氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目研究_第1頁(yè)
氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目研究_第2頁(yè)
氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目研究_第3頁(yè)
氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目研究_第4頁(yè)
氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目研究_第5頁(yè)
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氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目研究加強(qiáng)氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新1、持續(xù)提升氫能關(guān)鍵核心技術(shù)水平充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì),做好整體跟進(jìn)提升,對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),圍繞氫能產(chǎn)業(yè)薄弱環(huán)節(jié),加強(qiáng)技術(shù)引進(jìn)、消化和吸收,努力縮小技術(shù)儲(chǔ)備差距,夯實(shí)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展基礎(chǔ)。強(qiáng)化以氫能為媒介的電能、熱能、燃料等異質(zhì)能源互聯(lián)互通技術(shù)研究,不斷提高電-氫及氫-電系統(tǒng)綜合能效,推動(dòng)氫能深入融入現(xiàn)代能源體系,不斷擴(kuò)大氫能高效應(yīng)用范圍。集中優(yōu)勢(shì)力量開(kāi)展氫能產(chǎn)業(yè)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新,重點(diǎn)推進(jìn)基于生物質(zhì)超臨界水氣化制氫發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和適應(yīng)可再生能源波動(dòng)性的質(zhì)子交換膜(PEM)制氫技術(shù)研究,在充分論證的基礎(chǔ)上推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化示范。持續(xù)提高堿性電解水制氫效率,進(jìn)一步降低制氫綜合成本。著力提升氫能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)水平,加快推進(jìn)高效可再生能源制氫、高回收率氫氣純化、氫燃料電池、安全高效儲(chǔ)氫、氫冶煉和氫能安全監(jiān)測(cè)保障等關(guān)鍵技術(shù)研究,促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、商業(yè)化發(fā)展條件逐步成熟。2、著力打造氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新支撐平臺(tái)聚焦氫能產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié),匯聚省內(nèi)外重點(diǎn)科研機(jī)構(gòu)、高等院校和龍頭企業(yè)的創(chuàng)新資源,打造高水平氫能技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái),為全省氫能產(chǎn)業(yè)加速示范試點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)整體跟進(jìn)、尋求局部突破形成合力。推進(jìn)以院校為支撐、企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、工程研究中心、技術(shù)創(chuàng)新中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和前沿交叉研究平臺(tái),依托首批氫能綜合利用示范項(xiàng)目建設(shè)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地和成果轉(zhuǎn)化、知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證等氫能創(chuàng)新支撐平臺(tái)。培育一批具有自主產(chǎn)權(quán)的技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè),在氫能產(chǎn)業(yè)重要技術(shù)取得突破的基礎(chǔ)上,積極引導(dǎo)企業(yè)整合資源、協(xié)同發(fā)展,打造具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺(tái)。3、推動(dòng)建設(shè)氫能專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍立足氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展需要,落實(shí)人才引進(jìn)政策,實(shí)施氫贛領(lǐng)軍專(zhuān)項(xiàng)人才引進(jìn)計(jì)劃,主動(dòng)對(duì)接引進(jìn)氫能領(lǐng)域領(lǐng)軍人才和高層次創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),提升氫能前沿技術(shù)研發(fā)領(lǐng)頭動(dòng)力。建立省級(jí)氫能產(chǎn)業(yè)專(zhuān)家智庫(kù),為全省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供政策咨詢(xún)、技術(shù)攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)化等方面的合作與服務(wù)。以首批氫能綜合利用示范項(xiàng)目為載體開(kāi)展重點(diǎn)科技項(xiàng)目研究和成果轉(zhuǎn)化實(shí)證,聚集和培養(yǎng)一批氫能產(chǎn)業(yè)高端人才。支持國(guó)內(nèi)外院校、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在省內(nèi)建立研究中心,夯實(shí)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專(zhuān)業(yè)人才基礎(chǔ)。建立健全人才培養(yǎng)培訓(xùn)機(jī)制,支持省內(nèi)高校開(kāi)設(shè)氫能相關(guān)專(zhuān)業(yè),加快氫能技術(shù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng),建立合理的產(chǎn)業(yè)人才梯隊(duì)。4、積極開(kāi)展氫能技術(shù)創(chuàng)新合作立足江西毗鄰粵港澳大灣區(qū)、長(zhǎng)三角的區(qū)位優(yōu)勢(shì),鼓勵(lì)省內(nèi)院校、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)加強(qiáng)與周邊地區(qū)技術(shù)先進(jìn)相關(guān)單位的交流,推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)、關(guān)鍵材料、重大裝備研究創(chuàng)新合作。支持省內(nèi)企業(yè)在國(guó)內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)研究高地設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu),開(kāi)展產(chǎn)業(yè)合作和技術(shù)引進(jìn)。鼓勵(lì)省內(nèi)企業(yè)加入產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和國(guó)際氫能委員會(huì)等國(guó)內(nèi)外組織,參與氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展路線(xiàn)圖的制定。氫能的發(fā)展前景氫氣純化技術(shù)方面,美國(guó)與日本立足本國(guó)能源結(jié)構(gòu)和技術(shù)優(yōu)勢(shì),分別聚焦小型天然氣重整制氫場(chǎng)景與氨分解重整制氫、有機(jī)液體解析氫氣場(chǎng)景,開(kāi)展燃料電池車(chē)用氫氣純化技術(shù)研究,包括高效小型變壓吸附技術(shù)、有機(jī)膜分離、無(wú)機(jī)膜分離和全屬膜分離技術(shù)。我國(guó)的氫氣來(lái)源廣泛,尤其是副產(chǎn)氣雜質(zhì)種類(lèi)多且含量分布寬,單一純化技術(shù)路線(xiàn)難以滿(mǎn)足實(shí)際需求。尤其在燃料電池車(chē)用氫氣純化領(lǐng)域,我國(guó)起步較晚,缺乏系統(tǒng)性研究。氫儲(chǔ)存技術(shù)方面,目前我國(guó)對(duì)儲(chǔ)氫材料的研究比較活躍,研究?jī)?nèi)容涉及到了高壓儲(chǔ)氫、碳納米管儲(chǔ)氫、新型合金儲(chǔ)氫、有機(jī)化合物儲(chǔ)氫、碳凝膠儲(chǔ)氫、玻璃微球儲(chǔ)氫、氫漿儲(chǔ)氫、層狀化合物儲(chǔ)氫等當(dāng)前國(guó)際氫儲(chǔ)存技術(shù)研發(fā)的主要方面,并在金屬氫化物儲(chǔ)氫、碳納米管儲(chǔ)氫、復(fù)雜化合物儲(chǔ)氫等方面具有優(yōu)勢(shì)。加強(qiáng)氫燃料電池技術(shù)和復(fù)燃料電池汽車(chē)以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的研發(fā)。發(fā)展復(fù)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要方面是發(fā)展氫能交通運(yùn)輸體系和氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在氫燃料電池方面,我國(guó)可重點(diǎn)發(fā)展:大功率質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)、中低溫固體氧化物燃料電池技術(shù)、基于燃料電池的系統(tǒng)集成技術(shù)、質(zhì)子交換膜技術(shù)、電催化劑技術(shù)、先進(jìn)的膜電極組件技術(shù)、無(wú)鉑催化劑技術(shù)等。氫能核心產(chǎn)業(yè)鏈(一)制氫環(huán)節(jié)電解水制氫與裝備,制氫-中國(guó)石油、中國(guó)石化、衛(wèi)星化學(xué)、寶豐能源、陽(yáng)光電源、旭陽(yáng)集團(tuán)、鴻達(dá)興業(yè);制氫裝備-派瑞氫能(718所)、中電豐業(yè)、陽(yáng)光電源+中科院大連化物所、航天507所、蘭石重裝;制氫材料-科力遠(yuǎn)。工業(yè)副產(chǎn)氫,焦?fàn)t煤氣-美錦能源、中國(guó)旭陽(yáng)集團(tuán)(H);氯堿副氫-濱化股份、鴻達(dá)興業(yè)。石化原材料制氫,乙烷裂解/丙烷脫氫(制乙烯)-衛(wèi)星化學(xué)、萬(wàn)華化學(xué)、金能科技;天然氣重整-中船718所、亞聯(lián)高科;煤制氫-國(guó)家能源集團(tuán)等。(二)儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)分離/純化/增壓/液化/儲(chǔ)存/運(yùn)輸裝備,中集安瑞科、富瑞氫能、中科富海、四川空分、大陸制氧、廈門(mén)鎢業(yè)、科力遠(yuǎn)、安泰科技、武漢氫陽(yáng)、聚力氫能等。加氫站制造/運(yùn)營(yíng),中船718所、厚普股份、亞聯(lián)高科、舜華新能源、深冷股份、林德等;加氫運(yùn)營(yíng):中國(guó)石化、厚普股份、亞聯(lián)高科、重慶燃?xì)獾?。(三)氫能?chē)輛與特種裝備制造商用車(chē)專(zhuān)用車(chē)與工程機(jī)械等,氫能是公認(rèn)的清潔能源,作為低碳和零碳能源正在脫穎而出。21世紀(jì),我國(guó)和美國(guó)、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發(fā)展規(guī)劃,并且目前我國(guó)已在氫能領(lǐng)域取得了多方面的進(jìn)展,在不久的將來(lái)有望成為氫能技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)先的國(guó)家之一,也被國(guó)際公認(rèn)為最有可能率先實(shí)現(xiàn)氫燃料電池和氫能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家。氫能發(fā)展?fàn)顩r(一)制氫制氫環(huán)節(jié)主要包括電解水制氫、煤制氫、天然氣制氫、生物質(zhì)制氫、光解制氫、熱化學(xué)制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等方式。電解水制氫是未來(lái)重要發(fā)展方向。電解水制氫具有制取過(guò)程無(wú)污染物和溫室氣體排放、氫氣純度高等優(yōu)勢(shì)。從制取成本看,化石能源制氫約10元/kg,工業(yè)副產(chǎn)氫約21元/kg,電解水制氫約30元/kg。受成本因素影響,目前全球約96%的氫氣來(lái)源于化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫,僅有約4%的氫氣來(lái)源于電解水。2018年,中國(guó)年氫氣產(chǎn)量約2100萬(wàn)噸,占全球總產(chǎn)量的比例超過(guò)30%,是世界第一大氫氣生產(chǎn)國(guó),其中電解水制氫僅占約5%。隨著可再生能源規(guī)?;l(fā)展和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)日趨完善,電解水制氫已逐步成為各國(guó)能源科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)支持的焦點(diǎn)。電價(jià)是制約電制氫發(fā)展的關(guān)鍵。目前電價(jià)占電制氫總成本比重約為85%,按電制氫電價(jià)約0.4~0.6元/kWh計(jì)算,我國(guó)電制氫成本約30~40元/kg。當(dāng)電價(jià)降低到0.1元/kWh時(shí),電制氫成本可下降至10元/kg與化石能源制氫價(jià)格相當(dāng)。目前各地發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),其中氫氣主要來(lái)源于化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫。(二)儲(chǔ)氫根據(jù)狀態(tài),儲(chǔ)氫可分為高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是我國(guó)目前應(yīng)用最廣泛的氫氣存儲(chǔ)形式,其中35MPa儲(chǔ)氫瓶已批量化應(yīng)用,70MPa儲(chǔ)氫瓶也步入產(chǎn)業(yè)化推廣階段。低溫液態(tài)儲(chǔ)氫被認(rèn)為是前景較好的氫氣大規(guī)模存儲(chǔ)發(fā)展方向之一,但目前我國(guó)液氫僅用于航天,與國(guó)外70%左右氫氣采用液氫運(yùn)輸相比差距較大,且成本是美國(guó)等技術(shù)壟斷國(guó)的20倍以上。(三)運(yùn)氫運(yùn)氫主要方式包括氣氫拖車(chē)、液氫槽車(chē)、管道運(yùn)輸。目前國(guó)外以液氫槽車(chē)和管道運(yùn)輸為主,國(guó)內(nèi)絕大部分采用氣氫拖車(chē)運(yùn)輸并建有少量氫氣管道。國(guó)內(nèi)氣氫拖車(chē)運(yùn)輸發(fā)展非常成熟,設(shè)計(jì)制造技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;液氫槽車(chē)運(yùn)輸在我國(guó)僅應(yīng)用于航天領(lǐng)域,尚不允許民用領(lǐng)域開(kāi)展液氫公路運(yùn)輸,但長(zhǎng)期來(lái)看液氫槽車(chē)將取代氣氫拖車(chē)成為主要運(yùn)氫方式;管道運(yùn)輸仍處于試點(diǎn)示范階段,我國(guó)氫氣管道里程僅約400km,占比不到全球總規(guī)模的8%,最具代表性的大口徑氫氣管道有濟(jì)源-洛陽(yáng)(25km)、巴陵-長(zhǎng)嶺(43km)等。受運(yùn)輸技術(shù)及成本限制,短期內(nèi)氫能消納以就近消納為主,難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸消納。(四)用氫目前我國(guó)生產(chǎn)的氫氣95%作為化工行業(yè)的原材料應(yīng)用于傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域,其余5%用于以氫燃料電池為核心的能源網(wǎng)絡(luò)。其中,氫能主要有動(dòng)力、電力、家庭三個(gè)應(yīng)用方向。1、動(dòng)力領(lǐng)域應(yīng)用狀況動(dòng)力方面,氫氣可用于汽車(chē)、飛機(jī)、輪船、火箭等領(lǐng)域,其中目前最主要、前景最廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景是氫燃料電池車(chē)。氫能汽車(chē)包括氫燃料內(nèi)燃機(jī)車(chē)、氫燃料電池車(chē)兩種。氫燃料電池車(chē)能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)60%~80%,而氫燃料內(nèi)燃機(jī)車(chē)能量轉(zhuǎn)化效率僅30%左右,所以業(yè)界將氫燃料電池車(chē)作為氫能汽車(chē)主要發(fā)展方向。相比于純電動(dòng)汽車(chē),氫燃料電池汽車(chē)具有續(xù)航里程長(zhǎng)、燃料加注快(3到5分鐘)、低溫性能好、回收無(wú)污染等優(yōu)勢(shì),在遠(yuǎn)距離、載重大、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的商用車(chē)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。目前氫燃料電池汽車(chē)成本明顯高于燃油和純電動(dòng)車(chē)型,燃油車(chē)百公里油費(fèi)約為50元,純電動(dòng)汽車(chē)百公里電費(fèi)約為6元(家用充電)~15元(商用充電),氫燃料電池車(chē)燃料費(fèi)用約100元(百公里耗氫量為1.5kg,氫氣價(jià)格70元/kg)。在氫氣加注方面,我國(guó)具備設(shè)計(jì)建造35MPa加氫站的能力,而國(guó)際主流的70MPa加氫站及其關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)仍處于示范驗(yàn)證階段。到2030年預(yù)計(jì)將建成1000座加氫站。2、電力領(lǐng)域應(yīng)用狀況與其他儲(chǔ)能技術(shù)相比,氫儲(chǔ)能主要優(yōu)勢(shì)是環(huán)保性能好,但其投資成本遠(yuǎn)超抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能,且響應(yīng)速度慢、效率低,如果制氫電價(jià)為0.1元/kWh,則氫儲(chǔ)能能源成本將下降到0.5元/kWh左右,低于電化學(xué)儲(chǔ)能能源成本。3、家庭領(lǐng)域應(yīng)用狀況主要用途是家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)。該方面外國(guó)企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平尚不具備商業(yè)化條件。4、國(guó)內(nèi)氫燃料電池狀況氫能應(yīng)用的核心技術(shù)和產(chǎn)品是氫燃料電池。國(guó)內(nèi)氫燃料電池與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定差距,主要表現(xiàn)為使用壽命較短,車(chē)用氫燃料電池壽命一般為2000~3000小時(shí),國(guó)際領(lǐng)先水平可達(dá)到5000小時(shí),另外氫燃料電池關(guān)鍵零部件質(zhì)子交換膜目前僅有美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家具備商業(yè)化供應(yīng)能力,催化劑等核心材料也主要依賴(lài)進(jìn)口。氫能的概況(一)氫氣能量密度高,環(huán)保性能好近年來(lái),全球氣候變化和化石能源枯竭問(wèn)題日益突出,作為一種綠色高效的二次能源,氫能具有熱值高、無(wú)污染、可儲(chǔ)存、與可再生能源便捷轉(zhuǎn)換等優(yōu)點(diǎn),在交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,有望在終端能源消費(fèi)領(lǐng)域替代石油、天然氣等化石能源,有利于保障國(guó)家能源安全。(二)國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)取得了一些突破但仍有大量關(guān)鍵技術(shù)、零部件依賴(lài)國(guó)外。在全球氣能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速背號(hào)下,寶內(nèi)企業(yè)持續(xù)進(jìn)行自主研發(fā),但與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在明顯差距,制氫及氫燃料電池中的催化劑和質(zhì)子交換膜、儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)的液氫加工技術(shù)、運(yùn)氫環(huán)節(jié)的長(zhǎng)距離輸送技術(shù)和用氫環(huán)節(jié)的加氫站內(nèi)關(guān)鍵材料制備技術(shù)都掌握在加、美、日、韓、德、法等國(guó)家手中,進(jìn)口依賴(lài)高,議價(jià)能力差,制約我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。此外,我國(guó)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施總量不足以支撐氫燃料電池汽車(chē)大規(guī)模使用,技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的雙重掣肘導(dǎo)致氫能全產(chǎn)業(yè)鏈成本高。(三)全球范圍內(nèi)正掀起氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱潮將極大推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在全球加速能源低碳化轉(zhuǎn)型背景下,發(fā)達(dá)國(guó)家結(jié)合自身資源稟賦和產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀,逐步明確氫能源在國(guó)家能源體系中的定位,加速引導(dǎo)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,全球?qū)⒂瓉?lái)氫能社會(huì)發(fā)展熱潮。目前我國(guó)正處于氫能產(chǎn)業(yè)培育期,但國(guó)家層面缺乏頂層設(shè)計(jì),尚未明確氫能在國(guó)家能源戰(zhàn)略層面的重要定位,且部分補(bǔ)貼門(mén)檻高、落地困難,大量標(biāo)準(zhǔn)尚為空白或已經(jīng)過(guò)時(shí),近期國(guó)家相關(guān)部委正在組織制定氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和氫燃料電池車(chē)發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn),將有效推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。(四)國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)石化能源企業(yè)紛紛布局氫能業(yè)務(wù)目前,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)處在培育期,預(yù)計(jì)2023年將進(jìn)入快速發(fā)展期。在具體路線(xiàn)圖和詳細(xì)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃尚未出臺(tái)的情況下,國(guó)家能源集團(tuán)、中石油、中石化、國(guó)電投等大型傳統(tǒng)化石能源企業(yè)從加強(qiáng)新能源發(fā)電消納、工業(yè)副產(chǎn)氫價(jià)值利用等角度出發(fā),超前謀劃、搶抓市場(chǎng)機(jī)遇,紛紛布局氫氣管道、加氫站、油氫電綜合智慧能源站等業(yè)務(wù),氫能產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)群雄逐鹿態(tài)勢(shì)。(五)氫能尚不具備應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域的條件目前氫儲(chǔ)能系統(tǒng)效率僅為電化學(xué)儲(chǔ)能的50%左右、抽水蓄能的60%左右。未來(lái)隨著單項(xiàng)技術(shù)的突破和研發(fā)體系的構(gòu)建、配套基礎(chǔ)設(shè)施的加速建設(shè),技術(shù)國(guó)產(chǎn)化和量產(chǎn)化程度將不斷提高,氫儲(chǔ)能系統(tǒng)效率有望提升,但超過(guò)電化學(xué)儲(chǔ)能和抽水蓄能系統(tǒng)效率的難度較大。氫能源的戰(zhàn)略地位整個(gè)市場(chǎng)其實(shí)大大低估了氫能源未來(lái)的發(fā)展前景與國(guó)家推動(dòng)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的決心,其邏輯在于絕對(duì)的自主可控、產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)全中國(guó)化、減少對(duì)石油依賴(lài)。目前在新能源汽車(chē)中,核心材料就是電池,新能源電池主要有三種,分別是鉛酸電池、鯉動(dòng)力電池、燃料電池,未來(lái)小的技術(shù)迭代暫且不考慮,大的技術(shù)迭代有鈉離子電池,但主要是替代鉛酸電池和鉀電池中的磷酸鐵鯉電池的。理電池目前作為新能源汽車(chē)與儲(chǔ)能電池的主流,使用主要材料為理、鎳、錳、鉆。但是,目前世界上,鯉礦儲(chǔ)量前三位的國(guó)家,分別為智利、澳大利亞、阿根廷,鎳礦儲(chǔ)量的前三位,分別是澳大利亞、法屬新喀里多尼亞、巴西;錳礦儲(chǔ)量的前三位,分別是南非、澳大利亞、加蓬;鉆礦的儲(chǔ)量前三位分別是剛果、澳大利亞、古巴這也就意味著什么?一旦中國(guó)的錘電池規(guī)模發(fā)展,中下游企業(yè)都將被上游,其次利潤(rùn)主要都集中到上游去大家可以看看頭部新能源整車(chē)企業(yè),蔚來(lái)、小鵬、理想、哪吒等,哪一個(gè)賺錢(qián)了?中游的核心企業(yè),寧德、億緯鯉能哪一個(gè)賺大錢(qián)了?都是毛利率很低,甚至整車(chē)企業(yè),越賣(mài)越虧,只有-體化的比亞迪還有一定的利潤(rùn),但也毛利率很低。如果完全依賴(lài)鯉鎳鉆等資源,這個(gè)數(shù)十萬(wàn)億的工業(yè)體系一旦完成,如果完全離不開(kāi)鉀錦等貴金屬,不僅被人死死掐住脖子,新能源產(chǎn)生的利潤(rùn)也會(huì)被上游企業(yè),以及背后的華爾街資本全部吸走。因此站在整個(gè)大的國(guó)家自主可控、長(zhǎng)期能源安全、能源低成本的角度上看,氫能源勢(shì)在必行也就是會(huì)出現(xiàn)最近幾年開(kāi)始大規(guī)模推動(dòng)氫能源,現(xiàn)在政策層面幾個(gè)億幾十個(gè)億的投入,未來(lái)就會(huì)帶來(lái)幾百億、幾千億的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益。氫燃料電池汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)氫燃料電池汽車(chē)和傳統(tǒng)燃油車(chē)使用習(xí)慣相近,和純電動(dòng)車(chē)相比也是有一定優(yōu)勢(shì)的。(一)充電時(shí)間VS加氫時(shí)間首先在補(bǔ)能這塊,按目前電池容量普遍在50kWh的電動(dòng)車(chē)為例,在快充條件下從低電量充至80%電量,充電時(shí)間也得30分鐘左右。而氫燃料電池車(chē)加注氫氣只需要三到五分鐘,基本和傳統(tǒng)燃油車(chē)加注燃油時(shí)間相當(dāng)。(二)續(xù)航里程對(duì)比續(xù)航里程對(duì)于新能源車(chē)是繞不開(kāi)的問(wèn)題,目前絕大部分的純電車(chē)?yán)m(xù)航里程都比較低,而且還受外界溫氣溫影響,基本適合短途使用。反觀氫燃料電池車(chē),擁有更加接近傳統(tǒng)汽車(chē)的巡航里程,同時(shí)動(dòng)力不弱,可以滿(mǎn)足長(zhǎng)途行駛,不過(guò)這也得看加氫站的覆蓋。(三)國(guó)家政策對(duì)比到2020年年底,純電動(dòng)車(chē)和插電混合動(dòng)力汽車(chē)的補(bǔ)貼將會(huì)完全退出。氫燃料電池汽車(chē)是唯一財(cái)政補(bǔ)貼不退坡,不限制地方補(bǔ)貼比例上限的車(chē)型;并且2020年后,對(duì)燃料電池汽車(chē)也會(huì)持續(xù)支持。氫燃料電池汽車(chē)看似環(huán)保,使用習(xí)慣上也更接近傳統(tǒng)燃油車(chē),但是面臨的諸多問(wèn)題使得它的發(fā)展依舊緩慢。制氫技術(shù)分析盡管氫是自然界最豐富的元素之,但是天然的氫在地面上卻很少有,所以只能依靠人工制取。通常制氫的途徑有:從豐富的水中分解氫:從大量的碳?xì)浠衔镏刑崛?從廣泛的生物資源中制取氫:或利用微生物去生產(chǎn)氫等等。各種制氫技術(shù)均可掌握。但是作為能源使用,特別是普通的民用燃料,首先要求產(chǎn)氫量大,同時(shí)要求造價(jià)較低,即經(jīng)濟(jì)上具有可行性,這是今后制氫技術(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)。就長(zhǎng)遠(yuǎn)和宏觀而言,氫的主要來(lái)源是水,以水裂解制氫應(yīng)是當(dāng)代高技術(shù)的主攻方向。以下簡(jiǎn)述幾種制氫方法。(一)化石燃料制氫這是目前大量化工用氫的生產(chǎn)方法,如化肥生產(chǎn)的造氣,即以煤在氣化爐中燃燒,通過(guò)水蒸氣還原反應(yīng),獲得氫氣。同樣,石油、天然氣或生物質(zhì)燃料,均可用類(lèi)似的方法制取氫。但是,這樣的造氣效率不高,需要消耗大量能源,并對(duì)環(huán)境污染較大。以能源換燃料,是得不償失的。鑒于化石能源的有限性,應(yīng)盡可能滿(mǎn)足有機(jī)原料的需要,而不能作為產(chǎn)生氫能的依靠。(二)電解水制氫人們最早的制氫方法就從電解水開(kāi)始,至今它仍然是工業(yè)化制氫的重要方法。盡管改進(jìn)型的電解槽已把電耗壓到了相當(dāng)?shù)停€是工業(yè)生產(chǎn)中的電老虎。而且電本屬二次能源,除了水電,電是用大量燃料換來(lái)的,其中經(jīng)過(guò)熱能、機(jī)械能、電能的轉(zhuǎn)換,本來(lái)能耗就不小,再經(jīng)電解水制成氫,總的能源效率實(shí)在太低,以此將氫作能源,無(wú)疑也是不可取的。不過(guò)現(xiàn)在正繼續(xù)改進(jìn)電解水制氫的工藝,并使用豐水期的水電,或利用風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源來(lái)電解水制氫作為這些新能源的貯存手段,自當(dāng)別論,不能不說(shuō)是有可取之處。(三)硫化氫制氫在石油煉制、煤和天然氣脫硫過(guò)程中都有硫化氫產(chǎn)出,自然界也有硫化氫礦藏,或伴隨地?zé)岬鹊拈_(kāi)采也會(huì)產(chǎn)生硫化氫。國(guó)外已有硫化氧分解方法,包括氣相分解法(干法)和溶液分解法(濕法),能同時(shí)獲得硫磺和氫氣。盡管這種工藝需要一定的高溫(約600C)和適當(dāng)?shù)拇呋瘎蚪?jīng)過(guò)光照等措施,但是能化害為利,綜合利用,將不失為一種制氫的好方法。(四)光解海水制氫80年代末,國(guó)際上出現(xiàn)了光解海水制氫的方法,以激光誘導(dǎo)MOCVD制膜技術(shù)有所突破,制成新型的金屬/半導(dǎo)體/金屬氧化物光電化學(xué)膜,用此種膜作為

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