氫必須定位到整個能源行業
OFweek氫能網訊:電力和電池領域的主題交流也不得不言“氫”。
3月30日,江蘇常州舉行的2019年第二屆須彌山大會上,800多位新能源汽車產業專家學者、企業、研究機構代表等出席交流電動車產業發展生態。會上,中國科學院院士歐陽明高、張家港氫云新能源研究院院長魏蔚就氫能做主要發言。
在以鋰離子電動車為主題的交流會上,兩位大咖的氫能主題發言引起了廣泛關注。與盲目唱好氫能產業不同,歐陽明高院士和魏蔚院長認可了氫能產業發展前景,但分別指出國內制氫技術發展不足,以及氫能尚處產業發展初期階段的現實,并給出了對應的發展建議。OFweek氫能整理兩位嘉賓的核心觀點,以供讀者參考。
中國科學院院士歐陽明高:制氫技術的創新發展迫在眉睫
歐陽明高表示,國內氫能燃料電池已經成為熱點。“熱”的原因是,氫能涉及汽車、鋼鐵、煤炭、石化等產眾多業,與此同時,氫能產業鏈非常長,參與人數眾多,利益相關者多,對產業推動非常有利。
從技術層面來看,國內燃料電池發動機已經取得重大技術進步,清華豐田研究院也即將在4月組建,合作雙方將開展全方位的深入合作。
這意味著,3-5年后燃料電池發動機的技術就將十分成熟。國內雖有差距,但天然的市場優勢吸引了大量的資源,進步很快,在燃料電池發動機技術上未來5年可以實現與國際技術同步。
車載儲氫方面,乘用車的主流車載儲氫技術主要是70Mpa,所儲能量約為一升0.8千瓦時。但燃料電池電力系統的總體積(包括儲氫瓶、燃料電池發動機、輔助電池等)對緊湊型轎車來說仍是一個需要克服的挑戰。
成本方面,當前儲一斤氫成本約1000美元,折合每千瓦時大概200元人民幣,按照有效能量每千瓦時400元人民幣,所以只有在長續航里程下(轎車>500km,卡車>200公里),燃料電池車的成本優勢才能體現,所以燃料電池更適合長途重載車型。
此外,歐陽明高認為,制約氫能源汽車發展的瓶頸并不是氫燃料電池發動機技術的革命,與落后的制氫技術相比,制氫技術的創新發展更加迫在眉睫。歐陽明高強調:“氫能技術落后于燃料電池技術,我們的氫能技術是100年以前的技術,需要全方位革新,因為成本偏高,效率偏低。這在化工領域可行,但在成本敏感的汽車領域絕對不行。”
所以從長遠來看,歐陽明高呼吁發展新一代制氫技術,盡管在科學層面已經突破,但預計仍需要10年時間,新一代高效低成本制氫、運氫、儲氫技術才會完全成熟。
展望未來,歐陽明高仍堅持2020年,燃料電池保有量大概約5000-10000輛,2025年估計在5-10萬輛左右。但氫能不能被僅僅定位在汽車行業,必須定位到整個能源行業。
張家港氫云新能源研究院院長魏蔚:布局液氫 支持燃料電池車千萬量級爆發
魏蔚認為隨著加氫站寫入政府工作報告,氫能后續或將上升到國家能源安全戰略高度。
自2012年起,國內就陸續出臺了大量氫能產業政策。2019年,在綠色產業指導目錄、科技部的《可再生能源與技術氫能技術重點指南》中分別重點提到加氫基礎設施、車載儲氫技術,氫燃料電池汽車的十城千輛工程也有望在今年推出。
以被納入能源體系為出發點,魏蔚強調在氫能產業核心技術研發方面,中國必須也有足夠的實力/積累盡快實現產業化。
“中國市場規模之大,一旦市場起來會吸引很多企業進入,通過國產化率的提高,通過規模效應來促進成本的降低。”魏蔚表示:“事實上,未來的先進技術,國外與國外均沒有完全實現產業化,但從長遠來看,由于中國擁有全球最大的市場,國內產業化的進程會比國外更快。”
加氫站環節,2017年加氫站開始進入商業化階段,2017-2019年期間,國內新建了超30座加氫站,以每天500公斤、1000公斤以上規格的加氫站為主流,遠高于加強站最早出現時國家提出的每天200公斤補貼門檻。 而加氫站要想實現燃油車同樣的續航里程支撐,需要每天加氫2噸以上。
具有代表性的上海江橋加氫站,一年之內加氫量超過120噸,幾乎是全球最忙的加氫站,是中國市場力量的絕對體現。
隨著市場規模的擴大,國產化率不斷提升,成本不斷降低。在前期國家補貼之下,上海已經開始500輛7.5噸氫燃料電池物流車的示范運營,用于解決快遞“最后一公里”難題,擴大了一線城市新能源汽車的活動范圍。
根據國內的氫燃料電池汽車發展規劃,2020年燃料電池汽車保有量計劃突破1萬輛,2025年達到5萬輛,2030年實現百萬輛。這意味著,氫燃料電池汽車破百萬輛還有十年左右的時間,氫燃料電池車領域是剛剛開啟持續上升發展的新產業,和10年前的純電動車差不多。
在制取儲運和終端應用環節,氫氣與天然氣有著極高的相似度,所以兩個產業鏈的發展路徑可以相互借鑒。
當前,國內天然氣車輛保有量達600多萬輛,液化儲存運輸占比54%,管道運輸占比46%。與此同時,加氣站保有量8400座,其中液化天然氣儲存占比40%。由于液化天然氣存儲效率比高壓儲存高6-8倍,所以液化天然氣僅憑40%的加氣站數量就提供了超80%的儲存能力。在高效儲存運輸體系支持下,國內天然氣汽車保有量穩定地占據著全球首位。
對應到氫能產業,液化氫氣將提高儲存運輸配送效率,提高加氫站基礎設施利用率,同時在低溫特性下,容易將雜質固體化,獲得99.999%以上的超純氫,進而維護燃料電池效能,延長燃料電池使用壽命。
除了對燃料電池系統的保護作用,液化將促進超大規模制氫,在規模效應下有效降低氫燃料成本。與此同時,液氫運輸保證了約1000公里的陸地運輸經濟半徑和10000公里的海上運輸經濟半徑,幾乎是高壓氫經濟運輸半徑的10倍,銷售覆蓋區域的100倍,對氫氣成本降低和使用終端的經濟效益具有不可估量的作用。
所以在行業規劃制定和氫能的發展路徑上,魏蔚建議先從高壓發展,然后布局液氫,在基礎設施上做好儲備,后續支撐燃料電池車輛百萬,千萬量級的爆發。
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