近日，中国科学院院士李灿、清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强做客央视科教《透视新科技》节目，针对目前氢能存在的一些列问题，做出了解答。

人类对氢能的利用，早在1807年就已经开始了，瑞士人制造了使用氢气内燃机的汽车，二十世纪五十年代，氢能应用到航天领域，我国的长征2号、3号运载火箭上都使用了液氢作为燃料。与传统的煤炭、石油等化石能源相比，氢能清洁高效、存储量巨大，但是作为一直被看好的清洁能源，氢能源在现代生活中，却始终没有得到更广泛的应用。2022年3月23日，国家发改委、国家能源局联合印发了《氢能产业发展中长期规划》，这是我国首个氢能产业的中长期规划，首次明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，这标志着氢能源在中国的发展将进入一个更加快速的轨道。要想实现氢能的大规模应用，我们还有哪些问题需要解决？

制氢成本高，技术难度大，到底难在哪儿？

这主要是因为氢的特点决定的，地球上本来没有游离态的氢，就没有现成的氢气，都是要分解带氢的化合物，比如水、比如硫化氢的化合物，支取出来是比较困难的。水是大家很熟悉的，但是水是非常稳定的，所以从水里拿出氢来就会比较难，要付出很大的代价，要注入很高的能量，才能把这个水分子化学键打断，把氢气拿出来，但是因为它的氢氧键很难打断，所以这么多年来，一直进展的很慢。

电解水制氢中，得到一立方米的氢气，差不多需要消耗4.5度电，成本很高，为什么没发展起来主要是两个问题，一个就是刚刚说的成本，另外一个就是因为它是能源载体，需要一次能源去制备，柴火价格就定在那儿，用柴火做氢气，氢气就加上柴火的成本就更贵。第二是缺乏基础设施，像柴油汽油的车已经有了，加油站也有了，所以在以后的使用中会很方便，但是在氢的交通领域中，还需要一系列的基础设施得跟上去，所以这一些都是制约了它的发展。

实际上氢的应用很早，甚至比电还早，实际上在电发明之前，城市里的路灯靠煤气、煤炭制取的气，其中煤气中的成分百分之五十多都是氢气。后来其他的能源就是煤、石油、天然气，代替了煤炭，氢的发展也就相对晚了一些。

氢能源和其他能源比较，优势体现在哪些方面？

一方面氢能源生成水，绿色低碳是将来发展的方向。二是氢的能量密度很高，煤、石油、天然气都不及它。三是氢的存储量很大。从原料的资源来讲，氢能量是非常丰富的，取之不尽用之不竭，用完之后释放出来还是水。氢也存在安全问题，凡是能源都有安全问题，但是氢的好处是，假设万一发生安全事故，发生完之后生成水，不会生成次安全的问题，这一点很重要。

在氢能领域取得了哪些技术成果？

目前，在电解水制氢领域，还是有一定的困难，特别是利用太阳能直接把水里面的氢拿出来，现在还是一个世界性的难题。实际上国际对氢的颜色是五彩缤纷的，除了灰氢、蓝氢、绿氢之外，还提出红氢（核能发电制氢）。目前绿氢的制取中，电解水制氢有很大的进步，常用的是碱性电解制氢，耗电为10.5度电每立方氢气，每小时可以达到一千立方米的产量，国内的高温氧化电解水制氢和国际上差不多。

氢能的储运方面难题在哪？有哪些技术突破？

氢是元素周期表第一个元素，非常轻，一立方米的氢气才几克重，所以在储运环节中，氢的重量能量密度很高，体积能量密度很低，储运的效率就很低，所以储运的时候需要高压压到小的空间里，此外还可以冷冻降温，降到零下253摄氏度，就会变成液氢，密度就增加了800倍，这也是储运的方法，大规模需要可以用管道来输送。但是目前氢气的管道不是太多，只有几千公里。

中国科学家已经在实验室里做到了在一种符合的金属材料里面，把氢吸进去，而且吸的比例也很高，超过8%，另外请不但能吸进去，还能放出来。希望这种新型的进展能够迅速的倍证实、产业化，这是个技术的突破。

目前，氢气可以和氮气形成合成氨，就有17%的储存量，到用的时候将氨分解出来。另外一个是人们将氢气和二氧化碳反应生成甲醇，用的时候将甲醇的氢再放出来。

氢能在应用上有哪些突破？

氢能主要应用在发电、供热、建筑、交通这几个领域，其中交通领域用氢比例并不是很高，除了陆路交通，氢能还可以在船运、飞机、无人机等领域应用。交通领域来讲，在短距离的小轿车，这个锂离子电池技术还是很不错的，和氢燃料电池有一比，但是在长距离的重卡领域，氢燃料电池可能会发挥更大的作用。

我国的氢能源发展瓶颈在哪儿？实现广泛应用还要多久？

缺乏基础设施，如果想大力发展氢能源汽车的话，目前已经开始将加油站改成油氢合建站，除了基础设施外，第二是国家关于氢的很多标准还没有完全出来，而且国家还把氢列为一种危化学品，这些是氢能的瓶颈所在。氢能预计2030年将实现广泛应用，现在已经离我们很近，但是说远也很远，一些基础设施跟上去，配套的制储运都跟上之后还要十年以上。未来氢能的发展会带来更多的蓝天白云，雾霾会减少，另外整个社会会变得更加轻便，植物会变得更漂亮，未来也有可能助力航空航天，以及人类的登月、登火星。