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张久俊：《推动氢能合理快速的发展》
2026-05-20 13:38:15
作者：张久俊（中国工程院外籍院士，福州大学新能源材料与工程研究院院长）
能源总体可分为两大类，一类是不可移动的能源，也就是我们常说的有线的能源；另一类是可移动的能源，就是在汽车、手机里用的能源。实际上，人类最需要的是可移动的电源。作为一种二次能源，氢能是可移动能源的介质。从这个角度说，氢能是人类未来可移动的终极能源之一。
氢能的发展重点，是要利用太阳能、风能等可再生能源来电解水，产生氢气。目前光伏行业在国内发展得非常快，也非常成熟。但光伏和风能是一种波动的能源，与天气状况有关，很难直接发电再将电能稳定地输入到大电网中去。所以用这些能源产生的电能来制备氢气，可以将电能储存到氢里，使用起来就方便多了。除此之外，产生的氢气可用来驱动燃料电池。在电解水方面，主要关注两个方面：一是燃料电池的逆过程来电解水，这是电解水领域的一个前沿技术，能量效率可以达到80%~90%，可以大幅节约能耗。但目前该技术产业化方面还存在瓶颈，一方面难以做到规模化生产，另一方面电池寿命达不到预期。二是高温固态氧化物电池，这是一种高温燃料电池，它的逆过程也可以电解水，效率相对较高。同时，我们要有一个长期发展的目标，就是实现光辅助电解水，这也是人类永恒的追求。比如在一个容器中加入水和催化剂，当太阳光直接照射到其中时，在催化剂的作用下，水可以分解成氢气与氧气。目前这种方法转化效率很低，不足10%。还可以通过光电化学方法和光伏-电解池耦合的方法制氢。另外，国际上目前还在研究高温光解水制氢，这也属于光辅助电解水制氢，比如将光聚焦到某一个点上，这个点温度可达1500℃，将催化剂置于此点上，水在该处可瞬间分解，生成氢气和氧气。相比之下，现在通用的工业化的碱性电解水制氢技术能耗比较高，能量效率在30%~40%，如果加上采煤发电的过程，效率就更低了。
绿氢的应用主要是两种途径：一种是作为车的燃料；另一种是作为发电的燃料。国内目前主要还是用在燃料电池车上，氢能发电产业还没有做起来，进行研究的人也不多，但这将是一个热门产业。国内光伏产业正在快速发展，将来可能会产生很多氢，燃料电池不能完全消耗，这就需要开拓其他的应用途径。燃料电池的成本是一个最大的问题，业内正在积极攻克这一瓶颈，尤其是努力将国产化燃料电池里的一些关键部件实现国产化，从而将燃料电池的价格降下来。另外，加氢站的普及也会影响燃料电池车的发展。
一是要考虑技术的成熟度。二是要考虑怎样把科技力量真正地调动起来，尤其是怎样将研究单位和工业界更加紧密地结合起来，继而疏通整个产学研链条。三是要考虑给予强有力的政策支持。任何高科技的发展，在其起始阶段都需要政府的扶持，靠个人或者是基金投入是不够的。业界、学界要正确看待氢能开发与应用的问题，一方面，大家还需要冷静地看待目前存在的技术和资金上的瓶颈；另一方面，不能一味地发展氢能，而忽略了传统能源的发展，顾此失彼。任何新事物的发展都要符合科学规律，要逐步地取代，尤其在科技方面。
作者简介：
张久俊：中国工程院外籍院士、加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士、加拿大工程研究院院士、国际人工智能产业联盟产业院院士，福州大学材料科学与工程学院院长及新能源材料与工程研究院院长、教授、博士生导师，全球材料科技平台会士，国际电化学学会会士、英国皇家化学会会士、国际先进材料协会会士、中国内燃机学会会士、中国化学会会士、国际电化学能源科学院主席，中国内燃机学会常务理事兼燃料电池发动机分会主任委员。曾任加拿大联邦政府国家研究院首席科学家、上海大学理学院及可持续能源研究院院长。张久俊院士长期从事电化学能源存储和转换的研究和产业化的基础研究和应用开发，包括燃料电池、高比能二次电池、超级电容器、CO2电化学还原和水电解等。主持有国家重点研发计划项目课题和国家自然基金面上项目等；获批70余项国内外专利；发表学术论文850余篇、著作28本，论文被引用93000多次（H-Index为133），有100余篇论文均被引用100次以上。2014至2022被评为全球科技工程界论文最高被引用科学家之一；2014-2016年被汤姆斯-路透评为全球最有影响力的科学家之一；2018年被国际电化学能源科学和技术大会（EEST2018）授予终身成就奖；2021年获得中国内燃机学会自然科学一等奖及上海市“白玉兰纪念奖”。
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