近日,《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》(以下簡稱《規劃》)出臺,又一次引發了“氫能熱”?!兑巹潯访鞔_,氫能是未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體,氫能產業是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向。
國家層面頂層設計的出臺,為氫能發展注入了一劑“強心針”。中國工程院院士陳清泉日前在中國電動汽車百人會論壇上表示,“氫氣具有能源和物質的屬性,具有燃料和材料的屬性,能夠耦合電力能源和化工能源,耦合能源流和物質流,在我國未來的能源系統中的地位將越來越重要?!?/span>
提高可再生能源利用率
“在‘碳達峰’‘碳中和’目標下,我國化石能源只能打‘減量牌’,我們必須要提高可再生能源的利用率?!标惽迦硎?,我國擁有豐富的可再生能源的資源,但需要儲能來解決穩定供應問題,而氫能可以解決大規??稍偕茉吹膬Υ鎲栴},也可以解決電力不能解決的冶金、化工行業的原料問題。
陳清泉介紹了兩條制氫路線,一條是通過太陽能、風能電解制氫,另一條是通過生物發酵乙醇重整制氫。他表示,我國氫氣資源,特別是工業副產氫非常豐富,煤制氫產量占世界的1/3,但含有雜質較多,不能用于質子交換膜燃料電池。而在質子交換膜制氫方面,國內外都做了很多大容量裝備,可以做到大型化,但是低成本技術仍然未實現。我國在質子交換膜關鍵材料技術和大型化方面仍然存在短板,產業化速度應盡快提升。
中央財經大學證券期貨研究所副所長史英哲表示,據預計,到2050年,中國的氫氣年需求量將達到6000萬噸,其中大部分將要由可再生能源電解制氫來提供,預計綠氫的規模將達到4000萬噸,成為占比最高的制氫方法。
拓寬氫能示范應用
交通領域是氫能應用的重要場景之一。“目前中國氫能與燃料電池產業已經進入了規?;痉缎码A段,未來車用市場仍然是氫能產業發展的重要突破口?!?北京億華通科技股份有限公司常務副總經理于民表示,預計到2025年,燃料電池汽車應用將拓展至路線固定、便于進行加氫站建設的中重卡及長途旅游客車領域,市場規模將達到5萬-10萬輛,車用氫氣需求將超過每年20萬噸;到2030年,燃料電池汽車應用領域逐步擴展至汽車應用全市場,車輛規模超過100萬輛,車用氫氣需求將達到每年400萬噸。
除了在交通領域的應用,《規劃》提出,還要穩慎推動氫能在儲能、發電、工業等領域的應用。
殼牌氫能事業部亞太區總經理陳肇南認為,藍氫和綠氫有著遠低于灰氫的碳排放強度,可以取代目前廣泛使用的灰氫,為重工業提供能源,為交通領域提供燃料,或作為季節性儲能手段支持發電行業。“氫具有較高的能量密度,因此特別適合用于重型陸路運輸、海運和航空,也能在各個工業部門發揮重要作用,如需要大量能源輸入的鋼鐵和水泥行業?!?陳肇南說道。
“在‘雙碳’目標下,氫能在我國終端能源結構中的占比將達到10%-20%?!笔酚⒄鼙硎?,氫能與電力協同互補,將更多的是綠氫與綠色電力協同互補,最后可以成為終端能源體系的重要主體,在我國的交通工業、建筑、電力等部門得到廣泛的應用,并帶動形成數以十萬億級的新興產業。
構建氫能產業創新體系
氫能產業鏈長、技術難度大,與國際領先水平相比,我國在關鍵基礎材料、核心零部件,以及氫安全科學機理、專業人才等方面,均有較大提升空間。
因此,《規劃》提出構建氫能產業創新體系。圍繞氫能高質量發展重大需求,準確把握氫能產業創新發展方向,聚焦短板弱項,持續加強基礎研究、關鍵技術和顛覆性技術創新,推動建設專業人才隊伍,構建多層次、多元化創新平臺,形成更加協同高效的創新體系,不斷提升氫能產業競爭力和創新力。
實際上,我國氫能產業的創新突破已卓有成效。于民表示,經過多年的探索與示范,中國已經掌握了燃料電池及核心零部件自主化開發核心技術,產品在功率密度、低溫啟動能力、經濟性等方面已取得明顯進步;產業鏈建設方面,我國氫燃料電池汽車的自主化產業生態體系基本建立,燃料電池系統電堆、膜電極等系統已經基本實現國產化,質子交換膜、碳紙等正在進行批量化驗證;車載氫系統方面,高端碳纖維基本實現攻關,部分高壓管閥件也有企業重點攻關,預計經過四年的示范,燃料電池汽車專用部件有望實現完全自主,對產業降本起到極大的促進作用。
“持續的技術創新,是推動產業進步的關鍵?!庇诿裰赋?,為滿足不同階段市場擴展需求,燃料電池發動機系統需向輕量化、高里程、長壽命、低成本、強環境適應性發展,另外,為提升產品續航能力,高儲氫密度,車載氫系統開發也尤為重要,預計到2025年前后,70兆帕高壓Ⅳ型儲氫瓶技術將在我國得到應用,同時液氫將初具規模。
來源:網絡
版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系刪除