能源新干线 氢燃料电池的春天

何胜男

在北京昌平南口燕山脚下，座落着一个普通的院子。在外人眼里没有什么特别之处，但是在清华人眼中，这里却是神圣的殿堂——这座“年龄”超过半个世纪的院子被清华师生尊称为“200号”。这里孕育着世界上最先进的新能源技术——氢燃和电池。

为什么选择氢能作为新能源开发的突破口？在科技创新领域，氢能的开发起到了什么作用？氢燃料电池的发展现状和产业化应用在助推国防科技工业的发展上提供了哪些可靠的、持续的能源保障？为什么能在长期没有投资回报的领域潜心研究？清华大学核能与新能源技术研究院氢燃料学科带头人毛宗强教授讲述了他与氢的不解之缘，带我们走进这个充满神秘面纱的能源新干线——氢燃朴电池。

一见“氢”心

毛教授最初的专业方向并不是氢能。一次留学的机会，让他看到中国的能源，尤其是新能源与美国等发达国家，存在很大的差距，单纯依靠煤炭、燃油等化石能源，不足以支撐中国大国崛起的历史重任。回国后，从1993年开始，毛教授带领他的科研团队经过三个多月的选题研究，通过横向、纵向的数据分析和综合对比，认为氢能是最有前途的、环保性能最好的绿色能源，取之不尽用之不竭，可循环使用，能够助推国民经济持续发展。就这样，怀着对国家能源发展的建设使命、怀着对科学精神的不懈追求、对科学研究的无限热爱，毛教授一见“氢”心，开启了氢能研究的职业生涯。

在选题兴奋过后，面临的是重重困难，当时国家科研经费紧张，该课题只有5万元的启动资金，为了保证选题的顺利研究，这笔资金全部用来购买了实验用的仪器设备，科研人员的生活都很难保障。在“清华200号”这片净土里，远离市区的喧嚣，一群不惧艰险、不畏困难的科研人员潜心实验、埋头钻研，就是靠着对氢燃料的热爱和一股韧劲儿，氢燃料电池技术研究应运而生。

“氢”装上阵

为了进一步推动中国氢燃朴电池的产业化发展，毛教授作为氢能领域的专家，代表中国到联合国计划发展署争取相关实验项目的落地。当时，西方发达国家氢能专家对中国发展氢燃料电池技术提出了质疑。2005年，中国氢能燃料电池的发展迎来了新局面。联合国计划发展署（UNDP）、全球环境基金（GEF）和中国科技部（MOST）联合设立了发展中国家燃料电池大巴车中国项目。目前，该项目已经成功举办了三期，从最初2005年第一期靠引进奔驰的3辆燃料电池大巴车做数据分析、2008年北京奥运会20辆氢燃粉电池桥车和3辆公共汽车的试运行;到项目第二期，2010年上海世博会展示的196辆燃料电池车（100辆国产观光车，90部分国产辆轿车，6辆国产大巴车）并在上海成立了全国最大的济阳路加氢站;再到项目第三期，2016年由北京、上海、郑州、深圳和盐城5座城市联袂出手，共109辆氢燃料电池公共汽车验证燃料电池车的功能和可靠性。显然，我们用实际行动打消了国外专家对中国研发氢燃料电池车的质疑，开启了“氢”装上阵的新局面。 “氢”的春天

除了上面所说的UNDP-GEF-MOST的氢燃料电池示范项目，全国氢能较大规模的地方实践首先在江苏省如皋市开始，2014年年底，广东省佛山市开始在氢燃料电池发力。2016年，中国氢燃料电池的发展迎来了崭新的春天。《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”战略性新兴产业发展规划》等相关政策，从顶层设计层面明确了氢能燃料电池产业的战略地位，要求发展引领产业变革的颠覆性技术，明确指出开发氢能、燃料电池等新一代能源技术。各地纷纷将发展氢燃料电池作为重点任务，将氢燃料电池向多角度、多领域扩展。2017年9月，上海市政府印发了《上海市燃料电池汽车发展规划》，提出了上海市到2020年、2025年2030年三阶段氢燃和电池的发展目标。2018年3月，苏州市政府也发布了《苏州市氢能产业发展指导意见（试行）》，提出到2020年、2025年、阶段发展目标。随着政策的出台，各种民用产业相继落地，以燃料电池车为首的氢燃料电池的应用如雨后春笋，蓬勃发展。国内氢燃料电池车在动力性、续驶里程等性能指标方面取得了重大进步，主要以商用车为主。中国在氢燃和电池及相关材粉钿领域以初步形成产业链。

氢燃料电池因具有便利性、隐蔽性等特点，在国防军事系统中得到了应用。诸如单兵综合装备系统、分布式电站作战指挥部作战电源装备、导弹发射电源设备、海军舰船潜艇动力装备等。

成立于1974年的国际氢能协会（IAHE）对中国的氢能与燃料电池特别关注。在今年6月于巴西里约热内卢举行的第22届世界氢能大会上，由IAHE副主席毛宗强教授极力推荐，我国中车青岛四方公司，以世界第一个氢燃和电池轻轨火车头制造者的身份获得国际氢能界最高大奖——格罗夫奖。

倾囊相助

整个采访过程中，毛教授准备的提纲和手稿一眼没看。我们深知，他早已把这些研究成果和数据深深的印在了脑子里，如同自己的孩子那样熟悉、爱护。当谈到科技创新文化时，毛教授没有像前面那样侃侃而谈，而是沉思片刻后举了一个例子。他说有些从事科学技术研究的学生刚毕业，有的甚至还没毕业，社会上有些猎头公司就用高年薪、高职位等物质条件来诱惑，使得学生很难沉下心来用心钻研科学技术。这是老一辈科研工作者对事业的厚望也是对青年科研工作者能踏实、潜心科研的一种期望。因此，基于对氢能研究与发展的厚望，2014年，毛教授用自己多年积蓄的10万元作为启动金，获得企业和爱心人士的资助，在清华大学基金会成立了“毛宗强氢能教育基金”，用以鼓励对氢能与燃料电池等领域感兴趣的学生完成学业，成才报国。这是对年轻科研工作者的鼓励、支持和厚望，更是对踏实、求真、务实科研精神的一种传承和弘扬。获奖的学生纷纷撰写获奖感言，表达对氢能及燃乍电池的美好未来的憧憬和为之努力奋斗的决心。

在国家大力倡导科技创新的政策支持下，在毛宗强教授等一大批学科带头人的引领下，氢燃料电池的发展与应用前景必能迎来更加美好的明天。