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“氢能时代”中国加快探索氢能经济

2020-11-22 

原标题:“氢能时代” 中国加快探索氢能经济

  汽车发动机不“喝油”了,建筑取暖不烧天然气了,重工业热力来源告别黑煤球了……未来,替代这些传统能源的有可能就是氢能和燃料电池。不久前在北京举办的“首届北京未来科学城氢能与燃料电池技术发展大会”,与会专家为人们描述了这样一幅未来图景。

  “氢能时代”来临

  氢能通常是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量。它更加清洁、高效并可再生,相比于潮汐能、风能等,氢能更便于储备、运输,同时它也是“能源互联网”中的重要纽带。氢能来源多样,可以从化石能源中获取,也可以从工业副产品、合成甲醇、生物沼气中获取。如今,氢能正在走向规模化、商业化。

  基于这些特点,燃料电池成为氢能的重要应用成果,具有燃料能量转化率高、噪音低以及“零排放”等优点,从20世纪末以来便受到各国关注,其研发、示范和商业化应用的资金投入不断增加。中国工程院院士汤广福表示,能源消费正在发生变革,高效节能、智慧用能是现代能源消费模式的典型特征。

  国际氢能委员会发布2017年发布报告称,氢能源是能源结构转型的重要方式,预计在2050年之前,通过更大规模的普及,氢能源将占整个能源消耗量的大约20%。数据显示,2017年全球燃料电池机组数量增长15%,达到7万多套。

  面对这一发展趋势,美国、德国、日本、韩国等国家均在氢能基础研究、应用研究方面进行了大规模投入。在日本、美国、德国等地,氢燃料电池车部分已经投入使用。丰田FCV燃料电池商业车最大续航里程约700公里,美国“尼古拉”燃料电池拖车头最大输出1000马力,德国已批准燃料电池火车应用于商业化。

  不仅是汽车,发电、工业能源、建筑等,同样是氢能和燃料电池的重要应用领域。在日本,家用燃料电池热电联供系统已投入使用,使家庭有了自己的“发电站”和“供暖站”。航天领域,大推力火箭的动力来源也大多采用氢能。

  中国企业、研究机构也在“紧盯”氢能源。2017年7月,北京市科委、昌平区政府联合主办北京未来科学城氢能技术协同创新平台签约仪式,推动打造代表国内氢能领域最高科研水平的协同创新平台,首批签约的12家科研单位共有24个氢能研发团队。

  清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强介绍,我国有超强的氢气供应能力,目前氢气来源还是以煤炭、天然气为主,可再生能源制氢尚处于示范阶段。

  成本高、氢站少 氢燃料电池的短板

  “燃料电池汽车或者动力是我们未来车从化石燃料为主走向电动化路径当中非常重要的途径。”中国汽车工业协会副秘书长许艳华说。近期在由中国汽车动力电池产业创新联盟燃料电池分会参与主办的“第一元素” 2018氢能及燃料电池产业年度发展论坛上,氢燃料电池汽车未来路在何方成为最热的话题之一。

  近两年,氢能及燃料电池行业正式进入产业化元年,国家与地方陆续发布了《“十三五”战略性新兴产业发展规划》、《汽车产业中长期发展规划》,《上海市燃料电池汽车发展规划》等一系列政策及规划。氢燃料电池汽车已在上海、郑州、张家口、佛山、云浮、十堰等多地实现商业化运营。国内各大知名汽车企业纷纷布局,传统能源企业、汽车零部件企业、产业资本也相继在氢能及燃料电池产业加码投入。

  国家很早就将氢燃料电池汽车列为新能源汽车三大发展方向(包括混合动力、纯电动、燃料电池)之一,然而与前两种新能源车相比,氢燃料电池汽车至今仍处于示范运营阶段。究其原因,氢燃料电池汽车的高制造成本和加氢站的布局偏少是制约产业发展的关键因素。

  上海重塑能源科技有限公司是国内有代表性的氢燃料电池系统研制企业。重塑能源科技商务拓展部总监高雷告诉记者,上海已经投入营运的500辆7.5吨载重氢燃料电池物流车,动力系统均由重塑提供,补贴前售价高达148万元,补贴后仍要近40万,而同等规格的柴油车只要十几万。除了研发成本高,国内燃料电池产业链不完整也是一大原因。

  “像膜增湿器、氢气循环泵等关键零部件,国内几乎买不到,都要靠国外进口。” 高雷说,氢燃料电池汽车和纯电动汽车当初的困境很像,只有大规模应用,生产制造成本才能降下来,“就储氢瓶来说,量没有上去的时候,单个价格在5万元左右。当做到500辆的时候,价格就降到了2万元。”