京辉氢能：绿色能源保障科技冬奥

◎本刊记者  郑挺颖  罗梦雁    ◎于宝源  崔鸿青

在迈向碳中和的大背景下，大力发展氢能和储能产业的呼声日益高涨。那么，当前氢能产业及氢能企业的发展现状怎样？前景如何？困难和挑战又是什么？

图｜北京环宇京辉京城气体科技有限公司董事长兼总经理孙国春

5月20日，《环境与生活》杂志记者走进位于北京房山燕山工业园区，被北京冬奥组委会聘为氢能保供保运单位的北京环宇京辉京城气体科技有限公司(以下简称“京辉氢能”)，并就上述问题采访了该企业的董事长孙国春、副总经理张岩。

图｜5月20日，北京环宇京辉京城气体科技有限公司副总经理张岩接受《环境与生活》杂志记者专访。    于宝源 摄

成为冬奥会氢能保供保运单位

《环境与生活》：京辉氢能作为我国华北地区最大的氢气生产、 供应企业。请孙总介绍一下公司的历史背景及发展历程？

孙国春：京辉氢能创始于1989年，当时属于北京市海淀区东升镇的集体企业，也是我国较早从事氢能的企业，主要从事气体生产及供应。随着北京城区功能疏解和企业的不断壮大,2004年迁移到昌平区沙河镇七里渠，到了新厂址燕山工业区后，上马了两套生产线，一套是每小时400立方米的水电解制氢生产线，自主生产氢气、氧气、一氧化碳、氧化亚氮等多种高纯气体产品。对京辉氢能来说，这是一次转型升级，从那时起，我们就慢慢专注于氢能生产业务了，正式成为气体生产、销售、运输商。

图｜北京环宇京辉京城气体科技有限公司办公楼

当时，我们主要是考虑到氢能在未来可以成为北京的供能保障，当时还有一个背景是清华大学已经开始研发氢燃料电池汽车，我们认为行业的前景是非常广阔的。在2008年北京奥运会召开期间，我们圆满完成了氢燃料电池车氢气的保障和加注任务。那时，我们与清华大学欧阳明高院士的团队合作，我们合作的氢能电池项目是国家的863项目，德国赠送中国10台奔驰大巴车，计划在永丰线路运行，车来了而中国当时没有加氢站，所以我们就研究怎么给车加氢，如何保障安全并让车辆能够正常示范运行。在2008年北京奥运会期间，10辆奔驰大巴车一直在跑，我们也一直为这些大巴车提供加氢服务。

2012年，京辉氢能根据国家对化工企业要进化工园区的相关要求，将企业整体搬迁至房山区的燕山工业区。燕山工业园区是北京市唯一的化工园区，园区企业包括新材料和新能源两个方面。

企业入驻燕山工业区后，扩大氢气生产，开始建设占地26.8亩，年产1200万立方米的一期项目，业务遍布医疗、电子、航空和氢能四大领域，一举成为我国华北地区最大的氢气生产商。

2020年是京辉氢能事业发展关键之年，先是被北京冬奥会组委会聘为氢能保供保运单位，纳入科技冬奥保障体系。随后京辉氢能产业大厦封顶，同时中关村氢能产业特色园也具备了挂牌的条件。5月21日，“中关村氢能发展论坛”在燕山石化召开，论坛上将举行“中关村氢能特色产业园”授牌仪式，届时京辉氢能的企业发展将迈入一个新的历史阶段。

国内唯一拥有制氢提碳技术的企业

《环境与生活》：在新能源开发与环境保护领域，京辉氢能现在已经是一家知名品牌企业，您认为取得今天的成绩，京辉氢能最核心的竞争力是什么？

孙国春：京辉氢能深耕气体行业32年，致力于为航空、电子、医疗领域提供高端优质的气体产品，并不断攻克可替代进口的特种气体生产技术难题，解决电子级气体“卡脖子”问题。在氢能源领域，京辉氢能有近30年的生产与研发经验，目前是华北地区唯一一家集制氢、储氢、运氢、加氢及应用为一体的氢能源全产业链企业。

图｜京辉公司厂区

京辉氢能自成立以来，没有发生过一起安全事故，从2019至2021年，连续三年被北京市政府评为“安全生产先进单位”。北京市政府能够授予此种荣誉给危险化学品企业，这在历史上是很少见的。

在技术研发上，京辉氢能先后与清华大学、北京理工大学、北京化工大学等知名高校开展校企合作，进行协同创新。目前，公司是全国唯一一家拥有制氢提碳技术的企业，具有“灰氢蓝氢变绿氢”的独特优势，同时拥有成熟的天然气掺氢技术，可有效降低氮氧化物排放量，能够为我国实现绿色发展贡献力量。

在安全管理工作中，京辉氢能坚持树牢安全发展理念，加强安全生产监管。公司建立了完善的安全管理制度，不断提升员工安全操作技能，同时公司还开展了“查找身边的隐患、提合理化建议”活动，并对查找到安全隐患的员工予以奖励，以提升员工的主动性和积极性。

我认为，京辉氢能在产品和技术研发上孜孜不倦的追求，在安全生产和管理工作上常抓不懈的态度，就是企业的核心竞争力。

投资建设中关村氢能特色产业园

《环境与生活》：您认为京辉氢能开展的哪些工作已对我国氢能产业发展乃至我国能源与环保产业发展产生了较为深远的影响？

孙国春：京辉氢能一直致力于实现我国能源转型与环境保护，并通过自身的努力，助力我国实现“碳达峰”和“碳中和”目标和愿景。

在北京冬奥会保供保运项目中，京辉氢能负责为“奥运火炬”及“氢燃料电池保障车辆”提供氢气供应、运输及加氢站建设和安全管理服务。

图｜由京辉公司投资建设并作为运营主体的中关村氢能特色产业园

北京冬奥会既是向世界宣示中国推动生态文明建设的决心，也是我国推进能源转型和氢能源产业发展的重要举措。如果说北京冬奥会是将氢能源发展理念埋入国人心中的种子，那么中关村氢能产业特色园的建设则是将发展氢能源产业作为实现我国能源转型的具体措施之一。

我认为，京辉氢能开展的“冬奥会保供保运项目”及“中关村氢能特色产业园”项目对我国氢能产业发展乃至能源与环保产业发展产生了较为深远的影响。

计划两年后在创业板上市

《环境与生活》：在国家“双碳"目标的大背景下，京辉氢能为今后一个时期的发展作了怎样的规划？

孙国春：京辉氢能当前的主要任务就是做好冬奥会保供保运各项工作，圆满完成北京市委市政府交给我们企业的这一重托。今后几年，也就是“十四五”期间，京辉氢能将依托“一园三区”的整体规划，以“中关村科技孵化平台”为抓手，打造百亿产值的氢能全产业链示范基地，从而吸引更多优质氢能企业加入，不断拉长增粗产业链，实现全产业链协调发展。北京市“十四五”期间，规划要建设47座加氢站，运输车将达到1000多辆。京辉氢能将会参与部分加氢站的建设。一个加氢站的投资需要1000多万元，我们也在找一些合作单位，比如与京能集团开展合作。京能集团面临的是能源转型，他们以前都是煤矿等传统能源，我们双方共同成立了合资公司对外开展合作。当前，京辉氢能每年的营业额为1.7亿元，预计2021年将突破2亿元，计划两年后在创业板上市。

图｜京辉公司投资引进每小时800立方米的天然气制氢设备

建设氢能产业园云平台

《环境与生活》：请问目前京辉氢能在保障北京冬奥会方面，开展了哪些工作？进度如何？在奥运会召开期间制定了怎样的保障方案？

孙国春：目前，京辉氢能正在北京市延庆区、河北省张家口市等地建设与冬奥会配套的70兆帕兼容35兆帕的加氢站，计划在今年9月30日前完成建设和验收工作，以满足冬奥会期间氢燃料电池巴士等不同运输和物流车辆的加氢需求。目前，公司拥有近百辆氢气运输车，为了满足冬奥会期间对氢气的运输需要，公司正在增加大容积的运氢车辆，同时对车辆增加了主动安全装置管理系统，对司机驾驶过程进行监管，能够有效避免司机的疲劳驾驶和违规操作。

为了更好地服务冬奥会，公司还建设了氢能产业园云平台，对氢能源的制、储、运、加及安全管理进行全方位的监管，大大增强了氢气供应工作的预见性和预警性，能够在冬奥会召开期间提供完善的保障和服务。

依托安全管理模式提升竞争优势

《环境与生活》：我们看到氢能产业的市场很大，京辉氢能未来的战略方向是怎样的？

孙国春：我们还是以制氢、运氢、加氢、储氢，以及安全管理领域为发展主线。我们比较看好未来加氢站的建设、运营和管理。我们自己建站，依托先进的车辆管理模式和经验，继续扩大我们的竞争优势。京辉氢能与北京石油化工学院建立合作关系后，将培养氢能领域的安全管理和技术人才，双方一直在酝酿这件事。同时，我计划建立院士工作站。我们也在做孵化器，并建立实验平台、检测平台、大数据平台三大平台。

图｜京辉公司所属危化品运输车队

政府应加大氢能研发政策扶持力度

《环境与生活》：在碳中和的大背景下，您觉得氢能企业的春天来了吗？还是依然面临很多困难，有哪些困难？哪些困难是需要政府通过政策来推动解决的？

孙国春：我们企业确实是存在一些困难。目前，有各种方式的制氢技术，为了碳达峰、碳中和的目标，我们需要考虑到气体在生产技术上的不同。比如天然气制氢是有碳排放的，因为这是一种由传统的化石能源转换成绿色能源的技术方法。我们在探讨通过技术手段将碳提取出来，为此，我们提出“捕碳制氢”。第一种方法：在天然气制氢过程中，我们可以将制氢中产生的纳米碳作为新材料销售。第二种方法：将天然气中的二氧化碳提取出来，二氧化碳就成为我们公司经营的一种产品，我们公司一共经营60多种气体。我们将捕捉出来的二氧化碳做成干冰，可以用于冷链或直接提纯等。高纯二氧化碳还可用于医院科研等领域。

致力于氢能产业链的协同发展

《环境与生活》：市场上还有哪些比较优秀的氢能生产企业？

孙国春：当前，京辉氢能是我国民营企业中规模最大的氢能企业。我们的主要竞争对手是一些跨国企业，包括德国的林德集团、法国的液化空气集团、美国的普莱克斯等，都是有一定竞争力的。我们致力于产业协同发展，期待产业园区内相关的企业能够迅速发展、壮大起来。比如去年挂牌的中关村氢科技发展平台，我们通过技术创新和产业协同方面的支持与相关企业组成联盟，共同发展。

另外，京辉氢能与北京理工大学签订了氢能动力系统联合实验室合作协议，与清华大学联合成立了氢能源电池检测公共平台。北京石油化工研究院也在产业园落地，我们共同开展一些有共性的技术研发。因为我们这里是专门涉氢的化工园区，这是通过安全批准的，所以我们具有地理的优势、氢源方面的优势以及产业协同方面的优势，我们是行业中的头部企业。

京辉氢能在全国是具有一定影响力的企业，我们虽然不是规模最大的企业，随着中石化、液空集团等在氢能方面的布局，这些企业将会发展得很快。中石油、中石化这些国企实力更强，我们会错峰发展，他们发展灰氢，我们就发展绿氢，我们不做大而全，我们专注于小而美、小而精，我们未来目标是绿氢和分布式储能。

多年来，我们一直重点抓好安全管理，专业的人做专业的事，我们要持续做到更安全、更环保，让老百姓能用上低成本的氢。

我们还在从事生物制氢，有国家补助，生产每公斤氢气补助20余元，政府限价每公斤30元卖到市场，现在市场价是每公斤50至60元，那么按每公斤30元卖到市场就比汽柴油车要便宜，这有利于氢能的推广应用。

我们现在用放弃的风电制氢以及生物制氢也是希望降低制氢成本，让氢的价格更加亲民，未来在没有国家补贴的情况下，也能以较低的价格出现在市场上。

京辉氢能为城市功能性保障绿色企业

《环境与生活》：不少公众一直对化工行业有误解，认为化工企业肯定不绿色，实际上化工企业也都在进行绿色化转型。请您谈谈京辉氢能的绿色转型之路。

孙国春：是的。京辉氢能进驻燕山工业区后，随即上马了两套制氢装置，一套是每小时800立方米的天然气制氢装置，还有一套是每小时500立方米的水电解制氢，这是企业的又一次升级。

京辉氢能现在是一家民营企业，是北京市唯一的一家民营制氢企业。燕山石化自去年年底才开始附带地生产一些氢，燕山石化的主营不是氢，氢是他们的副产品。从目前看，北京未来几年不会再批准新的制氢企业了，主要是基于安全方面的考虑。

2015年，北京为推进气体行业的健康与规范发展，对一些小型气体企业进行了疏解、整治和提升。

北京市将京辉氢能定位为城市功能性保障企业。我们在每年两会期间、亚太经合组织（APEC）会议期间、奥运会期间等重要时期，京辉氢能所属的危险品车辆是可以正常通行的，因为我们要保障军工、科研、电子等行业的气体供应。比如在电子行业色谱仪的使用，需要氢气达到电子级气体标准，正常的氢达到5个“九”——99.999%，就是高纯了，而电子级的氢气要达到超纯，需要达到7个“九”——99.99999%。只有超纯氢、超纯氧、超纯氮等超纯级别的气体才可以满足电子行业的特定需求，比如京东方、中芯国际这些企业都需要用这种气体来作为电子产品的保护气体。

我们生产的一氧化二氮，俗称“笑气”，可以作为LED屏的一种保护材料。我们占据了上游的制氢、储氢、运氢、加氢，拥有较为完整的产业链，包括车辆一体化的运营管理。

我们有加氢站加氢，我们还有一百多辆氢气运输车。运输车队是京津冀地区单体数量最大的专业气体运输公司。关于储氢，我们有专门装有移动式储氢装置的氢气长管拖车，一辆车可装载4000立方米的氢气。目前，氢是气态储存的，没有液化储存的，国家出于安全考量，现在并没有放开氢的液化储存政策。因为氢的液化储存危险性很大。

图｜京辉公司投资引进每小时800立方米的天然气制氢设备

北京冬奥会用车都是氢能车

《环境与生活》：运氢需要加多少帕的大气压？

张岩：20个帕的大气压。液氢是低温低压的，需要一个深冷的冷却过程，将氢冷却到零下200多摄氏度变成液态的氢气。我们在北京冬奥会张家口赛区和延庆赛区都已经获得了建设加氢站的政府批准，可为北京冬奥会提供绿色的氢能、运输和加氢站。加氢站目前正在建设中。北京冬奥会用车基本上都是氢能车辆。

北京冬奥会体现绿色和科技元素

《环境与生活》：2008年北京夏季奥运会的用车是全部使用氢能车，还是部分使用氢能车？

图｜京辉公司所属加氢站一瞥

张岩：2008年，北京召开夏季奥运会的时候，氢能车是很少的，中国的技术当时还很不成熟。现在技术都成熟了，使用氢能也能体现2022年北京冬奥会的绿色和科技元素。

2008年夏季奥运会的用车都是德国产的，2022年冬奥会的用车就都是国产的氢能源车辆了，是福田、宇通等中国厂家生产的。

2020年9月21日，国家财政部等五部门发布的《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，明确了氢能以奖代补的城市群方案，支持加氢站和八大核心零部件产业链发展，这项政策持续4年，鼓励国内企业解决“卡脖子”问题并降低成本。国家更鼓励发展绿氢，绿氢是通过再生能源进行水电解，1公斤水可以生产出2立方米的氢气和1立方米的氧气。天然气制氢属于蓝氢，石化工业副产氢、煤制氢属于灰氢。

就绿氢的生产，京辉氢能与北京京能集团已经签订了合作协议。因为京能集团有绿电的指标，可以将一部分无法上网的风能发电，用来制造绿氢。

气体提纯是京辉氢能核心技术

《环境与生活》：你们企业为什么能做到一枝独秀？其他气体生产企业也能生产出相似的产品，但他们的产品不如你们的有竞争力，是因为其纯度不够吗？

张岩：京辉氢能的核心技术是气体提纯，我们可以将气体的杂质控制到很少很少。另外，我们有自己独特的安全管理体系，再有就是我们的碳捕捉技术，这几个方面都是我们的核心竞争力。

我们也一直在关注生活垃圾，最好是厨余垃圾。垃圾填埋会产生大量的沼气，沼气的主要成分是甲烷（CH4），我们可以将甲烷回收、提纯，再变成氢气；我们还计划与北京环卫集团合作，将沼气提取出来变成氢气。

很多垃圾处理方式是焚烧发电，但垃圾在焚烧过程中会产生碳排放，会产生二噁英，如何变废为宝？将垃圾变成能源是个很重要的课题，在产生沼气过程中还要能有效控制气体散发出的恶臭。

图｜一辆采用氢燃料电池为能源动力的城市环卫车

分布式制氢是未来发展方向

《环境与生活》：现在，用沼气制取氢已经启动了吗？

张岩：当前，京辉氢能正在与北京环卫集团、北京排水集团等单位对接洽谈合作。

合作将以分布式制氢的方式开展，就是在现场放置两个标准集装箱，沼气进入第一个集装箱进行提纯，再进入第二个集装箱进行高温重整，然后车辆运走，从安全方面考虑，现场不会出氢。

目前，我们正在积极协调这项工作，合作项目还没完全落地，还在对接阶段，在走流程，等北京市环卫部门批准后，我们将立即启动项目的建设工作。我们还将利用外部的风光弃电进行水电解制氢，这些都属于绿氢。

《环境与生活》：用风光弃电进行水电解制氢的装置占地面积大吗？这种水电解制氢的装置是一种理想的分布式能源供给方式。当电厂发电量过剩时，可以请你们来进行制氢并存储吗？

张岩：是的。我们是可以做到的。分布式制氢是未来氢能的发展方向。水电解制氢的装置是可移动的装置，大约占地几百平方米。

《环境与生活》：京辉氢能电解水制氢的设备需要进口吗？是否可以全部国产？

张岩：电解水制氢设备现在完全可以实现国产化，国外也有一些设备，但京辉氢能用的都是国产设备。氢能生产设备全部国产化是没有问题的。

现在，氢燃料电池车都是35兆帕，比如一辆物流车装8公斤的氢气，可以跑400公里，若70兆帕就能装16公斤氢气，可以跑800公里。国家现在允许最高35兆帕，70兆帕还没有放开，主要是基于安全方面的考虑。

在压力容器车辆生产方面，国家一开始就制定35兆帕这个标准，我的理解是以后肯定会放开的，如果早放开则可以早点实现车辆续航里程延长一倍的期望。

《环境与生活》：从设备安全的角度考虑，我们能承担70兆帕带来的风险吗？

张岩：目前国内运输储氢技术是比较成熟的。关键在于耐高压气瓶的生产和供应。国内很多厂家能做到100多兆帕，但是出于安全考虑，从20兆帕到70兆帕还是要有个过渡。

《环境与生活》：如果标准提升，是不是从20兆帕先升到30兆帕，再升到50兆帕？

张岩：直接到70兆帕比较合适，我们已经建了一些70兆帕的加氢站，比如北京康庄高速服务区，这是我们与北京首发集团合作建设的，以后会逐步都提升到70兆帕。

《环境与生活》：现在氢动力大客车和货车都已经有了，有家用的氢动力小汽车吗？

张岩：有，但数量不多。有一些商用的车型，北汽、上汽、长安等车企都有生产。家用氢能汽车的发展较慢可能还是有一些顾虑。氢气是非常安全的一种气体，它是最轻的，它的逃逸性很强。但是，，国内的地下停车场目前普遍不具备排风措施，在较为封闭的地下停车场环境下，氢气的逃逸性会受到一定的影响，可能会有安全隐患。

这就是没有重点发展乘用车而优先发展公交车、重卡车、物流车、城市环卫车等的原因。如果发展小型的乘用车，在地下车库停车还是有一些风险。但很多厂家都已经开始生产氢能的小型乘用车。比如北汽、长安、上海大通等车企。

氢能动力车不受严寒环境影响

《环境与生活》：现在电动车很热门，与电动车相比，氢能车可以有一席之地吗？

张岩：与锂电的新能源车相比，氢能车有三点优势：一是续航里程长。目前，氢能车续航里程实际能达到400公里至500公里。标准提升到70兆帕后可以达到800公里至1000公里。二是加注时间短。比如一辆物流车加氢7至8分钟就可以加满氢。三是氢不受外界的环境温度的影响，而锂电池车辆在冬天耗电特别高。我们在内蒙古海拉尔零下35摄氏度的环境中做过严寒测试，氢能车不受影响。

在安全性方面，已有很多科研机构做过氢能电池的安全测试，比如枪击、火烧试验，证明不会产生大规模的爆炸。如果有着火情况发生，瞬间释放，不会产生爆炸，而汽油车、柴油车会一直燃烧直至燃尽。氢能车的储能装置一般都在车顶，如果有泄露或燃烧可以很快升空，排放在大气中了，还没有污染，属于零排放。

氢能车与汽柴油车相比较还是很安全的。我们从事这个行业的，都知道氧气是非常危险的，发生事故比较多的是氧气，爆炸的威力很强。氧气易燃易爆，而氢气必须是满足一定的条件才会燃烧，车上都会装有传感器，当达到一定的温度时，氢气的安全阀门会爆，瞬间释放出氢气以避免爆炸的风险，这时只要旁边没有明火就没有危险，氢气直接释放在空气中是无害的，如果旁边有明火则氢在空气中燃烧。

《环境与生活》：氢能为什么还称为燃料电池呢？

张岩：氢能的储能装置中分为质子交换膜和双极板。双极板与交换膜交替排放，压缩在一起称为“电堆”。氢、氧进入后通过双极板和交换膜产生氢离子和氧离子，然后产生电，产生的电是车运行的动力，排出的是纯水，与水电解制氢刚好相反，水电解是水经电解产生氢和氧。

《环境与生活》：你们现在的平台是纳入所有氢能车辆的实时数据吗？

张岩：是的，实时的。我们有另外一套在线监测平台管理这些数据。我们有个气瓶追溯系统。我们生产的多种气体，都有卫星定位和二维码，可以详细了解气体出厂、定位、使用等信息。我们的系统是接入北京市应急管理局的。

图｜广东省佛山市运营的一辆氢燃料电池公交车

与政企研学等领域开展氢能合作

《环境与生活》：现在有极端的观点认为，氢能汽车是个骗局，您怎么看？

张岩：氢能技术已经很成熟了，现在加氢站的建设和氢能汽车都已投入使用了。目前的锂电池会随着使用慢慢有损耗，从这个角度看，氢能是具有优势的。现在氢能除了成本高以外，技术上都没问题。

现在很多地方的环保压力很大，愿与我们合作发展氢能。比如内蒙古有煤层气（甲烷）、风光弃电等优势，发展氢能是有条件的。他们现在每卖出一吨煤，就要提取10元钱放在一个环保基金里，以前基金用于环保设施改造，现在考虑用于发展氢能。

《环境与生活》：目前，是否有与地方政府合作的电解水制氢项目？

张岩：我们和地方政府已经有很多合作项目了。比如河北建投在张家口市沽源县投资建的每小时800立方米的制氢项目，就是委托我们在管理运营，目前这个项目运营等方面都做得很好。