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我们该如何与“ 氢能热”接轨?

作者:王珊 来源:中国环境报 发布时间:2019-04-17 浏览:
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中国储能网讯:“推动充电、加氢等设施建设。”氢能源首次写入2019年《政府工作报告》,引发各界广泛关注。燃料电池汽车是当前高效清洁利用氢能的最佳工具和主要形式之一,在日前举行的第三届中国新能源汽车国际峰会上,氢能发展再次成为热议的焦点。想象一下,在2050年的某个夜晚,你家因为某些原因突然停电,并且一时半会儿无法恢复。这时你没有慌张,而是走进车库,打开氢燃料电池车后轮胎中内设的无线供电功能,没有发电机的轰鸣,家中瞬时又恢复了光明。这就是氢燃料电池汽车为未来人们设定的场景。

1992年,丰田启动FCV(燃料电池电动汽车)技术研发。2015年10月美国加州开始贩售丰田首款氢燃料电池车型 Mirai(取自日文“未来”),实现了1989年上映的好莱坞电影 《回到未来2》中描述的未来汽车驱动模式。

很多人会问,在甲醇、电动汽车大行其道的新能源市场中,为何还要发展氢能源燃料电池车?借用丰田社长丰田章男的话说:“为了下一个100年。”

记者思考

“推动充电、加氢等设施建设。”

在先期发展落后一程的情况下,今年的政府工作报告为我国氢能发展注入了一剂强劲动力。可喜的是,天津、广东、 浙江、四川等多个省市已在地方政府工作报告里提到了发展 氢能。一些央企也很重视,目前,上汽、潍柴、福田、长城等骨干企业已明确规划、加大投入, 推进燃料电池汽车研发和商业化,氢能和燃料电池产业联盟应运而生。

在顶层重视、市场升温的情况下,我国氢燃料电池汽车是否要向日本看齐,在乘用车市场上大力推进 、一拥而上?并不尽然,氢燃料电池汽车要在中国良性发展,两个原则很重要:一是结合资源禀赋开展产业布局;二是明确氢燃料电池汽车的角色定位。

首先,我国地域辽阔,各地优质资源千差万别,不是所有地区都适合发展氢燃料电池汽车产业。有些地区电力资源丰厚, 适合以发展纯电动汽车为主;有些地区农业发达,甲醇燃料价廉易得,主要适合推广甲醇汽车。已经选择好先期发展方向的地区可根据自身特性和需求,适当规划氢燃料电池汽车的发展。

我国供氢占比最大的部分是工业副产氢,这也意味着工业发达的地区氢资源禀赋较好,可以让氢能产业规划占尽地利之便。有关部门应结合资源优势,选定一些适合地区作为示范区,点、线、网结合,鼓励开展区域化的示范运营,加快产业化过程,有效推动氢能的发展。

其次,从技术发展和市场状况看,氢燃料电池汽车扮演的应该是补充者而不是引领者的角色。由于氢能的加注时间和续航优势,能够极大弥补电动车在这方面的不足,所以长距离的公共服务和物流运输是目前国内最适合推广氢燃料电池汽车的领域。

物流车、公交车及部分商用车辆35兆帕的储氢技术已经实现,随着加氢站建设以及生产、营运规模的扩大,燃料电池在这些领域的实际运行数据会不断积累,部分工程技术也将在实践中有所突破。

下一个100年,氢能在能源结构中角色如何?

被业内专家称之为“终极能源”的氢能,在能源领域自带“未来之星”的光环,其来源广泛,既可用传统化石能源如煤炭、石油、 天然气等的低碳化技术制取,也可以通过风、光、水等可再生能源制备 ,并且热值居各燃料之首 。 这意味着同样单位质量的能源完全燃烧,氢能所提供能量是液化石油气的2.5倍、汽油的3倍。

根据国际氢能源委员会发布的《氢能源未来发展报告》,到2050年,全球范围内的氢能产业将提供3000万个工作岗位、减少60亿吨二氧化碳排放,氢能汽车将占全世界车辆的20%-25%。美国燃料电池和氢能协会主席 Morry Markowitz 说:“我认为氢能是未来最有前景的能源。”

燃料电池汽车作为当下氢能的主要应用形式之一,优势显而易见。上海市氢能利用工程技术研究中心主任高顶云说,氢能汽车不仅保持了传统燃油车的使用习惯,比如乘用车加氢只需5分钟, 续航却能达到600公里,而且能实现零排放。“我们单位通勤车就是一辆 13 人座的氢能燃料电池汽车, 行驶里程已将近3万公里,体验很好。”高顶云笑着告诉记者。

集万千优点于一身的氢能,为何在中国没有快速发展?

实际上,我国目前供氢能力十分强大。国家能源集团总经理凌文介绍 ,首先是煤制氢 。按2018年的产能大致估算,已有的制氢产能可以供给1亿辆新能源汽车用 。其次是可再生能源制氢。由于技术原因,每年弃风、弃光 、弃水等大致能有1000 亿度电。按5度电制1升氢算,可以捡回来200万立方米氢气。

但近年来我国的氢能源汽车发展不尽如人意。据《中国氢能与燃料电池年度报告2018》,截至2018年11月,中国共有27座建成的加氢站,其中3座已被拆除,另有16座在建。加氢站多数仅供示范车辆加注使用,尚未完全公开。

“这里面有很多因素,首先是我国氢能技术发展还没有到爆发性阶段”,高顶云说,虽然氢燃料电池系统中的400多个零部件,大部分已实现本土化,但质子交换膜、空压机等关键材料和零部件仍处于实验室或中试阶段 。 其次,由于目前行业主管部门尚未确定,导致加氢站建设基本上处于个案处理阶段。

“一座加氢站的建设涉及到站址布点规划、土地、法规等问题, 没有政府支持很难全面铺开建设”,高顶云表示 ,加氢站发展迟缓已成为制约氢能燃料电池汽车快速发展的重要因素之一。

未来的氢能赛道应如何把握

氢能一直是世界各国能源布局中的重点发展对象,除了日本,德国、美国等也是老牌“氢”国,先后制定了多项氢能研究计划 ,以实现向氢经济的过渡。“可以说,发展氢能既是国际战略,也是能源转型。”凌文表示,氢能已经成为竞相争发的国际赛道。

据了解,作为我国由高速发展到高质量发展转型阶段中必不可少的一环,在此次写入政府工作报告之前,国家对此已有所规划,按照《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》提出的目标, 到2020年,中国氢能燃料电池车辆要达到1万辆、加氢站数量达到100座;到2030年,氢能燃 料电池车辆保有量要“撞线”200万 ,加氢站数量达到1000座 。发展氢能燃料电池技术,已被写 入《“十三五”国家科技创新规划中。

“氢能写入政府工作报告向 外界释放出了积极信号,为我国氢能的未来发展照亮了一束光。”高顶云认为,在加氢设施方面,用于商用车35兆帕等级储 氢加注方面的相关技术和装备, 国内已基本实现自主,在乘用车70兆帕等级储氢加注方面的相关技术和装备上,也解决了有无的问题,但还需不断精进。

“接下来各部门应真正将这一积极信号落地,配套出台加氢站等设施的建设、补贴等方面的实施细则。有了政策的支持、技术的进步和基础设施的完善,氢燃料电池汽车才会有大规模应用的可能。”高顶云说。

各国如何发展氢能?

日本

日本在氢燃料电池领域取得超过 1500 件专利。将氢能利用作为国家战略方向之 一 ,在 2014 年发布“氢社会”战略路线 图,在2017年发布了“氢能源基本战略”,进一步明确了2030年的具体行动计划和2050年氢能社会建设的目标。

美国

美国 2005 年就将氢能列入“主流能源”选择之一,主要推动了燃料电池汽车在物料运输等特殊领域的应用 。截至2015年,已有34家企业8000多辆燃料电池叉车投入运行,进行了较好的商业化推广。

欧盟

欧盟欧盟制定了氢能路线图、清洁能源计划和2020年氢能与燃料电池发展计划。开展了大量燃料电池及燃料电池汽车的研究与示范应用,同时在资金投入 、燃料电池车队推广项目以及加氢站建设等进行了系统规划。

原标题:我们该如何与“ 氢能热”接轨?

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