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    氢能源崛起!你看好这个新兴产业的发展吗?

    2021-12-08 19:28
    梵虎财经
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    开始分享文章之前,先给大家分享一则好消息:被称为小麦“癌症”的赤霉病是极具毁灭性的真菌病害。在历经20年持续攻关之后,山东农业大学孔令让教授带领团队完成了小麦抗赤霉病基因Fhb7的定位、克隆及抗病分子机制解析,培育出抗赤霉病小麦品种。

    接下来给大家科普一下氢能这项心得技术。

    我国是世界产氢大国,产量近3000万吨,绝对是世界第一。但氢气基本上都用在了石油精炼、加氢重整和合成氨、甲醇等方面,而用于燃料电池等的高纯氢气,则不到百分之一。粗氢很便宜,每公斤不到10元,但到了加氢站,则价格差不多涨了10倍。

    你是不是对此事也很好奇呢?反正虎姐是相当的好奇,所以,查阅一些资料进而研究,发现了一些有趣的内容,分享给大家。

    目前,国内氢气压缩、精制、加氢站关键设备、零配件和技术大部分都还依赖国外。氢气瓶用材料,如高强度碳纤维、密封胶、气瓶阀组等基本也依赖国外,造成成本居高不下。

    在燃料电池方面,国内人为地把燃料电池应用区分为乘用车用和商用车用,轻易地得出燃料电池只适合于重卡等商用车的结论。

    但是,结果却是另一样的。实际上,国外燃料电池乘用车和商用车的开发基本上是同步进行的,而燃料电池乘用车技术相对更成熟。

    给大家举个例子:比如丰田Mirai氢燃料电池汽车已经实现了商业化,它和同档次的电动汽车特斯拉Model S同台竞争,价格基本相当,而续航距离和安全可靠性更优。

    近日,在“十四五”氢能产业发展论坛上,科技部原部长、中国科学院院士徐冠华表示,“未来氢能在我国终端能源体系占比将达10%,成为我国能源战略重要的组成部分。氢能将与电力协同互补,共同成为我国能源体系的消费主体,带动形成10万亿元级的新兴产业。

    与国外相比至少还差一代

    我国因为到目前为止燃料电池原材料基本依赖进口,价高质次,电堆体积大、功率密度小,加速性、稳定性都严重不足,难以实现在乘用车上使用。

    而且,国内用峰值功率除以活性区体积计算出来的功率密度,和国外平均单电池0.65V以上在汽车运行工况下的额定功率相比,实质意义有限。至于耐久性,国外要求15年寿命,5000小时无故障,国内简单地理解成5000小时劣化系数来计算,更是相差甚远。

    最近,某国外公司的不少电堆已经进入中国市场,很多做成系统并已在几大检测机构中测试。

    相比之下,同样标称130kw的电堆,体积不到国产电堆的一半,而按同样单电池0.65V计的额定功率,国产电堆功率比进口电堆至少低20%以上。“实际上,我们国产的很多电堆和世界最先进的电堆技术相比,至少还差一代以上。”柴茂荣强调。

    此外,在关键材料上,我国有很多厂家都宣传能生产。但实际上,催化剂方面,国内在耐久性能、单位铂金的发电电流MMA都有很大的差异,具体体现在担载工艺和载体选材上。

    氢能可以使用多种工艺和能源生产,一般情况下使用颜色对不同工艺生产的氢能予以区分,常用的如灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢用化石燃料生产,蓝氢是使用碳捕集和封存(CCS)技术脱碳的灰氢,绿氢即可再生能源生产的氢能。

    随着碳中和目标的提出,“颜色分类法”显示出其局限性。一些国家开始量化制氢过程中产生的碳排放量,以此区分氢能。去年,中国氢能联盟也制定了团体标准,将氢能分为非低碳氢、低碳氢、清洁氢。

    核心材料和技术自主化才能站在产业链顶端

    车载用高功率双极板技术,也一直是我国的短板。从上一代石墨双极板到最新的无镀层钛金属双极板,有效地解决了车载用电堆双极板的轻量化、抗震强度、耐腐蚀性、大规模连续生产和生产效率的问题。我国的金属双极板的耐腐蚀性、镀膜强度、生产效率、平整性、耐久性,还有前面提到的电堆性能,都和国际先进水平相差悬殊。

    在能源转型大背景下,不少企业也大力发展清洁能源,并将氢能全产业链作为公司新能源发展的核心业务。

    结合国内供应链的优势,未来PEM制氢无论在初始成本还是使用成本上的经济性优势都将得到迅速提升,低成本制氢也将在不远的未来成为现实。

    因此,2030年-2035年左右,绿氢制备成本达到15元/kg以下,就有望在加油站和石化燃料平价。

    除此之外,还需要产业链其他环节的共同努力与技术提升。比如提高氢气的运输效率,降低成本,实现制氢加氢一体化,省去高昂的储运成本等,都将成为绿氢与柴油在加油站平价的关键技术。

    你看好这个新兴产业的发展吗?

    声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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