李萌

在全球能源行業大變革的背景下,被視作人類“終極能源”的氫能備受青睞。此前,清華大學教授、國際氫能協會(IAHE)副主席毛宗強曾表示,氫能可以在多種方面利用,比如制成新的燃料。并且,不管氫能如何利用,最后都會變成水,在生命周期里不會留下任何污染,是一種清潔的能源。
新能源汽車的迅猛發展,使氫能成為電能之外,另外一種重要的動力能源。相關專家認為,氫能早已過了“概念性”的階段,預計在未來的三到五年時間內,氫能產業會進入一個爆發期。
那么,人們不僅會問了,氫氣的氣源來自哪里?氫氣是如何生產和制取的?以及氫氣被制作出來之后又是如何運輸、儲存和應用的?
氫是一種來源廣泛且無污染的能源載體,它可以由電力和水轉化而來,也可以由化石能源轉化或者裂解而來,且使用方式多元,可以用于燃料電池技術發電,使用過程中不產生污染物,比電力更易儲存。
制氫技術逐漸成熟
2017年12月6日,在第二屆氫能與燃料電池產業發展國際交流會暨第一屆中國(佛山)國際氫能與燃料電池技術及產品推介會上,《新能源汽車報》記者采訪到北京中電豐業技術開發有限公司董事長王德軍,其對氫能源產業的情況做了一系列的介
紹。
王德軍告訴《新能源汽車報》記者,氫能源產業分為氫氣的生產、儲運和應用三個方面。其中,從整個產業鏈來看,氫氣的生產是最成熟的技術。
王德軍介紹,氫氣的生產有很多方式,目前,工業副產氫是主要的氫源,水電解制氫只占了個位數的比例。但是,就人類追求清潔可持續的終極新能源目標而言,作為深綠的風、光等可再生能源和電解制氫儲能是最理想的氫能利用方式。
水電解制氫有堿液和純水兩種成熟的方式,目前,國內已有包括中電豐業在內的幾家公司掌握了相關技術,但是,還需要更高的標準和更經濟的目標。同時,王德軍表示,堿液制氫和純水制氫本身沒有優劣,適合不同的工況,并沒有哪一種技術可以“包打天下”。
據了解,中電豐業除了氫氣生產、儲運、加氫設備和方案的提供商之外,還和歐洲議會智庫HINICIO一起為國內氫能經濟提供戰略咨詢服務,把歐美成熟的氫能布局規劃、技術評估、人才推薦等帶到國內來,為氫能城鎮決策者、氫能投資方、氫能運營方提供科學、理性、準確的咨詢服務。
此外、氫氣的儲運也有比較成熟的標準和技術。對此,王德軍表示,氫氣的儲存有氣態、液態和固體三種方式。目前,國內高壓氣態儲存是最成熟的方式,液態儲存在美國應用最廣,固體儲存相對來說更安全。最前沿的技術是有機液態儲氫(LOHC),如果研發成功將改變整個業態。
氫氣的輸送最常見的方式是槽車,也稱為長管車或者魚雷車。隨著氫能源市場和應用的擴大,業界也更加期待氫氣管線的成熟和普及。
因此,全球范圍內加氫站的氫源有相當的比例是采用現場水電解制氫,能夠保證示范項目的長久運行,尤其是我國高昂的物流費用也是加氫站要考慮的因素。
據記者了解,目前,氫能源的應用受到市場的大力追捧,很多的技術公司、投資公司包括基金會等都在關注氫能源的應用和推廣。
隨著新能源汽車發展,氫氣作為一種高環保、無污染的氫能源,已為新能源汽車輸入新的動力。并且,在本次推介會上,佛山高明現代有軌電車示范線作為全國首條以氫能源為動力的有軌電車示范線,建成后,將對氫能源有軌電車在國內的示范推廣起到積極的促進作用。
同時,中國工程院院士衣寶廉表示:“在應用方面,除航天、消費電子,最主要的標志性應用就是氫燃料電池汽車,而且,因行駛里程長、加氫速度快以及駕乘舒適性、操控習慣和燃油車完全一樣,在未來新能源汽車產業競爭中具有很大的優勢。”
氫能市場大有作為
中國汽車工程學會理事長付于武認為,到2030年,我國氫能汽車產業產值可望突破萬億大關。
作為人類的終極能源,在未來,氫能可以實現可再生能源制氫。王德軍介紹,如果條件和技術成熟,能夠直接利用光伏或風力發電,是最為理想的一個做法。
由于目前主要還是利用水電解制氫,因此,氫氣的價格和電的價格有很大的聯系,據了解,未來影響氫原料的價格主要受制于電力的穩定性。氫氣要想在市場上有競爭力,需要控制電的價格。
王德軍認為,把電的價格控制在一毛五是最為理想的價格,并且隨著政府補貼政策的出臺和鼓勵,將會大力推動氫能源產業的發展。
同時,氫能產業也將帶來大量的市場價值,據全球知名咨詢公司麥肯錫發布的研究報告,到2050年,氫能將創造3000萬就業崗位,減少60億噸的二氧化碳排放,創造超過2.5萬億美元的市場價值。氫能汽車將占到全球的車輛的20%到25%,并承擔18%以上的能源需求,主導脫碳社會。
近年來,為鼓勵氫能產業發展,我國政府連續出臺各項產業政策。2016年發布的《“十三五”國家科技創新規劃》明確指出要發展氫能燃料電池技術;氫能標準委員會發布了《中國氫能基礎設施》藍皮書,對我國氫能的分布、生產量等進行了較為全面的統計;2017年12月,首個國家級氫能團體標準在南海發布,標準的出臺對推動國內燃料電池技術在相關領域的研發和應用能夠起到引導作用。
氫能作為一種新的能源,大眾對其還處于初期的認知階段,存在著無序競爭、加氫站發展緩慢、成本高、缺乏核心技術等問題,都制約著氫能產業的發展。
因此,毛宗強表示,我國應統籌氫能產業發展,做好氫能基礎設施的規劃和建設,加強與相關國家、地區、企業的合作,推動實現氫能的全球化進程。