氫燃料電池

我們該如何引領“氫能熱”？

第一電動大牛作者廣東合即得 2019-08-08 10:24

想象一下，在2050年的某個夜晚，你家因為某些原因突然停電，并且一時半會兒無法恢復。這時你沒有慌張，而是走進車庫，打開氫燃料燃料電池電池車后輪胎中內設的無線供電功能，沒有發(fā)電機的轟鳴，家中瞬時又恢復了光明。

這就是氫燃料電池汽車為未來人們設定的場景。

氫能在能源結構中角色如何？

被業(yè)內專家稱之為“終極能源”的氫能，其來源廣泛，既可用傳統(tǒng)化石能源如煤炭、石油、天然氣等的低碳化技術制取，也可以通過風、光、水等可再生能源制備，并且熱值居各燃料之首。

根據國際氫能源委員會發(fā)布的《氫能源未來發(fā)展報告》，到2050年，全球范圍內的氫能產業(yè)將提供3000萬個工作崗位、減少60億噸二氧化碳排放，氫能汽車將占全世界車輛的20%-25%。美國燃料電池和氫能協(xié)會主席說：“我認為氫能是未來最有前景的能源?！?/section>

燃料電池是當前高效清潔利用氫能的最佳方式，燃料電池汽車是目前新能源汽車的最佳替代方案，優(yōu)勢顯而易見。燃料電池汽車不僅保持了傳統(tǒng)燃油車的使用習慣，續(xù)航能達到600公里，而且能實現(xiàn)零排放。

各國如何發(fā)展氫能

日本在氫燃料電池領域取得超過1500件專利。將氫能利用作為國家戰(zhàn)略方向之一，在2014年發(fā)布“氫社會”戰(zhàn)略路線圖，在2017年發(fā)布了“氫能源基本戰(zhàn)略”，進一步明確了2030年的具體行動計劃和2050年氫能社會建設的目標。

美國2005年就將氫能列入“主流能源”選擇之一，主要推動了燃料電池汽車在物料運輸等特殊領域的應用。截至2015年，已有34家企業(yè)8000多輛燃料電池叉車投入運行，進行了較好的商業(yè)化推廣。

歐盟制定了氫能路線圖、清潔能源計劃和2020年氫能與燃料電池發(fā)展計劃。開展了大量燃料電池及燃料電池汽車的研究與示范應用，同時在資金投入、燃料電池車隊推廣項目以及加氫站建設等進行了系統(tǒng)規(guī)劃。

如何擺正氫能落地的姿勢？

“推動充電、加氫等設施建設。”氫能源首次寫入2019年《政府工作報告》，引發(fā)各界廣泛關注。可喜的是，天津、廣東、浙江、四川等多個省市已在地方政府工作報告里提到了發(fā)展氫能。一些央企也很重視，目前，上汽、濰柴、福田、長城等骨干企業(yè)已明確規(guī)劃、加大投入，推進燃料電池汽車研發(fā)和商業(yè)化。

在頂層重視、市場升溫的情況下，我國氫燃料電池汽車是否要向日本看齊，在乘用車市場上大力推進、一擁而上？并不盡然，氫燃料電池汽車要在中國良性發(fā)展，兩個原則很重要：一是結合資源稟賦開展產業(yè)布局；二是明確氫燃料電池汽車的角色定位。

首先，我國地域遼闊，各地優(yōu)質資源千差萬別，可以因地制宜發(fā)展新能源汽車產業(yè)。有些地區(qū)電力資源豐厚，可以考慮發(fā)展純電動汽車；有些地區(qū)煤炭資源豐富或者農業(yè)發(fā)達，甲醇燃料價廉易得，主要適合推廣甲醇汽車或者以甲醇為原料的水氫汽車。已經選擇好先期發(fā)展方向的地區(qū)可根據自身特性和需求，適當規(guī)劃氫燃料電池汽車的發(fā)展。

其次，從技術發(fā)展和市場狀況看，以甲醇為原料的水氫汽車具有巨大的發(fā)展前景。只要汽車原料箱中有充足的水氫原料即可保證水氫汽車的續(xù)航能力。它可有效緩解充電基礎設施覆蓋不足的問題，還可以減少充電設施的投入。水氫汽車具有內燃機汽車一樣的續(xù)航能力卻沒有排放；具有傳統(tǒng)電動車的環(huán)保性和便捷性卻沒有充電難題；具有氫燃料電池汽車一樣的綠色動力卻沒有加氫難題。

所以水氫汽車解決了目前氫燃料電池汽車在推廣中存在的加氫基礎設施成本高、用氫成本高及用氫安全等問題，是國內最適合推廣氫燃料電池汽車路徑。

為何在中國沒有快速發(fā)展？

近年來我國的氫能源汽車發(fā)展不盡如人意。據《中國氫能與燃料電池年度報告2018》，截至2018年11月，中國共有27座建成的加氫站，其中3座已被拆除，另有16座在建。加氫站多數僅供示范車輛加注使用，尚未完全公開。

加氫站發(fā)展遲緩已成為制約氫能燃料電池汽車快速發(fā)展的重要因素之一。一座加氫站的建設涉及到站址布點規(guī)劃、土地、法規(guī)等問題，沒有政府支持很難全面鋪開建。

另外加氫站建建設成本太高，一座加氫站的建設成本達1500萬～2000萬，其中設備成本約占百分之八十。

如何把握未來氫能賽道？

氫能寫入政府工作報告向外界釋放出了積極信號，接下來各部門應真正將這一積極信號落地，積極推進燃料電池產業(yè)的產業(yè)化和大規(guī)模的商業(yè)化。另外，最重要的是選擇一條適合我國氫能發(fā)展的路徑，真正實現(xiàn)我國氫能的彎道超車。

目前，罐氫路線的發(fā)展受到用氫成本、用氫安全及加氫站的布局等多個因素的制約，長期以來一直未能得到突破。即便在燃料電池技術非常成熟的日本也未能有效的克服以上瓶頸。日本知名燃料電池專家曾今說過：“生產一輛氫燃料電池汽車很容易，難的是如何布局完善的加氫基礎設施網絡”。

水氫路線是是氫能與燃料電池的一體化路徑，實現(xiàn)了制氫與燃料電池的一體化(制氫與用氫）、小型化和智能化。該路徑只需要配套的甲醇加注設施，并可利用現(xiàn)有的加油站改造。

水氫路線圖作品登記號：國作登字-2017-K-00395189

基于水氫路線開發(fā)的水氫機是采用汽化催化重整及純化多項技術從甲醇水中獲得高純氫，通過燃料電池系統(tǒng)產生電、熱等多種能源的系統(tǒng)裝置。其高效的智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)了氫氣的即產即用，并為燃料電池發(fā)電提供可靠的高純氫氣。

目前水氫機產品推向市場首先要解決水氫機的產業(yè)化制造。為了解決水氫機的產業(yè)化，“上海合既得”立足于打造水氫制造平臺，構建水氫機的產業(yè)化及智能制造技術平臺，水氫制造平臺可以聚集政府、企業(yè)資源、先進智造工藝等綜合創(chuàng)新資源加速水氫機的產業(yè)化，實現(xiàn)利益最大化。目前，水氫機的生產基地已經從去年開始在山東濰坊、貴州畢節(jié)等地陸續(xù)啟動，并取得了當地政府的大力支持。