当前位置:首页 >> 经济周刊 2019.10.09 星期三

氢能:来源于水的力量



  

中国重汽选择氢燃料作为技术方向。(资料照片)
  水,孕育了生命,如今又要为人类提供能源,方式之一则是电解水,制造氢能。
  这不是天方夜谭,而是正在努力的方向,各方都在发力,包括在新能源领域一直积极有为的济南。
  一场能源革命正在上演,也在驱动新能源汽车变革……
●电解水制氢需要降低成本
  最近一段时间以来,关于“水氢车”加水就能跑,引起了诸多关注。理论上来讲,通过电解水,把水变成氢气和氧气,然后用氢能驱动汽车前进,似乎并没什么不可能,只是这么复杂的过程能否浓缩在一辆车内?
  日前在济南举行的“2019氢能产业创新发展峰会”上,中国工业经济联合会会长李毅中表示,氢能产业链包含制备、储运、加注、应用四个环节,后三个环节我国都已取得进展,工艺和设备自主可控,但制造氢气环节的研究还不够。
  众所周知,氢气是二次能源,需要二次制备。一般制氢有几个途径:一是用煤、石油、天然气等化石能源制氢,二是工业副产氢气的回收提纯利用,三是电解水制氢。后者是发展方向,只是目前电解水制氢成本太高,每生产1公斤氢气需要花费30元;相比之下,用煤只需10元、天然气需要17元,用工业副产氢也只要21元。这意味着,要想大规模推广电解水制氢,首先要降低成本。
  与此同时,在储能电池等新能源汽车快速发展的当下,以氢气为能源的燃料电池被业界认为是未来发展方向。不过,目前氢燃料电池乘用车每百公里耗氢约1公斤,需要用电约56度,远高于电动乘用车的15-26度,要想普及燃料电池车,还是得降低制氢成本。
  目前,业界都在寻求环保、经济、可靠的制氢途径,核能制氢、太阳能制氢、生物制氢等都在研发之中。“落实氢源,氢能应用产业链才能成为有源之水、有本之木。”李毅中说。
●全球发力氢能汽车商业化
  “尽管制氢成本还居高不下,但世界范围内的氢能和氢能汽车发展却明显提速。”中国电动汽车百人会理事长陈清泰说,世界各国都在战略布局氢能和氢能汽车领域。
  美国加州立法机关已通过一项价值20亿美元的补贴法案,提出至少100座共用加氢站的建设计划;日本发布“氢能源基本战略”,提出2030年左右实现氢能源发电商用化;欧盟氢和燃料电池的预算达到220亿欧元;德国拟建全国性的氢燃料补给网络;加拿大对废弃燃料发电系统及替代能源系统的设备购买给予一定补贴;澳大利亚宣布“氢气路线图”,加速向清洁、安全、可持续的氢气生产、消费和出口国转型。
  与此同时,世界范围内的氢能和氢能汽车技术与产业不断进步,成本大幅下降,出货量大,应用更加广泛。截至今年6月,全球在运营的燃料电池汽车已超过1万辆,在运营加氢站达到345座。
●汽车强国梦迎来战略机遇期
  总体上看,目前全球燃料电池汽车已进入市场化示范阶段,很快会进入产业化发展阶段。
  “我国是全球最大的汽车生产基地和销售市场,面对百年来汽车产业最重要的一次革命,燃料电池也要搭上这班车,否则将错失走向汽车强国的战略机遇期。”陈清泰说,我国应该加大投入力度,建立自主可控的产业链,掌握核心技术,突破技术难点,推动核心零部件研发和生产,争取发展主动权。
  近几年,相关部委积极出台政策,大力支持燃料电池汽车发展,提出2020年要实现5000辆级的、在特定区域公共服务领域的示范应用,建成100座加氢站;2025年要实现5万辆规模的应用,建成300座加氢站;2030年实现百万辆燃料电池汽车的商业化应用,建设1000座加氢站。
  在地方上,今年8月公布的《长三角氢走廊建设发展规划》显示,2021年燃料电池车数量将突破5000辆,加氢站数量突破40座;到2025年,这些数字将分别达到5万辆、200座。上海制订了燃料电池发展规划;广东、湖北等地纷纷成立氢能和燃料电池汽车产业集群,开展一定规模的示范应用。
●济南多箭齐发打造“氢谷”
山东作为工业大省,尤其是能源、化工大省,在发展氢能方面具有独特的优势,全省氢气产能合计可达264.2万吨/年。
  除了上游制氢,在下游应用领域,尤其是发展氢能汽车方面,山东也拥有良好的产业基础,以山东重工、兖矿集团、潍柴动力为代表的重点企业,研发了一系列具有自主知识产权的关键装备。
  同时,山东突破了燃料电池质子交换膜制备技术,具备了燃料电池关键材料的生产能力。在氢能源应用领域,拥有山东高速、中国重汽、鲁能集团等大型国有企业。
  具体到济南,《济南市高端装备产业发展规划(2018—2025年)》明确把氢能源汽车和新能源装备作为重点发展方向。氢能源汽车方面,将发挥中国重汽国家级汽车工程技术中心和汽车检测中心优势,重点开展氢燃料电池商用车研发,推进燃料电池、关键材料及零部件的研发与产业化,构建支撑新能源汽车发展的高水平配套体系。
  新能源装备方面,依托新旧动能转换先行区,加快推进济南氢能产业园建设,促进氢能装备研发和应用产业化,助力济南在新一轮能源技术革命中赢得先机、走在前列。
  济南是氢能产业发展的高地,中国重汽国内首台氢动力码头牵引车成功下线,赛克赛斯、氢蓝时代等一批高质量氢能产业项目总投资超过120亿元。
  济南发布的《新旧动能转换先行区氢能产业发展规划》提出,在产业核心区,高质量规划20平方公里的“氢谷”,推动可再生能源电解水制氢和工业副产氢提纯两种制氢路径并行发展,积极探索多种制氢技术。
  同时重点布局35MPa和70MPa及以上高压气态储氢设备,探索发展液态氢、低压固态储氢及新型储氢材料的存储、运输技术及设备;布局35座加氢站,实现现场制氢、储氢、加注一体化模式的标准化和推广应用;示范推广氢燃料电池汽车规模超过3000辆,同步推进氢能在交通运输、能源综合利用等多领域的示范应用,实现商业化运营。(本报记者 刘彪)

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