氫燃料電池

我們該如何引領(lǐng)“氫能熱”？

第一電動大牛作者廣東合即得 2019-08-08 10:24

想象一下，在2050年的某個夜晚，你家因為某些原因突然停電，并且一時半會兒無法恢復(fù)。這時你沒有慌張，而是走進車庫，打開氫燃料燃料電池電池車后輪胎中內(nèi)設(shè)的無線供電功能，沒有發(fā)電機的轟鳴，家中瞬時又恢復(fù)了光明。

這就是氫燃料電池汽車為未來人們設(shè)定的場景。

氫能在能源結(jié)構(gòu)中角色如何？

被業(yè)內(nèi)專家稱之為“終極能源”的氫能，其來源廣泛，既可用傳統(tǒng)化石能源如煤炭、石油、天然氣等的低碳化技術(shù)制取，也可以通過風(fēng)、光、水等可再生能源制備，并且熱值居各燃料之首。

根據(jù)國際氫能源委員會發(fā)布的《氫能源未來發(fā)展報告》，到2050年，全球范圍內(nèi)的氫能產(chǎn)業(yè)將提供3000萬個工作崗位、減少60億噸二氧化碳排放，氫能汽車將占全世界車輛的20%-25%。美國燃料電池和氫能協(xié)會主席說：“我認(rèn)為氫能是未來最有前景的能源?！?/section>

燃料電池是當(dāng)前高效清潔利用氫能的最佳方式，燃料電池汽車是目前新能源汽車的最佳替代方案，優(yōu)勢顯而易見。燃料電池汽車不僅保持了傳統(tǒng)燃油車的使用習(xí)慣，續(xù)航能達到600公里，而且能實現(xiàn)零排放。

各國如何發(fā)展氫能

日本在氫燃料電池領(lǐng)域取得超過1500件專利。將氫能利用作為國家戰(zhàn)略方向之一，在2014年發(fā)布“氫社會”戰(zhàn)略路線圖，在2017年發(fā)布了“氫能源基本戰(zhàn)略”，進一步明確了2030年的具體行動計劃和2050年氫能社會建設(shè)的目標(biāo)。

美國2005年就將氫能列入“主流能源”選擇之一，主要推動了燃料電池汽車在物料運輸?shù)忍厥忸I(lǐng)域的應(yīng)用。截至2015年，已有34家企業(yè)8000多輛燃料電池叉車投入運行，進行了較好的商業(yè)化推廣。

歐盟制定了氫能路線圖、清潔能源計劃和2020年氫能與燃料電池發(fā)展計劃。開展了大量燃料電池及燃料電池汽車的研究與示范應(yīng)用，同時在資金投入、燃料電池車隊推廣項目以及加氫站建設(shè)等進行了系統(tǒng)規(guī)劃。

如何擺正氫能落地的姿勢？

“推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)?！睔淠茉词状螌懭?019年《政府工作報告》，引發(fā)各界廣泛關(guān)注?？上驳氖牵旖?、廣東、浙江、四川等多個省市已在地方政府工作報告里提到了發(fā)展氫能。一些央企也很重視，目前，上汽、濰柴、福田、長城等骨干企業(yè)已明確規(guī)劃、加大投入，推進燃料電池汽車研發(fā)和商業(yè)化。

在頂層重視、市場升溫的情況下，我國氫燃料電池汽車是否要向日本看齊，在乘用車市場上大力推進、一擁而上？并不盡然，氫燃料電池汽車要在中國良性發(fā)展，兩個原則很重要：一是結(jié)合資源稟賦開展產(chǎn)業(yè)布局；二是明確氫燃料電池汽車的角色定位。

首先，我國地域遼闊，各地優(yōu)質(zhì)資源千差萬別，可以因地制宜發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)。有些地區(qū)電力資源豐厚，可以考慮發(fā)展純電動汽車；有些地區(qū)煤炭資源豐富或者農(nóng)業(yè)發(fā)達，甲醇燃料價廉易得，主要適合推廣甲醇汽車或者以甲醇為原料的水氫汽車。已經(jīng)選擇好先期發(fā)展方向的地區(qū)可根據(jù)自身特性和需求，適當(dāng)規(guī)劃氫燃料電池汽車的發(fā)展。

其次，從技術(shù)發(fā)展和市場狀況看，以甲醇為原料的水氫汽車具有巨大的發(fā)展前景。只要汽車原料箱中有充足的水氫原料即可保證水氫汽車的續(xù)航能力。它可有效緩解充電基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋不足的問題，還可以減少充電設(shè)施的投入。水氫汽車具有內(nèi)燃機汽車一樣的續(xù)航能力卻沒有排放；具有傳統(tǒng)電動車的環(huán)保性和便捷性卻沒有充電難題；具有氫燃料電池汽車一樣的綠色動力卻沒有加氫難題。

所以水氫汽車解決了目前氫燃料電池汽車在推廣中存在的加氫基礎(chǔ)設(shè)施成本高、用氫成本高及用氫安全等問題，是國內(nèi)最適合推廣氫燃料電池汽車路徑。

為何在中國沒有快速發(fā)展？

近年來我國的氫能源汽車發(fā)展不盡如人意。據(jù)《中國氫能與燃料電池年度報告2018》，截至2018年11月，中國共有27座建成的加氫站，其中3座已被拆除，另有16座在建。加氫站多數(shù)僅供示范車輛加注使用，尚未完全公開。

加氫站發(fā)展遲緩已成為制約氫能燃料電池汽車快速發(fā)展的重要因素之一。一座加氫站的建設(shè)涉及到站址布點規(guī)劃、土地、法規(guī)等問題，沒有政府支持很難全面鋪開建。

另外加氫站建建設(shè)成本太高，一座加氫站的建設(shè)成本達1500萬～2000萬，其中設(shè)備成本約占百分之八十。

如何把握未來氫能賽道？

氫能寫入政府工作報告向外界釋放出了積極信號，接下來各部門應(yīng)真正將這一積極信號落地，積極推進燃料電池產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和大規(guī)模的商業(yè)化。另外，最重要的是選擇一條適合我國氫能發(fā)展的路徑，真正實現(xiàn)我國氫能的彎道超車。

目前，罐氫路線的發(fā)展受到用氫成本、用氫安全及加氫站的布局等多個因素的制約，長期以來一直未能得到突破。即便在燃料電池技術(shù)非常成熟的日本也未能有效的克服以上瓶頸。日本知名燃料電池專家曾今說過：“生產(chǎn)一輛氫燃料電池汽車很容易，難的是如何布局完善的加氫基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)”。

水氫路線是是氫能與燃料電池的一體化路徑，實現(xiàn)了制氫與燃料電池的一體化(制氫與用氫）、小型化和智能化。該路徑只需要配套的甲醇加注設(shè)施，并可利用現(xiàn)有的加油站改造。

水氫路線圖作品登記號：國作登字-2017-K-00395189

基于水氫路線開發(fā)的水氫機是采用汽化催化重整及純化多項技術(shù)從甲醇水中獲得高純氫，通過燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生電、熱等多種能源的系統(tǒng)裝置。其高效的智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)了氫氣的即產(chǎn)即用，并為燃料電池發(fā)電提供可靠的高純氫氣。

目前水氫機產(chǎn)品推向市場首先要解決水氫機的產(chǎn)業(yè)化制造。為了解決水氫機的產(chǎn)業(yè)化，“上海合既得”立足于打造水氫制造平臺，構(gòu)建水氫機的產(chǎn)業(yè)化及智能制造技術(shù)平臺，水氫制造平臺可以聚集政府、企業(yè)資源、先進智造工藝等綜合創(chuàng)新資源加速水氫機的產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)利益最大化。目前，水氫機的生產(chǎn)基地已經(jīng)從去年開始在山東濰坊、貴州畢節(jié)等地陸續(xù)啟動，并取得了當(dāng)?shù)卣拇罅χС帧?/section>