京輝氫能：綠色能源保障科技冬奧_風聞

◎本刊記者  鄭挺穎  羅夢雁    ◎於寶源  崔鴻青

在邁向碳中和的大背景下，大力發展氫能和儲能產業的呼聲日益高漲。那麼，當前氫能產業及氫能企業的發展現狀怎樣？前景如何？困難和挑戰又是什麼？

圖｜北京環宇京輝京城氣體科技有限公司董事長兼總經理孫國春

5月20日，《環境與生活》雜誌記者走進位於北京房山燕山工業園區，被北京冬奧組委會聘為氫能保供保運單位的北京環宇京輝京城氣體科技有限公司(以下簡稱“京輝氫能”)，並就上述問題採訪了該企業的董事長孫國春、副總經理張巖。

圖｜5月20日，北京環宇京輝京城氣體科技有限公司副總經理張巖接受《環境與生活》雜誌記者專訪。    於寶源 攝

成為冬奧會氫能保供保運單位

《環境與生活》：京輝氫能作為我國華北地區最大的氫氣生產、 供應企業。請孫總介紹一下公司的歷史背景及發展歷程？

**孫國春：**京輝氫能創始於1989年，當時屬於北京市海淀區東昇鎮的集體企業，也是我國較早從事氫能的企業，主要從事氣體生產及供應。隨着北京城區功能疏解和企業的不斷壯大,2004年遷移到昌平區沙河鎮七里渠，到了新廠址燕山工業區後，上馬了兩套生產線，一套是每小時400立方米的水電解制氫生產線，自主生產氫氣、氧氣、一氧化碳、氧化亞氮等多種高純氣體產品。對京輝氫能來説，這是一次轉型升級，從那時起，我們就慢慢專注於氫能生產業務了，正式成為氣體生產、銷售、運輸商。

圖｜北京環宇京輝京城氣體科技有限公司辦公樓

當時，我們主要是考慮到氫能在未來可以成為北京的供能保障，當時還有一個背景是清華大學已經開始研發氫燃料電池汽車，我們認為行業的前景是非常廣闊的。在2008年北京奧運會召開期間，我們圓滿完成了氫燃料電池車氫氣的保障和加註任務。那時，我們與清華大學歐陽明高院士的團隊合作，我們合作的氫能電池項目是國家的863項目，德國贈送中國10台奔馳大巴車，計劃在永豐線路運行，車來了而中國當時沒有加氫站，所以我們就研究怎麼給車加氫，如何保障安全並讓車輛能夠正常示範運行。在2008年北京奧運會期間，10輛奔馳大巴車一直在跑，我們也一直為這些大巴車提供加氫服務。

2012年，京輝氫能根據國家對化工企業要進化工園區的相關要求，將企業整體搬遷至房山區的燕山工業區。燕山工業園區是北京市唯一的化工園區，園區企業包括新材料和新能源兩個方面。

企業入駐燕山工業區後，擴大氫氣生產，開始建設佔地26.8畝，年產1200萬立方米的一期項目，業務遍佈醫療、電子、航空和氫能四大領域，一舉成為我國華北地區最大的氫氣生產商。

2020年是京輝氫能事業發展關鍵之年，先是被北京冬奧會組委會聘為氫能保供保運單位，納入科技冬奧保障體系。隨後京輝氫能產業大廈封頂，同時中關村氫能產業特色園也具備了掛牌的條件。5月21日，“中關村氫能發展論壇”在燕山石化召開，論壇上將舉行“中關村氫能特色產業園”授牌儀式，屆時京輝氫能的企業發展將邁入一個新的歷史階段。

國內唯一擁有制氫提碳技術的企業

《環境與生活》：在新能源開發與環境保護領域，京輝氫能現在已經是一家知名品牌企業，您認為取得今天的成績，京輝氫能最核心的競爭力是什麼？

**孫國春：**京輝氫能深耕氣體行業32年，致力於為航空、電子、醫療領域提供高端優質的氣體產品，並不斷攻克可替代進口的特種氣體生產技術難題，解決電子級氣體“卡脖子”問題。在氫能源領域，京輝氫能有近30年的生產與研發經驗，目前是華北地區唯一一家集制氫、儲氫、運氫、加氫及應用為一體的氫能源全產業鏈企業。

圖｜京輝公司廠區

京輝氫能自成立以來，沒有發生過一起安全事故，從2019至2021年，連續三年被北京市政府評為“安全生產先進單位”。北京市政府能夠授予此種榮譽給危險化學品企業，這在歷史上是很少見的。

在技術研發上，京輝氫能先後與清華大學、北京理工大學、北京化工大學等知名高校開展校企合作，進行協同創新。目前，公司是全國唯一一家擁有制氫提碳技術的企業，具有“灰氫藍氫變綠氫”的獨特優勢，同時擁有成熟的天然氣摻氫技術，可有效降低氮氧化物排放量，能夠為我國實現綠色發展貢獻力量。

在安全管理工作中，京輝氫能堅持樹牢安全發展理念，加強安全生產監管。公司建立了完善的安全管理制度，不斷提升員工安全操作技能，同時公司還開展了“查找身邊的隱患、提合理化建議”活動，並對查找到安全隱患的員工予以獎勵，以提升員工的主動性和積極性。

我認為，京輝氫能在產品和技術研發上孜孜不倦的追求，在安全生產和管理工作上常抓不懈的態度，就是企業的核心競爭力。

投資建設中關村氫能特色產業園

《環境與生活》：您認為京輝氫能開展的哪些工作已對我國氫能產業發展乃至我國能源與環保產業發展產生了較為深遠的影響？

**孫國春：**京輝氫能一直致力於實現我國能源轉型與環境保護，並通過自身的努力，助力我國實現“碳達峯”和“碳中和”目標和願景。

在北京冬奧會保供保運項目中，京輝氫能負責為“奧運火炬”及“氫燃料電池保障車輛”提供氫氣供應、運輸及加氫站建設和安全管理服務。

圖｜由京輝公司投資建設並作為運營主體的中關村氫能特色產業園

北京冬奧會既是向世界宣示中國推動生態文明建設的決心，也是我國推進能源轉型和氫能源產業發展的重要舉措。如果説北京冬奧會是將氫能源發展理念埋入國人心中的種子，那麼中關村氫能產業特色園的建設則是將發展氫能源產業作為實現我國能源轉型的具體措施之一。

我認為，京輝氫能開展的“冬奧會保供保運項目”及“中關村氫能特色產業園”項目對我國氫能產業發展乃至能源與環保產業發展產生了較為深遠的影響。

計劃兩年後在創業板上市

《環境與生活》：在國家“雙碳"目標的大背景下，京輝氫能為今後一個時期的發展作了怎樣的規劃？

**孫國春：**京輝氫能當前的主要任務就是做好冬奧會保供保運各項工作，圓滿完成北京市委市政府交給我們企業的這一重託。今後幾年，也就是“十四五”期間，京輝氫能將依託“一園三區”的整體規劃，以“中關村科技孵化平台”為抓手，打造百億產值的氫能全產業鏈示範基地，從而吸引更多優質氫能企業加入，不斷拉長增粗產業鏈，實現全產業鏈協調發展。北京市“十四五”期間，規劃要建設47座加氫站，運輸車將達到1000多輛。京輝氫能將會參與部分加氫站的建設。一個加氫站的投資需要1000多萬元，我們也在找一些合作單位，比如與京能集團開展合作。京能集團面臨的是能源轉型，他們以前都是煤礦等傳統能源，我們雙方共同成立了合資公司對外開展合作。當前，京輝氫能每年的營業額為1.7億元，預計2021年將突破2億元，計劃兩年後在創業板上市。

圖｜京輝公司投資引進每小時800立方米的天然氣制氫設備

建設氫能產業園雲平台

《環境與生活》：請問目前京輝氫能在保障北京冬奧會方面，開展了哪些工作？進度如何？在奧運會召開期間制定了怎樣的保障方案？

**孫國春：**目前，京輝氫能正在北京市延慶區、河北省張家口市等地建設與冬奧會配套的70兆帕兼容35兆帕的加氫站，計劃在今年9月30日前完成建設和驗收工作，以滿足冬奧會期間氫燃料電池巴士等不同運輸和物流車輛的加氫需求。目前，公司擁有近百輛氫氣運輸車，為了滿足冬奧會期間對氫氣的運輸需要，公司正在增加大容積的運氫車輛，同時對車輛增加了主動安全裝置管理系統，對司機駕駛過程進行監管，能夠有效避免司機的疲勞駕駛和違規操作。

為了更好地服務冬奧會，公司還建設了氫能產業園雲平台，對氫能源的制、儲、運、加及安全管理進行全方位的監管，大大增強了氫氣供應工作的預見性和預警性，能夠在冬奧會召開期間提供完善的保障和服務。

依託安全管理模式提升競爭優勢

《環境與生活》：我們看到氫能產業的市場很大，京輝氫能未來的戰略方向是怎樣的？

**孫國春：**我們還是以制氫、運氫、加氫、儲氫，以及安全管理領域為發展主線。我們比較看好未來加氫站的建設、運營和管理。我們自己建站，依託先進的車輛管理模式和經驗，繼續擴大我們的競爭優勢。京輝氫能與北京石油化工學院建立合作關係後，將培養氫能領域的安全管理和技術人才，雙方一直在醖釀這件事。同時，我計劃建立院士工作站。我們也在做孵化器，並建立實驗平台、檢測平台、大數據平台三大平台。

圖｜京輝公司所屬危化品運輸車隊

政府應加大氫能研發政策扶持力度

《環境與生活》：在碳中和的大背景下，您覺得氫能企業的春天來了嗎？還是依然面臨很多困難，有哪些困難？哪些困難是需要政府通過政策來推動解決的？

**孫國春：**我們企業確實是存在一些困難。目前，有各種方式的制氫技術，為了碳達峯、碳中和的目標，我們需要考慮到氣體在生產技術上的不同。比如天然氣制氫是有碳排放的，因為這是一種由傳統的化石能源轉換成綠色能源的技術方法。我們在探討通過技術手段將碳提取出來，為此，我們提出“捕碳制氫”。第一種方法：在天然氣制氫過程中，我們可以將制氫中產生的納米碳作為新材料銷售。第二種方法：將天然氣中的二氧化碳提取出來，二氧化碳就成為我們公司經營的一種產品，我們公司一共經營60多種氣體。我們將捕捉出來的二氧化碳做成乾冰，可以用於冷鏈或直接提純等。高純二氧化碳還可用於醫院科研等領域。

致力於氫能產業鏈的協同發展

《環境與生活》：市場上還有哪些比較優秀的氫能生產企業？

**孫國春：**當前，京輝氫能是我國民營企業中規模最大的氫能企業。我們的主要競爭對手是一些跨國企業，包括德國的林德集團、法國的液化空氣集團、美國的普萊克斯等，都是有一定競爭力的。我們致力於產業協同發展，期待產業園區內相關的企業能夠迅速發展、壯大起來。比如去年掛牌的中關村氫科技發展平台，我們通過技術創新和產業協同方面的支持與相關企業組成聯盟，共同發展。

另外，京輝氫能與北京理工大學簽訂了氫能動力系統聯合實驗室合作協議，與清華大學聯合成立了氫能源電池檢測公共平台。北京石油化工研究院也在產業園落地，我們共同開展一些有共性的技術研發。因為我們這裏是專門涉氫的化工園區，這是通過安全批准的，所以我們具有地理的優勢、氫源方面的優勢以及產業協同方面的優勢，我們是行業中的頭部企業。

京輝氫能在全國是具有一定影響力的企業，我們雖然不是規模最大的企業，隨着中石化、液空集團等在氫能方面的佈局，這些企業將會發展得很快。中石油、中石化這些國企實力更強，我們會錯峯發展，他們發展灰氫，我們就發展綠氫，我們不做大而全，我們專注於小而美、小而精，我們未來目標是綠氫和分佈式儲能。

多年來，我們一直重點抓好安全管理，專業的人做專業的事，我們要持續做到更安全、更環保，讓老百姓能用上低成本的氫。

我們還在從事生物制氫，有國家補助，生產每公斤氫氣補助20餘元，政府限價每公斤30元賣到市場，現在市場價是每公斤50至60元，那麼按每公斤30元賣到市場就比汽柴油車要便宜，這有利於氫能的推廣應用。

我們現在用放棄的風電制氫以及生物制氫也是希望降低制氫成本，讓氫的價格更加親民，未來在沒有國家補貼的情況下，也能以較低的價格出現在市場上。

京輝氫能為城市功能性保障綠色企業

《環境與生活》：不少公眾一直對化工行業有誤解，認為化工企業肯定不綠色，實際上化工企業也都在進行綠色化轉型。請您談談京輝氫能的綠色轉型之路。

**孫國春：**是的。京輝氫能進駐燕山工業區後，隨即上馬了兩套制氫裝置，一套是每小時800立方米的天然氣制氫裝置，還有一套是每小時500立方米的水電解制氫，這是企業的又一次升級。

京輝氫能現在是一家民營企業，是北京市唯一的一家民營制氫企業。燕山石化自去年年底才開始附帶地生產一些氫，燕山石化的主營不是氫，氫是他們的副產品。從目前看，北京未來幾年不會再批准新的制氫企業了，主要是基於安全方面的考慮。

2015年，北京為推進氣體行業的健康與規範發展，對一些小型氣體企業進行了疏解、整治和提升。

北京市將京輝氫能定位為城市功能性保障企業。我們在每年兩會期間、亞太經合組織（APEC）會議期間、奧運會期間等重要時期，京輝氫能所屬的危險品車輛是可以正常通行的，因為我們要保障軍工、科研、電子等行業的氣體供應。比如在電子行業色譜儀的使用，需要氫氣達到電子級氣體標準，正常的氫達到5個“九”——99.999%，就是高純了，而電子級的氫氣要達到超純，需要達到7個“九”——99.99999%。只有超純氫、超純氧、超純氮等超純級別的氣體才可以滿足電子行業的特定需求，比如京東方、中芯國際這些企業都需要用這種氣體來作為電子產品的保護氣體。

我們生產的一氧化二氮，俗稱“笑氣”，可以作為LED屏的一種保護材料。我們佔據了上游的制氫、儲氫、運氫、加氫，擁有較為完整的產業鏈，包括車輛一體化的運營管理。

我們有加氫站加氫，我們還有一百多輛氫氣運輸車。運輸車隊是京津冀地區單體數量最大的專業氣體運輸公司。關於儲氫，我們有專門裝有移動式儲氫裝置的氫氣長管拖車，一輛車可裝載4000立方米的氫氣。目前，氫是氣態儲存的，沒有液化儲存的，國家出於安全考量，現在並沒有放開氫的液化儲存政策。因為氫的液化儲存危險性很大。

圖｜京輝公司投資引進每小時800立方米的天然氣制氫設備

北京冬奧會用車都是氫能車

《環境與生活》：運氫需要加多少帕的大氣壓？

**張巖：**20個帕的大氣壓。液氫是低温低壓的，需要一個深冷的冷卻過程，將氫冷卻到零下200多攝氏度變成液態的氫氣。我們在北京冬奧會張家口賽區和延慶賽區都已經獲得了建設加氫站的政府批准，可為北京冬奧會提供綠色的氫能、運輸和加氫站。加氫站目前正在建設中。北京冬奧會用車基本上都是氫能車輛。

北京冬奧會體現綠色和科技元素

《環境與生活》：2008年北京夏季奧運會的用車是全部使用氫能車，還是部分使用氫能車？

圖｜京輝公司所屬加氫站一瞥

**張巖：**2008年，北京召開夏季奧運會的時候，氫能車是很少的，中國的技術當時還很不成熟。現在技術都成熟了，使用氫能也能體現2022年北京冬奧會的綠色和科技元素。

2008年夏季奧運會的用車都是德國產的，2022年冬奧會的用車就都是國產的氫能源車輛了，是福田、宇通等中國廠家生產的。

2020年9月21日，國家財政部等五部門發佈的《關於開展燃料電池汽車示範應用的通知》，明確了氫能以獎代補的城市羣方案，支持加氫站和八大核心零部件產業鏈發展，這項政策持續4年，鼓勵國內企業解決“卡脖子”問題並降低成本。國家更鼓勵發展綠氫，綠氫是通過再生能源進行水電解，1公斤水可以生產出2立方米的氫氣和1立方米的氧氣。天然氣制氫屬於藍氫，石化工業副產氫、煤制氫屬於灰氫。

就綠氫的生產，京輝氫能與北京京能集團已經簽訂了合作協議。因為京能集團有綠電的指標，可以將一部分無法上網的風能發電，用來製造綠氫。

氣體提純是京輝氫能核心技術

《環境與生活》：你們企業為什麼能做到一枝獨秀？其他氣體生產企業也能生產出相似的產品，但他們的產品不如你們的有競爭力，是因為其純度不夠嗎？

**張巖：**京輝氫能的核心技術是氣體提純，我們可以將氣體的雜質控制到很少很少。另外，我們有自己獨特的安全管理體系，再有就是我們的碳捕捉技術，這幾個方面都是我們的核心競爭力。

我們也一直在關注生活垃圾，最好是廚餘垃圾。垃圾填埋會產生大量的沼氣，沼氣的主要成分是甲烷（CH4），我們可以將甲烷回收、提純，再變成氫氣；我們還計劃與北京環衞集團合作，將沼氣提取出來變成氫氣。

很多垃圾處理方式是焚燒發電，但垃圾在焚燒過程中會產生碳排放，會產生二噁英，如何變廢為寶？將垃圾變成能源是個很重要的課題，在產生沼氣過程中還要能有效控制氣體散發出的惡臭。

圖｜一輛採用氫燃料電池為能源動力的城市環衞車

分佈式制氫是未來發展方向

《環境與生活》：現在，用沼氣製取氫已經啓動了嗎？

**張巖：**當前，京輝氫能正在與北京環衞集團、北京排水集團等單位對接洽談合作。

合作將以分佈式制氫的方式開展，就是在現場放置兩個標準集裝箱，沼氣進入第一個集裝箱進行提純，再進入第二個集裝箱進行高温重整，然後車輛運走，從安全方面考慮，現場不會出氫。

目前，我們正在積極協調這項工作，合作項目還沒完全落地，還在對接階段，在走流程，等北京市環衞部門批准後，我們將立即啓動項目的建設工作。我們還將利用外部的風光棄電進行水電解制氫，這些都屬於綠氫。

《環境與生活》：用風光棄電進行水電解制氫的裝置佔地面積大嗎？這種水電解制氫的裝置是一種理想的分佈式能源供給方式。當電廠發電量過剩時，可以請你們來進行制氫並存儲嗎？

**張巖：**是的。我們是可以做到的。分佈式制氫是未來氫能的發展方向。水電解制氫的裝置是可移動的裝置，大約佔地幾百平方米。

《環境與生活》：京輝氫能電解水制氫的設備需要進口嗎？是否可以全部國產？

**張巖：**電解水制氫設備現在完全可以實現國產化，國外也有一些設備，但京輝氫能用的都是國產設備。氫能生產設備全部國產化是沒有問題的。

現在，氫燃料電池車都是35兆帕，比如一輛物流車裝8公斤的氫氣，可以跑400公里，若70兆帕就能裝16公斤氫氣，可以跑800公里。國家現在允許最高35兆帕，70兆帕還沒有放開，主要是基於安全方面的考慮。

在壓力容器車輛生產方面，國家一開始就制定35兆帕這個標準，我的理解是以後肯定會放開的，如果早放開則可以早點實現車輛續航里程延長一倍的期望。

《環境與生活》：從設備安全的角度考慮，我們能承擔70兆帕帶來的風險嗎？

**張巖：**目前國內運輸儲氫技術是比較成熟的。關鍵在於耐高壓氣瓶的生產和供應。國內很多廠家能做到100多兆帕，但是出於安全考慮，從20兆帕到70兆帕還是要有個過渡。

《環境與生活》：如果標準提升，是不是從20兆帕先升到30兆帕，再升到50兆帕？

**張巖：**直接到70兆帕比較合適，我們已經建了一些70兆帕的加氫站，比如北京康莊高速服務區，這是我們與北京首發集團合作建設的，以後會逐步都提升到70兆帕。

《環境與生活》：現在氫動力大客車和貨車都已經有了，有家用的氫動力小汽車嗎？

**張巖：**有，但數量不多。有一些商用的車型，北汽、上汽、長安等車企都有生產。家用氫能汽車的發展較慢可能還是有一些顧慮。氫氣是非常安全的一種氣體，它是最輕的，它的逃逸性很強。但是，，國內的地下停車場目前普遍不具備排風措施，在較為封閉的地下停車場環境下，氫氣的逃逸性會受到一定的影響，可能會有安全隱患。

這就是沒有重點發展乘用車而優先發展公交車、重卡車、物流車、城市環衞車等的原因。如果發展小型的乘用車，在地下車庫停車還是有一些風險。但很多廠家都已經開始生產氫能的小型乘用車。比如北汽、長安、上海大通等車企。

氫能動力車不受嚴寒環境影響

《環境與生活》：現在電動車很熱門，與電動車相比，氫能車可以有一席之地嗎？

**張巖：**與鋰電的新能源車相比，氫能車有三點優勢：一是續航里程長。目前，氫能車續航里程實際能達到400公里至500公里。標準提升到70兆帕後可以達到800公里至1000公里。二是加註時間短。比如一輛物流車加氫7至8分鐘就可以加滿氫。三是氫不受外界的環境温度的影響，而鋰電池車輛在冬天耗電特別高。我們在內蒙古海拉爾零下35攝氏度的環境中做過嚴寒測試，氫能車不受影響。

在安全性方面，已有很多科研機構做過氫能電池的安全測試，比如槍擊、火燒試驗，證明不會產生大規模的爆炸。如果有着火情況發生，瞬間釋放，不會產生爆炸，而汽油車、柴油車會一直燃燒直至燃盡。氫能車的儲能裝置一般都在車頂，如果有泄露或燃燒可以很快升空，排放在大氣中了，還沒有污染，屬於零排放。

氫能車與汽柴油車相比較還是很安全的。我們從事這個行業的，都知道氧氣是非常危險的，發生事故比較多的是氧氣，爆炸的威力很強。氧氣易燃易爆，而氫氣必須是滿足一定的條件才會燃燒，車上都會裝有傳感器，當達到一定的温度時，氫氣的安全閥門會爆，瞬間釋放出氫氣以避免爆炸的風險，這時只要旁邊沒有明火就沒有危險，氫氣直接釋放在空氣中是無害的，如果旁邊有明火則氫在空氣中燃燒。

《環境與生活》：氫能為什麼還稱為燃料電池呢？

**張巖：**氫能的儲能裝置中分為質子交換膜和雙極板。雙極板與交換膜交替排放，壓縮在一起稱為“電堆”。氫、氧進入後通過雙極板和交換膜產生氫離子和氧離子，然後產生電，產生的電是車運行的動力，排出的是純水，與水電解制氫剛好相反，水電解是水經電解產生氫和氧。

《環境與生活》：你們現在的平台是納入所有氫能車輛的實時數據嗎？

**張巖：**是的，實時的。我們有另外一套在線監測平台管理這些數據。我們有個氣瓶追溯系統。我們生產的多種氣體，都有衞星定位和二維碼，可以詳細瞭解氣體出廠、定位、使用等信息。我們的系統是接入北京市應急管理局的。

圖｜廣東省佛山市運營的一輛氫燃料電池公交車

與政企研學等領域開展氫能合作

《環境與生活》：現在有極端的觀點認為，氫能汽車是個騙局，您怎麼看？

**張巖：**氫能技術已經很成熟了，現在加氫站的建設和氫能汽車都已投入使用了。目前的鋰電池會隨着使用慢慢有損耗，從這個角度看，氫能是具有優勢的。現在氫能除了成本高以外，技術上都沒問題。

現在很多地方的環保壓力很大，願與我們合作發展氫能。比如內蒙古有煤層氣（甲烷）、風光棄電等優勢，發展氫能是有條件的。他們現在每賣出一噸煤，就要提取10元錢放在一個環保基金裏，以前基金用於環保設施改造，現在考慮用於發展氫能。

《環境與生活》：目前，是否有與地方政府合作的電解水制氫項目？

**張巖：**我們和地方政府已經有很多合作項目了。比如河北建投在張家口市沽源縣投資建的每小時800立方米的制氫項目，就是委託我們在管理運營，目前這個項目運營等方面都做得很好。