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正向我们走来的“终极能源”

编辑:管理员   浏览:   日期:2019-08-24

氢能被誉为21世纪“终极能源”的氢能具有来源丰富、质量能量密度高、清洁无污染、与电能方便相互转换等优势特点,当前世界各国都在加快氢能的开发和利用,氢能产业市场前景广阔。

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氢来源广泛

按照能源的发展趋势预测,氢能将是重要的能源形式。从人类能源的发展史梳理,从不发达的牲畜粪便、秸秆茅草到石油、煤炭、天然气能源,我们可以看到能源的形式是由固体逐渐向气体转变,可以预见未来氢气将和天然气一样,成为重要的能源形态。



氢能具备清洁优势。从生命周期的角度来看,氢能的来源就是氢气,那么只要有太阳能、光能、核能等绿色清洁的一次或二次能源就可以制成氢气,最后通过反应产生氢能。另一方面,氢能在储能方面,可实现持续供应、远距离输送、快速补充,氢能可以将太阳能、风能等不稳定的可再生能源储存起来,是一种优秀的储能介质。

氢能产生的方式主要是燃烧和燃料电池中的电化学反应,其中燃料电池系统,具有高效、安全、清洁等优势,被誉为是氢能最佳利用方式。并且随着技术不断突破和成熟,氢燃料电池技术已大面积普及,并在多个应用领域进入商业化运营阶段,为氢能的利用运作提供了技术支持和保障。

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氢能应用的首要方式是交通工具

目前,氢能产业已经进入高速发展阶段,很多发达国家都发布了重要的氢能发展战略规划。



美国计划2030年部署超过10万辆燃料电池货车,2040年全面实现“氢经济”目标;欧盟以实现2050低碳经济战略为目标,计划2025年基本实现燃料电池商业化应用,建立相对完善的分布式氢能基础设施体系;日本致力于打造“氢社会”,计划2020年拥有4万辆燃料电池汽车,2025年燃料电池在家庭发电、汽车出行等领域实现商业化应用等等。

从全球氢能产业发展看来,氢能开发利用进入商业化应用阶段,已在交通、发电、军事、航天等领域实现氢能及燃料电池技术产业化突破,其中燃料电池电堆成本、功率、可靠性、耐久性及环境适应性等指标已达到商业化应用水平。从国家层面来看,日本是氢能源发展最为积极的推动者。

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我国氢能发展的现状

我国的氢能开发和利用已上升为国家战略。2012年,国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,明确提出“燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展”的战略目标。近年来,国家从战略、产业结构、科技等方面相继发布了《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》《汽车产业中长期发展规划》等一系列政策,将氢能的综合利用作为重点发展方向,引导并鼓励发展氢能及燃料电池产业。

2019年《政府工作报告》提出,“推动充电、加氢等设施建设”,首次把氢能源写入《政府工作报告》。

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氢能产业发展面临着什么问题?

顶层设计和管理体系有待清晰。目前在国家层面,还没有专项的氢能发展规划,缺乏专职机构统筹管理,关于氢能发展和推进时间进度表还不清晰,相关配套标准和管理办法还未发布,如氢气价格、燃料电池补贴等相关政策还迟迟未出台。




社会认知和发展理念亟待统一。当下,社会各界对氢能的认知程度差异较大,部分政府、企业和群众对氢能还没有客观、全面的认识,在产业导入初期,政策导向和发展方向还不明确,导致落地项目的产业发展阻力较大,制约着氢能的广泛利用。目前,国内将氢气作为危化品管理,尚未将氢气纳入能源产品管理,导致制氢、加氢和加氢站建设等环节相关标准和管理办法还不够明确和统一,产业的发展制度保障还不完善。

产业发展的经济效益亟待改善。从产业链来看,氢气的价格成本还居高不下,氢能产业处于商业化前期,尚难通过规模化降低制氢成本。同时,加氢站建设成本也较高,投入回报率低,不具备经济效益,推行难度较大。并且在燃料电池环节,产业化尚处于早期,经济性短板突出,主要是氢能及燃料电池部分关键零部件、核心原材料环节上国产化缺失,进口依赖度高,导致价格居高不下。

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 氢能利用比较靠谱的解决方案

从传统的罐氢产业链上来看,氢能的发展痛点非常多,其中最突出的就要数加氢基础设施的布局主要表现在建设成本高、数量少、存在安全隐患等。日本丰田燃料电池专家就说过生产一辆燃料电池汽车不难,难的是如何布局完善的加氢网络,可见,加氢站的建设问题在氢能产业非常先进的日本也是无法避开的现实问题。因此,要从全产业链的角度去考虑目前氢能产业存在的问题,并鼓励发展多种产业路径。

在传统的氢能与燃料电池路径中,制氢与用氢是分开的,需要依赖氢气的压缩存储运输才能实现燃料电池的终端用氢需求。然而,水氢技术路径是氢能与燃料电池的一体化、小型化和智能化路径。在该路径中,制氢技术向小型化、高纯化方向发展,燃料电池向低温方向发展;甲醇水重整制氢技术与燃料电池发电技术得到高度集成,高效的智能控制系统实现了氢气的即产即用,并为燃料电池发电提供可靠的高纯氢气。

一台小小的水氢机便可轻松实现氢能的即制即用,让难以储运的氢能随时随地动起来,氢的使用成本降低,更加安全可靠,也不需要配套的加氢基础设施。水氢技术让用氢变得简单,可实现氢机的即产即用,是特殊且比较靠谱的氢能与燃料电池落地方案。



随着小型化制氢技术与燃料电池技术的成熟,水氢机的发展不会受到瓶颈问题的制约,唯一需要解决的就是水氢机的产业化制造。为了解决水氢机的产业化,上海合既得已着手打造水氢产业平台,今后,这个平台将是一个集聚100家水氢科技企业的联盟。

上海合既得正在打造水氢9+1产业化平台,包含9条核心适度自动化生产线及1条总成总装适度自动化生产线。单个项目计划按照1条核心件适度自动化生产线+1条总成总装适度自动化生产线的模式在全国布局9个生产基地,9个基地全部建成后,预计年产值超300亿元,税收50亿元以上。


素材来源:新能源网
综合编辑:小合
备注:本文信息仅供分享交流

 

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