您现在的位置:主页 > 新能源 > 氢能 >  > 正文

业内三大咖谈氢能 从产业链到技术到应用场景,

2018-12-12 11:05admin中国电力时空网

业内三大咖谈氢能 从产业链到技术到应用场景,

  从现代有轨电车到公共巴士,从厢式货车再到家用轿车,从公共交通领域延展到医学领域,从产能、用能层面扩展到储能层面,杰里米.里夫金看好的氢能源正在不断突破自身的应用边界,创造一个又一个惊喜。

  氢产业氢生活

  2017年12月4-9日,第二届氢能与燃料电池产业发展国际交流会暨第一届中国(佛山)国际氢能与燃料电池技术及产品推介会系列活动在佛山市南海区举办。

  此次展会,不仅有氢能源有轨电车、氢能源电动公共汽车、氢能源厢式货车和家庭轿车等新科技、新产品相继盛妆亮相,且全面展示了氢医学所取得的成果,以及氢在储能领域的尝试与应用。

  有着“21世纪终极能源”之称的氢能,正像氢能展主题那样给全社会带去“氢产业、氢生活、氢未来”。

  燃料汽车大有可为

  与光伏发电和风电等可再生能源属性别无二致,氢能也是一种清洁、高效的二次能源,在我国推进能源转型升级浪潮中,在加快构建清洁、高效、安全的多能互补体系中扮演着重要角色。作为二次能源,氢能最直接的利用就是燃料电池动力汽车。

  按照国家工信部、发改委、科技部联合印发《汽车产业中长期发展规划》要求,制定节能汽车、纯电动汽车和插电式混合动力汽车、氢能燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车动力电池、汽车轻量化、汽车制造等技术路线图,引导汽车及相关行业自主集成现有创新资源,组建协同攻关、开放共享的创新平台,加大研发投入,共同开展前沿技术和共性关键技术的研发,推动技术成果转移扩散和首次商业化,面向行业、企业提供公共技术服务。

  因此,在减少燃油汽车使用量,加大纯电动汽车和氢能燃料电池汽车创新应用背景下,培育、发展和壮大氢能相关产业链以及配套基础设施建设已成为建设现代化交通体系,实现绿色发展、绿色出行的重要一环。

  氢能有轨电车盛妆亮相

  值得一提的是,氢能汽车除了在公共交通、货运物流和住家出行方面取得技术突破之外,在轨道交通应用领域也掀开了新篇章。

  据了解,高明现代有轨电车示范线首列氢能源有轨电车已在佛山下线,加氢一次可持续行驶100公里,其全程“无接触网”,污染物“零排放”的特性受到各方关注。

  资深能源人士表示,氢能正从交通和医学等领域不断社会和人们生活各个领域渗透,其高效、清洁的能源属性也逐接被外界所认识。相信在国产政策扶持下,在技术创新推动下,氢能将会很快像传统能源、风电、水电、光伏等新能源一样快速融入到社会生活当中去。

  三位大咖聊氢能

  不过,有一个不得不提的一点是,氢能有着高效、清洁的优势,亦存在短板和不足。

  爱德曼氢能源装备有限公司首席执行官龚靖、北京中电丰业技术开发有限公司董事长王德军和上海氢枫能源技术有限公司方沛军结合自身所从事的业务领域,从产业链条层面对氢能发展现状和趋势加以了专业分析和解读。

  氢能由来

  氢能源在工业领域应用广泛,发展也有一定历史。但真正走向大众视野,还是近两年的事。

  氢能产业链

  王德军表示,氢能的产业链很长,不管有多长,总体上可划分为三部分:一是氢气的生产和制取;二是氢气的储运,三是氢能的应用。

  说到应用,大家不难理解,就是燃料电池、燃料动力汽车和加分氢站。这些是氢应用最大一块,也是基金公司、技术公司、投资公司关注的重点。

  氢气三大生产方式

  从来源角度来讲,氢气生产有很多种方式,比如说煤制氢,各化工厂的富产氢体量比较大,还有水降解制氢,但这一块占比非常小,仅为个位数。化工厂的富产氢占比最大,也环保、高效和安全。煤制氢有便宜的一面,环保要差一些,因为煤生产氢气过程中,会产生大量二氧化碳。目前,提倡煤制氢的只有神华集团,神华有很多煤。

  发展氢能需因地制宜

  王德军认为,发展氢能要因地制宜,视各地资源禀赋而制订具体的发展策略。像佛山地区没有煤,化工厂比较多,就适合发展富产氢。在弃风、弃光、弃水问题突出的地方,适合发展水降解制氢,既消纳了多余的能源,又为当地提供了充足的氢气,以满足化工厂生产化肥,炼油厂炼油对氢气的需求。

  电解水制氢主流技术

  王德军指出水电解制氢有两种技术,即碱液制氢和纯水制氢。现在国内已有几家公司掌握了相关技术,但总体而言,水电解制氢还没有形成产业化、商业化。

  氢气运输有很多方式,大部分用槽车,也有用长管车,即鱼雷车,还有企业在当地建设存储罐进行存储。

  现场制氢是国外很多加氢站采用的主流模式。这种模式的优势在于省去运输物流环节,降低了成本,提高了使用的安全性。

  氢能+光伏+风电+储能

  王德军说,可再生能源制氢与储能相结合,是理想的发展路线。利用加氢站周边的光伏发电、风电进行制氢,可以保证制成的氢气立马就能用,还没有一点污染,这是终极的发展目标。

  燃料电池是氢能实践应用相对成功,也是为社会所认识和接受的一大领域。

  燃料电池种类

  就燃料电池领域,爱德曼氢能源装备有限公司首席执行官龚靖加以了专业介绍。

  她表示,燃料电池分为金属电极板、复合板和石墨板三种,其中以金属电极板为主。爱德曼氢能源是一家有着德国技术背景的,专门从事金属电极板研发、设计和制造的新能源企业。

  龚靖说,金属电极板有两个关键的地方,一是表面涂层,二是膜电极的制作。所有的电极板都是一层板一层膜,串联而成一个电极堆。

  在燃料电池中,膜电极的成本占比较高,大约在60%左右,一个是膜,另一个是催化剂。膜相当于骨架,催化剂要涂在膜上,氢气的离子会通过膜,电子不会通过,膜就相当于过滤器,把离子分离出来跟氧气相结合。

  工作原理解析

  通常电解水会产生氢和氧,它的逆反应是生成电子和水。在生产氢气的时候,通加催化剂打破氢分子的稳定状态,把离子和电子分开,抓出来,离子就会通过膜与空气中的氧气结合成水,电子则会通过电极收集起来,每层膜大概有0.5-1V这么大电压,把电压叠加起来,就形成了一个电堆,接下来由电堆推动发电机去发电。

  燃料汽车与电动汽车区别

  氢能源汽车把传统的内燃机拿掉,换成氢燃料电机,产电的方式也发生了变化。传统内燃机赋能靠烧油,氢能源汽车是通电化反应,直接发电。

  燃料电池汽车与纯电动汽车有个区别,后者是把电存储在电池当中,通过能源二次转换,第一次是存储,第二次是转换释放,如此来产生能量。燃料电池汽车是氢气进来后,通过电化反应直接变成电,是一次性转换,它的能源转换效率会很高,可达到6%-80%。相较而言,直接烧油的话,它的能效大概在20%-30%。

  日本氢能发展快

  氢能源车最近比较火,宝马、丰田、本田和大众等世界知名车企都看好氢能源车,并投入了一定精力做此领域。

  日本从2004年开始推氢能社会,2016年日本氢能汽车保有量达到3000台,建有加氢站98个。相比,中国迄今仅有9个加氢站。在发展氢能上,丰田汽车推动产业化方面举措和力度都很明显。

  需要说明的是,日本现要发展的不叫燃料车,而是叫氢社会,在此之下有氢经济,已经把它上升到一个很高的高度。

  龚靖指出,车只是推动氢能源的一个出口,或是一个切口。比如说燃料电池领域,同样也是一个很重要的突破口。

  燃料电池发展前景大

  蓄电池和燃料电池是两个不同的概念,后者的门槛更高难。格力电器总裁董明珠也开始在做燃料电池,她做的是钛氢电池,做好燃料电池绝非朝夕之功。它需要知识和技术的沉淀,涉及到充压、成型、模具、电化学等工艺技术。

  从第一代蒸汽机到内燃机,再到氢能源,汽车业正经历能源革命。我预计2018年将会有更多企业涌入氢能产业。

  加氢站介入门槛

  不过,在上海氢枫能源技术有限公司方总看来,从事氢能产业还是存在一定门槛。

  方沛军表示,加氢站建设采用国标GB516设计要求。另外,它有一个很大特点是跟加油站类似,需要通过行政审批流程,涉及到国家发改委的规划、安检和消防等环节。还有一点是,做加氢站对技术要求比较高。

  从技术标准来讲,首要要有质量控制,必需要有质量体系控制。紧接着跟质量量相关就就是工程安全,氢气不能泄露,设计、施工和运营的安全都要考虑。性能和可靠性同样重要,这个设备不能开5天停一次,有的开一年停一次。

  政策补贴不可少

  方沛军认为,氢能产业示范探索阶段已经过去了,现在已形成产业化。对于发展的障碍,主要是政府政策导向和资本支持问题。我们希望政府和大的企业一块来做,把产业做大做强。同时,希望在土地审核上给予支持。另外,政策补贴还是比较重要的,毕竟现在没有量,没有量的话就需要补贴来带动。(能源新闻网)