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凌文院士:氢能,关键技术装备有待突破2020-10-25 08:19

“中国氢燃料电池小规模样板应用于将在2020年构建转型,2020年至2030年,氢燃料电池将大规模商业化应用于。”中国氢能源及燃料电池产业创意战略联盟理事长、国家能源集团总经理、中国工程院院士凌文近日在2018中国能源研究会年会上说道。 据凌文讲解,如今氢燃料电池已构建技术突破,在交通领域的应用于是目前氢能发展的强大动力。2050年,氢在我国终端能源体系占比将超过10%,其中4.5%应用于在交通,3.5%在化工,1%在建筑,沦为我国能源结构的最重要组成部分。 专访中,业内人士普遍认为,氢能在2020年后不会迅猛发展,不过,不容忽视的问题是,目前我国氢能基础设施建设脆弱,氢能产业关键技术装备还有待突破。我国已是第一制氢大国 凌文回应,氢能将沦为我国终端能源体系的消费主体与其特性密不可分。氢不存在于各种物质中,是地球上存量仅次于的物质。

凌文院士:氢能,关键技术装备有待突破

氢本身还是可再生能源,储量充足且高效,应用于前景非常广阔。氢能作为低能量密度无污染废气的二次能源,是有效地耦合传统化石能源和可再生能源系统,建构洗手低碳、安全性高效现代能源体系的最重要能源。 “中国发展氢能符合国情拒绝,氢能的广泛应用将增进我国能源转型升级。”凌文回应,2017年,我国能源消费总量44.9亿吨标煤,居于世界第一。以煤居多的能源结构较长时间内无法转变,而煤制氢在所有制氢方式中是成本低于的。此外,我国焦制气、煤化油、煤化工等化工企业制氢量相当大,中国是一个合适氢能发展的极大市场,可以将氢应用于在车用动力、分布式发电等领域。随着我国可再生能源装机量大幅快速增长,每年可再生能源弃电量难以置信。例如,国家能源集团所属的大渡河流域水电站,去年一年的弃电量为120亿度。如果用这些弃电去电解水制氢,5度电换1方氢,约可制氢24亿方。 有统计数据表明,我国早已是世界第一大制氢国。现有煤气化制氢大约1000万吨,成本6—10元/公斤;天然气制氢300万吨以上,成本大约13—23元/公斤;石油制氢300万吨,成本18元/公斤;工业副产氢大约800万吨,成本10—16元/公斤;电解水制氢100万吨,成本19—80元/公斤。此外,我国享有较好的可再生能源制氢基础,每年风电、光伏、水电等新能源电源限电大约1000亿度,可用作电解水制氢大约200万吨。基础设施建设脆弱 虽然我国制氢量名列世界首位,但据凌文讲解,与美国、日本、欧盟等高度重视氢能领域发展的国家比起,我国的氢能生产技术水平、制氢设备、输配氢能的技术和设施等皆有极大差距。 以氢燃料电池汽车产业为事例,与发达国家比起,我国氢能基础设施建设较为脆弱。凌文认为,我国目前开建的氢化车站有33座,竣工的氢化车站仅有15座,其中10座为固定式,且大部分车站的日氢化能力在200公斤以下,并且并未按照美国机动车工程师学会(SAE)标准继续执行。而日本已竣工94座、德国56座、美国40座合乎SAE标准的氢化车站。不过,一个令人振奋的消息是,我国首个合乎35MPa/70MPa双模国际标准的氢化车站样板项目预计于今年12月在江苏如皋竣工,日氢化能力超过1000公斤,这将是国内第一个行政审核完善、几乎市场化研发、全天候24小时持续运营的商业氢化车站。 “我国氢能应用于推展的主要障碍是基础设施发展迟缓,这主要与我国现阶段氢气需求量小有关。”凌文直言,“氢化车站投资成本高也是制约氢能应用于推展的缘由之一,氢企业必须把氢气到厂价与出有售价掌控在20—25元/公斤之间,才能构建几乎商业化的盈亏均衡。”关键技术装备待突破氢气虽然普遍不存在,但是在适合的成本下以安全性工艺将氢气萃取并不更容易,我国氢能生产的关键装备技术亟需突破。记者了解到,制氢环节的电解槽,储氢环节的车载氢罐,氢化车站环节的氢气压缩机、氢化机,燃料电池环节的双极板表面处置、膜电极喷涂设备,检测测试环节的燃料电池体系检测、氢气品质检测等,皆与国外有不少差距。据凌文讲解,目前中国的氢能关键装备技术情况是,45MPa相同储氢装备可生产装备厂家较少,与国外已商业运营的70MPa氢化机比起,我国仍正处于试验检验阶段;国内电流密度1.5A/cm2的成本广泛在2000元/千瓦,离国际2.5A/cm2与100元/千瓦差距较小;我国电堆体积功率大约2.2—2.7千瓦/升至的成本是3000元/千瓦,而国际3.1千瓦/升至的电堆成本才1000元/千瓦。 “在制氢环节,我国缺乏成品氢气检测标准;储运环节,我国管道运输标准仍未创建,长管拖车压力参考天然气等规定在20MPa内;标示环节,我国缺少氢化车站核心装备的涉及标准,现行标准安全性距离较小;应用于方面,我国没IV型瓶级70MPa涉及标准。”凌文说。 鉴于我国氢能将在2020年至2030年大规模商业化应用于,凌文指出,建构氢能产业有序高效发展环境,初期必须高质量的发展标准,科学的规划管控、合理的政策引领。“建议政府尽早将氢能划入我国终端能源体系,与电力交叉有序,联合沦为我国终端能源体系的消费主体。”凌文说。