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氢能商业化推广待破局 甲醇如何作“支点”
发布时间:2021-09-01作者:科谷摘编
“截至目前,已有超过三分之一的中央企业制订包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链布局,并取得了一批技术研发和示范应用成果。” 在上个月举行的2021年上半年中央企业经济运行情况新闻发布会上,国务院国资委秘书长、新闻发言人彭华岗分享的数据引人关注。
显然,受能源需求日益增长、化石燃料大量消耗与二氧化碳排放总量快速上升等因素的影响,氢能俨然成为未来能源变革的重要组成部分。
统计数据显示,当前全球氢能发展势头十分强劲。在占全球GDP约52%的27个国家中,已有16个国家制定了氢能战略,其他国家也正在制定中。
作为国家科技应用的排头兵和经济发展的晴雨表,汽车产业自然成了氢能与燃料电池最广阔的试验场。
尤其是随着中国“力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”目标的提出,更是让氢能成为汽车产业领域最热门的话题之一,也让人们对于氢能和燃料电池的发展充满了期待。
然而,如同多年前初露萌芽的电动汽车一样,处在刚刚起步阶段的氢能和燃料电池产业,仍面临着诸多技术、法规、公众认知度等方面的挑战和困难。
不过,存在未知的能源蓝海同样也充满了先机。在国内,很多行业机构、企业学校和创业团队都将目光锁定在了氢能和燃料电池领域,努力为这一新兴产业“添柴加火”。
长期以来,中国在新能源汽车领域大力推进电动化进程,其力度之大世界领先。
数据显示,2020年,中国汽车市场上纯电动汽车保有量超过400万辆,占新能源汽车总量的81.32%。
然而,纯电动汽车产销快速增长的同时,自身的隐忧也渐渐浮现。“在现有技术下,由于车企对动力电池高密度、长续航的过度追求,引发了一些安全事故。在后市场,动力电池也面临回收形势严峻,回收体系有待搭建的问题。”汽车行业分析师刘志超如是说。
这样的情况也给氢能与燃料电池的发展创造了机遇。国际氢能委员会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》显示,到2050年,氢能源需求将是目前的10倍。预计到2030年,全球燃料电池乘用车年销量将达到1000万辆至1500万辆。
在同济大学汽车学院教授余卓平看来,碳中和目标已形成全球共识,很多国家都确定了明确的时间节点。氢能在交通领域的发展正在稳步推进,尤其在重型卡车等领域,燃料电池汽车将为成为一个重要的技术路线被采用。
“与此同时,各地陆续发布的‘十四五规划’更是将氢能发展置于重要位置,中国氢能产业虽发展晚于欧美日韩,但发展速度迅猛,尤其在产业链布局方面已逐渐赶超西方国家。”余卓平直言。
尽管氢能源与燃料电池发展的前景光明,但是中国燃料电池汽车产业仍面临核心技术和关键零部件缺失、企业创新能力不强、加氢设施建设难等突出问题。
“例如碳纸、空压机、氢气循环泵、储氢系统瓶口阀等关键制氢的材料和部件,中国目前总体上都还依赖进口。”同济大学新能源汽车工程中心副主任、燃料电池复合电源研究所所长张存满直言。
此外,由于在储运过程中极易发生泄漏,安全性和经济性是氢气的储存和运输中不可忽视的问题。当前国内企业采用较多的储运技术是高压储氢技术,存在压力风险与充装风险。
“因此,要加快轻质、耐压、高储氢密度、高安全性的新型储罐的研发工作,完善化学储氢技术中相关储氢机理,提高各类储氢技术的效率。” 张存满建议说。
“通常,人们往往片面地将‘新能源汽车’等同于‘电动汽车’。”刘志超表示,“事实上,我国新能源汽车技术路线应是多元的,如高效内燃机及混合动力、清洁替代燃料、纯电驱动、氢燃料电池等。走出一条符合国情,真正高效、低碳、环保并且经济的技术路线,才是发展的关键。”
中国科学院院士丁仲礼曾表示,在推进“碳中和”进程时,需要在能源结构、能源消费、人为固碳“三端发力”。他建议国家有关部门在确定路线图时,留有一段“百家争鸣”时期,不要急于“收口”,不要急于强力推进。