氫能技術(shù)有望使“地月經(jīng)濟(jì)圈”成為現(xiàn)實(shí)

譚永華　中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司科技委副主任

　　清潔能源的使用是世界發(fā)展的一大趨勢(shì)，其來(lái)源值得我們認(rèn)真研究。這當(dāng)中，我認(rèn)為氫能是尤其值得關(guān)注的，氫能在交通運(yùn)輸動(dòng)力、工業(yè)原料和熱源、家庭和建筑供能、軍事及科研領(lǐng)域等方面都得到了應(yīng)用，具有很好的前景。

　　我相信，如果未來(lái)需求量到了一定的規(guī)模，液氫大宗國(guó)際交易也可以像現(xiàn)在液體天然氣的模式一樣進(jìn)行。

　　不過(guò)就目前來(lái)說(shuō)，無(wú)論是制氫、儲(chǔ)運(yùn)還是用氫，我國(guó)氫能發(fā)展都有一些問(wèn)題需要思考與解決。

　　在制氫方面，當(dāng)前化石能源制氫占主導(dǎo)地位，但化石能源儲(chǔ)量有限，且有碳排放、環(huán)境污染問(wèn)題有待解決。據(jù)此而言，深綠制氫技術(shù)應(yīng)該是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，不過(guò)這一技術(shù)目前還存在制氫成本高、大規(guī)模工程應(yīng)用技術(shù)不成熟等問(wèn)題。

　　在儲(chǔ)運(yùn)方面，要想實(shí)現(xiàn)未來(lái)氫能的規(guī)?；瘧?yīng)用，就必須解決氫的安全、高效、低成本、高便利性儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題。比如，液氫儲(chǔ)運(yùn)需解決氫液化、儲(chǔ)運(yùn)、加轉(zhuǎn)注及液氫加氫站等方面的技術(shù)及裝備問(wèn)題；高壓儲(chǔ)運(yùn)需提升管束車(chē)儲(chǔ)運(yùn)效率以及70MPa高壓車(chē)載氣瓶制造及檢測(cè)技術(shù)、碳纖維等材料生產(chǎn)技術(shù)等。

　　在用氫方面，則急需掌握長(zhǎng)壽命高壓比隔膜壓縮機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化。當(dāng)前，電堆成本高、壽命短制約了氫燃料電池的應(yīng)用，需要加快燃料電池關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化，發(fā)展燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)總成技術(shù)。而且，我國(guó)液氫加氫站技術(shù)與國(guó)外還存在一定差距，也要實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。

　　我認(rèn)為，需要根據(jù)不同的用氫場(chǎng)景，比如小型還是大型、移動(dòng)還是固定、地面還是太空等，選用適合的制氫、儲(chǔ)氫技術(shù)路線?；诋?dāng)前的情況，我國(guó)要持續(xù)發(fā)展多元化深綠制氫技術(shù)、液氫儲(chǔ)運(yùn)及加氫站技術(shù)，要探索符合我國(guó)國(guó)情的氫能發(fā)展之路。比如，依據(jù)我國(guó)煤炭資源豐富的特點(diǎn)，需重點(diǎn)發(fā)展低成本煤制氫技術(shù)。

　　在我國(guó)氫能發(fā)展過(guò)程中，中國(guó)航天技術(shù)起到不可磨滅的作用。自1970年4月24日我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，液氫工業(yè)化應(yīng)用就拉開(kāi)了序幕。后來(lái)，我國(guó)相繼攻克液氫液氧混合比調(diào)節(jié)、高速軸承在液氫中運(yùn)轉(zhuǎn)、液氫長(zhǎng)距離管道輸送絕熱等技術(shù)難題，并試驗(yàn)成功液氫渦輪泵使我國(guó)具備了動(dòng)力輸送液氫能力，液氫才開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用。隨著液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)的研制和應(yīng)用，可以說(shuō)，中國(guó)航天領(lǐng)域已經(jīng)形成了完整的液氫技術(shù)鏈條，從生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、試驗(yàn)測(cè)試到安全監(jiān)控，積累了大量成果，形成了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

　　幾十年來(lái)，中國(guó)航天氫能應(yīng)用掌握了一系列主要核心技術(shù)，包括制氫、儲(chǔ)運(yùn)、液氫加氫站、氫燃燒、氫安全應(yīng)用規(guī)范等。目前，這些經(jīng)驗(yàn)、成果、技術(shù)正逐步推廣應(yīng)用到民用方面。

　　此外，氫能在未來(lái)的太空探索中也將大有可為。

　　水不僅可為太空生存提供保障，而且能分解成火箭燃料的主要成分——氫和氧。未來(lái)在地外太空探索中，可由氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力、氫氧燃料電池提供能源，實(shí)施“地外動(dòng)力—能源—生保一體化系統(tǒng)”解決方案，滿足地外生存、生活、生產(chǎn)需要。屆時(shí)，地外金屬礦開(kāi)采指日可待，“地月經(jīng)濟(jì)圈”有望成為現(xiàn)實(shí)。（本報(bào)記者王之康采訪整理）