氢能是AI数据中心最灵活的能源

韩国业内称，中美围绕人工智能（AI）、半导体、人形机器人、氢经济、航天技术等领域的竞争日趋激烈。不久前，尖端科技还只是产业竞争力和未来增长动力的基础。

如今，它已成为左右国家前途与安全的关键因素。今年是韩国综合性政府出资研究机构KIST成立60周年。

韩国业内表示，东亚科学（Donga Science）将走进KIST各任务导向型研究所，这些研究所承担着韩国国家科技难题的攻关任务。将借此审视技术霸权竞争中韩国的现状，探寻未来战略。

AI数据中心和半导体工厂不断扩建，未来电力需求将急剧增长。在这一背景下，氢能成为弥补可再生能源间歇性的灵活能源。其思路是：在核能等多种能源协调互补的能源结构中，筛选氢能的需求领域，找到它真正能发挥作用的位置。

KIST本院南锡雨所长，指出："过去，包括韩国在内，全球的氢经济政策有些一味追求扩大氢的使用量。现在不是泡沫破灭，而是进入了结构调整阶段。"

"氢便于长期储存，供应速度快"

在韩国，AI数据中心扩建和三大超大型项目规划，使电力保障成为当务之急。目前，各方主要想靠扩大可再生能源来满足需求。但可再生能源依赖日照和风力，存在间歇性。一旦供需不匹配，规模越大，被浪费的电就越多。

南所长解释说："短时间储能要靠电池。但如果需要储存36小时以上，我们的测算结果是，氢比其他任何能源都更有优势。"

建一座数据中心只需2到3年左右。但要配套新建发电设施和输电网，可能要花更长时间。南所长认为，燃料电池是一种能较快建成的分布式发电方式。

他说："氢燃料电池电站9个月就能建成，供应速度快。初期即使使用液化天然气（LNG）等现有燃料，之后也可以逐步转向清洁氢，为脱碳作出贡献。"

他接着说："韩国有很多产业直接把氢当作原料使用。让氢在能源结构中与其他能源协调互补，这应该就是氢经济的目标。"

用"热集成"把氢的生产、储存、利用串联起来

清洁氢融合研究所主攻的方向是"融合"。一般的氢能研究多聚焦于生产、储存、运输、利用等单项技术。但实际用氢时，要先储存生产出的氢，运到别处，再从储存物质中重新提取氢，然后才能使用。也就是说，单项技术性能再好，工序与工序之间仍会损失能量。

南所长说："我们重点推进氢生产与储存的融合，以及氢储存与利用的融合。只是在物理上把它们凑在一起没有意义，必须在热的层面实现集成。"他表示，研究所在各单项技术上也有竞争力，但同时开展生产、储存、利用研究，并实现技术间的集成，这才是它的独到之处。

研究所的核心技术之一，是氨与高温燃料电池的结合。一般来说，要在燃料电池中使用储存在氨里的氢，必须先用单独的设备分解氨，才能得到氢。

分解氨制氢需要热量，而燃料电池运行时会产生热量。两者结合后，用氨在燃料电池中发电时产生的热量，可以再去分解更多的氨，从而得到氢。这就是这一技术的思路。

南所长说："它既是发电用的反应器，也是制氢用的反应器。用电需求高时，可以提高发电比例；需要供氢时，可以提高制氢比例。"

研究所还在开发利用有机物和金属的储氢技术。让氢与有机物结合的方式，有一个优点：这种液态储氢载体可以按照与石油运输相似的方式处理。也就是说，可以利用现有的油轮、加油站等液体燃料基础设施。

如果把有机物储氢工艺与电解水结合，储氢过程中产生的热量可以用于电解水，从而提高整个系统的效率。

南所长还举了澳大利亚的例子。当地光伏发电量大，有些时段电价会变成负数。他提出一个设想：用多余的电力电解水制氢，把氢以氨或有机物的形式储存起来，再运到韩国。

金属储氢体比较重，不适合长途运输。预计它更适合把氢存放在某个固定地点，长期使用。

研究所设定了以下目标。基于减少贵金属用量、建设大规模生产系统等低成本电解水技术，到2033年把制氢成本降到每公斤1美元。在氢的长周期储存方面，2030年完成日储氢100公斤、储存时间100小时以上的示范，为商业化打下基础。到2033年，完成兆瓦（MW，电力单位）级的灵活燃料电池解决方案，这是最终目标。

韩国国内示范与海外生产应并行

有评价认为，韩国想在国内完成从制氢到利用的全部环节，存在经济上的局限。考虑到韩国国内的可再生能源发电条件和电价，用电解水大规模生产廉价绿氢并不占优势。

南所长提出的战略是：在韩国国内通过技术开发和大规模示范积累业绩，再以此为基础在海外建设生产设施。尤其是大规模的工业用氢，他建议在可再生能源价格低廉的国家生产，再进口到韩国。

具体做法是，韩国企业走出去，在海外建设电解水工厂和储存设施，在当地生产氢或储氢载体，再运回国内。这样既能出口生产设备和技术，也能参与海外氢供应链的建设。

他还表示，韩国国内也可能需要自主制氢，比如在当地直接使用本地生产的氢，或满足海外供应难以覆盖地区的特殊需求。

要让氢经济站稳脚跟，除了技术开发，还要以企业为主体创造真实的需求。南所长说："产业要成长，但如果前景不明朗，企业就不会参与。政策必须长期保持可预期。"

铂道综合韩国行业网站报道。