)陽光——氫能革命的“井岡山”

氫能要在源頭開刀，采用可再生能源制氫。為了解決這個問題，大家一般探討的是潔凈能源，潔凈能源種類很多，核心都是來源于太陽能，還有一個是核能以及地熱能。太陽能變換而來的風能、生物能、水能、海洋能，這都是太陽能序列，大家把它歸并到最后都以氫能的形式來利用，來實現(xiàn)零碳排放，我們國家的可再生能源分布十分廣，西北地區(qū)主要以太陽能為主，西南和青藏高原以水能水電能為主，東部和沿海地區(qū)以海洋風能為主，西部也有風能，按照可再生能源的總量來說，足夠我們國家每年能源的消耗。當然，現(xiàn)在我們用的主要是化石能源。

由于可再生能源分布和消費市場的差異，必然面臨運輸問題，運輸能源有輸電和輸氫兩種方式，電能輸送便捷，但成本高，另外電能大規(guī)模儲存困難，用電制成氫氣，儲運氫氣都困難，并且運輸沒有經(jīng)濟性。所以可再生能源制氫面臨最大的問題是儲運，將氫氣從其生產(chǎn)地點運輸、配送到用戶是氫能利用的重要環(huán)節(jié)，運輸方式的安全性和配送成本是目前加氫站氫氣價格的控制因素。安全、經(jīng)濟、便捷是氫能推廣的必備條件。目前沒有一種儲運方式既能做到低成本、安全，又兼顧高重量、體積、儲氫效率，所以采用含氫物質(zhì)儲氫運氫，是現(xiàn)實可行的，目前主要有甲醇、液氨、甲苯(甲基環(huán)己烷)等方式做大規(guī)模儲運;其他如合金固態(tài)儲氫適合少量應用場景，但是35MPa以上高壓儲氫目前安全性還有質(zhì)疑。

甲醇儲氫，液態(tài)陽光之稱，氫和甲醇是緊密聯(lián)系的。甲醇是液態(tài)，分子結(jié)構(gòu)簡單，同時有最佳碳氫氧比，不易導致在設備上積碳，是氣相分子到液相分子或者到有機分子的一個入門級分子，就像我們送快遞似的，搬到大廳常常一扔就可以了，不需要搬到5樓，所以對合成來說過程比較簡單，同時可以減少能耗。這是諾貝爾獎獲得者喬治·歐拉提出的“甲醇經(jīng)濟”，“甲醇經(jīng)濟”和氫能緊密結(jié)合，會有一個美好的未來。

05氫能革命的關(guān)鍵——“上帝分子”

運輸安全、工具便捷、價格便宜，甲醇有“上帝分子”之稱，甲醇重整制氫安全便捷，尤其電解甲醇制氫電耗是電解水的1/60，可以很好解決加氫站電解水電費高的問題，又能解決甲醇重整制氫中二氧化碳和氫氣分離問題，同時還可以減少儲氫量，增加安全性，是油氫共建站的優(yōu)選方案。

采用液態(tài)陽光甲醇加氫站模式回收二氧化碳，將灰氫變?yōu)樗{氫，實現(xiàn)碳減排，由于甲醇的燃料和材料屬性兼?zhèn)洌虼诉m合全范圍推廣。電解甲醇現(xiàn)場制氫是目前唯一能將加氫站氫氣售價控制35元/Kg(無需補貼)技術(shù)路線，但是現(xiàn)場制氫目前國內(nèi)只有河北、大同允許。

06氫能生態(tài)重要組成部分

氨由于不涉及碳減排，適合跨國點到點大規(guī)模運輸，缺點是氨有腐蝕性和毒性，運輸安全和設備材質(zhì)要求較高。有機烴如(甲苯—甲基環(huán)己烷)運儲氫，適合作為有甲苯需求的特定場景，小范圍使用。另外固態(tài)儲氫材料目前大都處于研究或者小規(guī)模市場示范運用階段，具體選擇何種氫氣儲運方案需綜合考慮成本、需求量、運輸距離、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)運用場景等因素，并且當前氫氣儲運的經(jīng)濟性、安全性距離商業(yè)化應用還有一段距離，仍然需要加大對儲運系統(tǒng)的研發(fā)力度。

07液態(tài)陽光燎原之勢起于加氫站

對我們國家來說，煤炭、石油和天然氣，煤氣是主要的。目前全球碳排放量為330億噸，其中我們國家排放了約100億噸，大概占了三分之一，這對我們國家未來的發(fā)展是很大的一個瓶頸，所以《巴黎氣候協(xié)定》的時候大家一直爭來爭去，也就爭這個碳排放問題。

我們做加氫站產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟分析時，發(fā)覺加氫站用的氫在整個制造過程中，除了無法用經(jīng)濟價格衡量的副產(chǎn)氫，基本上大部分氫的成本在15元/千克左右，從10元至20元之間，總體上制氫成本差別不大。但是考慮到運輸不同方式的成本差別就很大了，其中液態(tài)運輸成本是最不能讓用戶承受的，基本上液化一公斤氫要消耗13度電，再加上運輸費用，導致它的成本是最高。氣態(tài)氫氣由于運輸壓力和密度導致它的運輸成本居第二。我們分析發(fā)現(xiàn)，如果用甲醇來儲存氫來運輸，成本會很低，因為甲醇可以作為普通化學物質(zhì)進行運輸，它的運費換算到氫氣，大概相當于100公里每公斤氫0.5元，和氣態(tài)氫的運輸成本為每公斤在10元~20元以及液氫接近30元的到貨成本相比，在100公里的距離內(nèi)，整個可以接近忽略。同時，甲醇產(chǎn)氫量比較大，它需要配合水制氫，這里水沒有計算到運輸成本里，一般加氫站的甲醇制氫產(chǎn)出率可達到18.75%。

液態(tài)陽光加氫站的突出優(yōu)勢，理論上氫和二氧化碳都可以百分之百回收，我們現(xiàn)在可以做到回收率約為92%，剩下一部分需要通過排放或者燃燒處理。我們目標的二氧化碳回收率為80%，因為再提高的話，經(jīng)濟性就弱了。如果在加氫站現(xiàn)場制氫，考慮到加氫站現(xiàn)場的氫價格比較高，所以在回收二氧化碳的時候，同時也回收了氫，如此以來回收二氧化碳就可以創(chuàng)造經(jīng)濟價值。液態(tài)陽光加氫站最突出的特點，是現(xiàn)場制氫無須大量儲備氫在加氫站，儲氫量高達2000公斤，降到50公斤到200公斤就符合1500公斤級加氫站的運行標準。

液態(tài)陽光加氫站的優(yōu)勢。一是解決了加氫站高壓儲氫的安全性問題;二是解決氫運輸?shù)奈ｋU性和運輸?shù)母叱杀締栴};三是氫作為可再生能源，可以通過潔凈能源技術(shù)真正實現(xiàn)全流程清潔的目標;四是通過二氧化碳回收，實現(xiàn)減排二氧化碳的目的，可將灰氫變?yōu)樗{氫;五是甲醇運輸技術(shù)成熟，安全性更高;六是該技術(shù)還可擴展為其他化學儲氫路線(甲苯、氨等);七是分布式能源和加油站、加氫站、加醇站多元共站是適合社區(qū)使用的設計。總之，液態(tài)陽光加氫站可以實現(xiàn)安全、經(jīng)濟、便捷的潔凈氫能使用，實現(xiàn)新舊能源順利轉(zhuǎn)換。

08氫能革命成功路徑

對液態(tài)陽光加氫站的遠景展望：一是開發(fā)2000m³/h到5000m³/h的電解水制氫技術(shù)和設備;二是實現(xiàn)電解水和二氧化碳合成甲醇裝備化，不必進行集中和工廠化的生產(chǎn)，可以使用太陽能制甲醇，降低成本;第三電解水和二氧化碳合成甲醇，直接分離甲醇進一步降低成本;第四步比較理想，就是電解甲醇制氫并回收二氧化碳，此時氫不需要再做純化，同時電解甲醇的理論電壓為0.02伏，和電解水1.23伏電壓相比，只有其1/60，這樣成本上是完全可以接受的。

▲李燦院士團隊、蘇州競立合作開發(fā)的液態(tài)陽光4.0kWh/m3，1000m3/h電解槽，運抵蘭州基地

最后希望能夠結(jié)合我們國家的甲醇工業(yè)，形成一種物質(zhì)、一個能源、一個標準，這樣全社會的運行成本就都降低了。當然需要科研人員貢獻技術(shù)和裝備，企業(yè)選擇新技術(shù)生產(chǎn)，政府提供政策支持，消費者從市場支持。

09氫能革命成功的人類和平與未來

終極目標：第一，我們通過液態(tài)燃料來決環(huán)保問題，這是最直接的。第二，我國石油的對外依存度很高，所以最終需要解決能源安全問題。第三，隨著我們國家影響力和裝備技術(shù)的推廣，可以實現(xiàn)氫能逐漸替代石油，沒有了石油，“石油美元”也就沒有了，推進人民幣國際化。第四，人類生存的核心其實就是糧食、能源和材料、水，其中糧食和水的分布在人類的選擇過程中已經(jīng)完成了自然分布，材料緊迫性不強，因地制宜，所以重點是能源。能源的使用在工業(yè)革命以前也是自然分布，也沒有太多由能源引發(fā)的戰(zhàn)爭。工業(yè)革命以后，人類大量采用化石能源，許多戰(zhàn)爭都是圍繞能源展開的。如果實現(xiàn)了可再生能源的推廣和應用，就把能源來源分布又帶回到了工業(yè)革命之前，隨著人類分布群落的分布而分布，這樣沒有石油能源爭端的問題，也就實現(xiàn)了和平。