日前,第五届国际氢能与燃料电池汽车大会在上海召开。在以“重新定义面向未来的车用氢能供应体系”为主题的分会场上,聚焦氢能供应链体系的建立,来自高校和企业的氢能行业专家在会上发表了自己的看法。
►中国科学院理化技术研究所研究员李青:
液氢更实用 但我国没有独立的液氢技术路线
能源体系的基本特点是体量巨大、需要安全全面的网络体系以及用户使用场景众多。目前我国已经对各种储氢方式开展了研究,但是远未达到氢能能源系统的水平。从中长期的观点考虑,需要全生命周期及综合经济性考虑,作为巨量能源体系考虑,液氢系统基本不可替代。具体来讲,高压氢气集束管的压力在200—700bar,储氢量是300—1000kg,占地面积是60—80平方米,但是液氢低温液体储罐的压力在1—1.3bar,储氢量就可以达到400—6000kg,占地面积只有15—30平方米。世界上大约有400多座加氢站,三分之一是液氢,为什么?它的实用性在规模水平上已经体现得比较清楚,但中国还没有液氢站。
近年来,国内在液氢技术链的主要核心技术上有较大的突破,包括氢液化技术、液氢储存技术、液氢运输网络、液氢用户系统等,但实际上相对氢能其他技术来说,国内在液氢系统的技术研发投入与成果少得多,技术储备和能力与国际差距很大。李青强调,中国没有独立的液氢技术路线,这个方面应该引起足够重视,使得我国的氢能建设有一个健康发展。目前全国各地已经在规划氢液化工厂。比如鸿达兴业在内蒙古乌海,在2020年4月28日已经实现了液氢生产0.5吨/天;中科富海在安徽阜阳1.5吨/天的氢液化工厂,预计在2020年底调试;华久氢能源在河南洛阳,预计在2021年12月建成8.5吨/天的氢液化工厂……
►康明斯副总裁彭立新&中国电力科学研究院,首席系统架构师周二专:
可以系统解决绿氢和可再生能源发展问题
可再生能源发电造成发电端的随机性,使得电网的稳定性非常难,挑战非常大,在电网设计过程中间,必须预留更多备用容量来实现电网的实时平衡,因此进一步增加了电网的运行成本。以水电解技术和可再生能源获取的绿氢,打破可再生能源的发展瓶颈,成为源网荷储一体化的最佳解决方案,同时,可再生能源的发展也将为绿氢赋能,持续降低制氢成本,推动其产业化。绿氢可确保整个产业链的零污染,是氢燃料电池车发展的关键成功要素,借助电解水制氢技术,氢燃料电池技术的发展又进一步推动可再生能源的加速发展,成为源网荷储一体化的重要手段。
利用PEM纯水制氢,得到的是完完全全的绿氢。在条件成熟的时候,氢气可以注入天然气管网运输,从而打破地理瓶颈,降低远距离输电需求。PEM通过辅助调节市场,参与电网实时平衡。相比碱性电解水,PEM转化效率高,可以降低运营成本;占地面积小,可以节省用地成本;PEM能够提高氢气产量,加快国产化步伐,同时降低设备成本。因此,PEM(质子交换膜)纯水制氢,一方面可以推动绿氢发展,另一方面可以解决可再生能源发生遇到的瓶颈问题,这两方面的问题可以变成一个系统工程解决。
►宝武清洁能源有限公司氢能技术总监饶文涛:
钢铁行业也在拥抱氢能
绿氢是各用能源行业最终实现零碳,甚至负碳排放的重要手段,是最终的方向。氢能是助力钢铁行业在2030年实现成产零碳产钢,零碳物流的关键。蓝氢是个过渡,过渡的时间取决于找到绿氢制备技术及装备的发展速度,可再生能源发电加水电解不是唯一路线,光解水、热解水的新技术都值得大家关注。随着产业的发展,对氢气的大容量储运技术提出要求,固体、有机液、液体储氢都将向万吨级发展,率先突围的技术将带动相关产业的发展。宝武清洁能源有限公司不光是一家资源性公司,也是一家技术公司,目前正在打造自己的产品和标准。
►中国科学院大连化学物理研究所研究员,高效电解制氢研究组长俞红梅:
要突破关键材料和核心零部件的技术挑战
PEM电解技术由高活性催化剂与低成本膜电极、抗腐蚀集电器与双极板、PEM电解槽结构、装备制造与系统集成以及可再生能源接入构成。和碱水电解(Alkall)和高温蒸汽电解(SOE)对比,纯水电解(PEM)中的质子交换膜作为关键材料,膜电极、双极板作为核心部件,都面临着成本和技术挑战。双极板的技术挑战主要包括抗腐蚀性、低接触电阻、均一性流场设计等,可以通过耐腐蚀基础材料,提高电压、利用表面处理技术、通过高通量流场、大电流等手段解决。
►上海氢枫能源技术有限公司董事长兼总经理方沛军:
氢能基础设施体系建设待解决
根据氢能联盟预计,到2030年中国的氢气需求量将达到3500万吨/年;到2050年中国的氢气需求量将达到6000万吨/年,其中交通运输方面的氢气需求量将达到2458万吨/年。目前我国的制氢技术成熟,可支撑我国氢能中长期发展,我国的制氢规模已居世界首位,加氢站数量排名世界第四。
加氢站未来的发展方向有以下几个趋势:从加氢站的建设位置来看,加氢站位置从城市郊区或化工园区向城市市中心发展;运营模式从依靠政府补贴走向商业化运营;单站加氢能力从100—550kg增加到1000kg以上。从加氢核心设备来看,核心设备国产化进程将实现完全从国外进口到非核心部件集成化到核心部件国产化再到同等品牌国产化四步走的过程。从标准体系来看,将建设全国性加氢站审批流程;健全规划、立项、审批、运营监管相关方面的制度;简化审批流程;加氢站建设的归口管理明确。
编辑:薛亚培






