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氫能——能源領域的未來

來源: 電池招聘網 發布時間:2019-04-16 09:53:07瀏覽次數:226次

  在車用能源領域,氫能燃料電池被認為是實現車輛使用階段“零排放”、全生命周期“低排放”的重要技術方案,是未來汽車產業技術競爭的制高點。

  氫能——能源領域的未來

  氫能是一種綠色、高效的二次能源,雖然因目前還沒有被大規模普及應用而不像電能一樣為人們所熟知,但它卻有著我們已知所有能源無可比擬的特點:

  來源廣泛:既可以借助傳統化石能源如煤炭、石油、天然氣等低碳化技術制取,也可以通過風、光、水等可再生能源制備,是實現化石能源清潔化利用和清潔能源規模化發展的利器。

  燃燒熱值高:氫燃燒的熱值高居各種燃料之冠,為液化石油氣的 2.5 倍,為汽油的 3 倍。

  清潔無污染:可循環利用,氫氣無色、無味、無毒,燃燒生成水,水電解又可以生成氫,是一種可循環使用的清潔能源。

  利用形式多:既可以通過燃燒產生熱能,在熱力發動機中產生機械功,又可以作為能源材料用于燃料電池直接產生電能,為燃料電池車、分布式發電設施提供動力,或轉換成固態氫用作結構材料。

  燃料電池是高效清潔利用氫能的最佳工具,燃料電池技術是普及氫能利用的核心技術。近年來,該技術在國際范圍內已取得了重大突破,并開始在多個應用領域進入商業化運營階段。

  近幾年來,多國政府都已出臺氫能及燃料電池發展戰略路線圖,美國、日本、德國等發達國家更是將氫能規劃上升到國家能源戰略高度。氫能開發與利用已成為發達國家能源體系中的重要組成部分。如全球發展氫能最積極國家之一的日本,近年發布了一系列激勵政策,并在氫燃料電池領域取得超過1500件專利。

  目前,歐美日等發達國家已開發出多款氫燃料電池汽車,并配套建設加氫站。2017年,寶馬,奔馳、通用等公司都開始商業化發售氫燃料電池汽車。

  國內氫能發展的新機遇

  自2011年以來,我國政府有關部門從戰略、產業結構、科技、財政等方面相繼發布了一系列政策,引導并鼓勵包括氫燃料電池和相關產業在內的氫能產業發展。相比純電池車,氫能燃料電池汽車具有續航里程及燃料補充時間等優勢,如今氫能在國內早已過了“概念性”的階段,進入小規模商業化推廣階段。分析人士認為,燃料電池汽車預計2020年商用車領域將實現萬輛產銷規模,以及氫能產業也將進入一個爆發期。

  科技部部長萬鋼也曾表示,氫具有來源廣泛、大規模穩定儲存、持續供應、遠距離運輸、快速補充等特點,在未來車用能源中,氫燃料與電力將并存互補,共同支撐新能源汽車產業發展,必須加強協同創新,加快推動氫能燃料電池產業全面發展。

  4月10日,工信部副部長辛國斌廣東調研提出:氫燃料電池汽車是新能源汽車的重要技術路線之一,廣東佛山、云浮兩地政府系統謀劃、科學布局,相關企業積極創新、持續投入,初步形成了包含氫燃料電池整車和關鍵零部件的產業體系,并在公交、物流等領域開展了小規模示范應用,發展成績值得肯定,下一步還要繼續開展核心技術攻關、不斷降本增效、完善標準體系,打通氫能供應關鍵環節,提升市場競爭能力。

氫能——能源領域的未來

  “我國在氫燃料電池汽車領域起步很早,尤其是在北京奧運會和上海世博會期間,可謂站在全球第一陣營。”同濟大學校長助理、智能型新能源汽車協同創新中心主任余卓平坦言,“雖然前幾年行業整體減少了這一領域的研發和投入,走了一段時間的‘下坡路’,但我們依然‘咬緊’國際先進水平。背靠較為成熟和完善的新能源汽車產業基礎,只要氫能作為能源的戰略確定,我們會‘跑’得比任何國家都快。”余卓平表示。

  在發展氫燃料電池汽車方面,我國具備一定的先天優勢和基礎,同時已經積累了豐富新能源汽車研發和推廣經驗,隨著制氫、儲氫、輸氫工業的快速發展,我國燃料電池汽車行業有望以最快的速度前進。

  水氫謀篇布局

  水氫技術在氫能與燃料電池行業中有著得天獨厚的優勢,它是基于甲醇重整制氫與燃料電池高度集成的綜合發電技術,它直擊氫能行業的痛點,利用現場制氫的方式避開了傳統罐氫產業鏈的安全問題、成本問題、加氫基礎設施布局等問題,從根本上解決燃料電池的氫源,直接為用戶提供了清潔、安全、可靠的供電方案,為氫能與燃料電池的大規模市場與商業化提供出路。

  水氫機是以甲醇和水的混合液作為原料,將其氣化—催化整合—純化從而產生高純度氫氣再利用氫氣發電的一種新能源發電設備。這種設備具有便攜可移動、原料來源廣、氫氣即產即用的特點。水氫機不但解決了氫氣的儲運難題,還將氫氣的使用成本大大降低。與傳統的發電技術相比,水氫機能量轉換效率約70%,是傳統汽油和柴油發電機的2倍以上,而且發電成本僅為后者的1/3,并且維護頻率低,污染程度極低。

  在新能源汽車領域,團隊早在2015年就成功將水氫機應用在電動車上,并已經完成多次迭代開發。此外,還有清華大學裴普成教授為領頭人的一批專家助陣水氫汽車。另外,在團隊的努力下,水氫旅游觀光車項目也即將拿到國家生產許可證。

  水氫汽車有內燃機汽車一般的續航能力卻沒有污染物排放,它有電動車一般便捷卻沒有續航短板,它有氫燃料電池汽車一樣的綠色動力卻沒有加氫難題。水氫汽車對實現我國新能源汽車的彎道超車具有戰略性的歷史意義,可以率性實現我國的綠色交通和節能減排。

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