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文檔簡介
江西省氫能項目提出的理由制氫技術(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:從大量的碳氫化合物中提取: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,同時要求造價較低,即經(jīng)濟上具有可行性,這是今后制氫技術(shù)的選擇標準。就長遠和宏觀而言,氫的主要來源是水,以水裂解制氫應(yīng)是當代高技術(shù)的主攻方向。以下簡述幾種制氫方法。(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)盡可能滿足有機原料的需要,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始,至今它仍然是工業(yè)化制氫的重要方法。盡管改進型的電解槽已把電耗壓到了相當?shù)?,但還是工業(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的,其中經(jīng)過熱能、機械能、電能的轉(zhuǎn)換,本來能耗就不小,再經(jīng)電解水制成氫,總的能源效率實在太低,以此將氫作能源,無疑也是不可取的。不過現(xiàn)在正繼續(xù)改進電解水制氫的工藝,并使用豐水期的水電,或利用風能、太陽能等可再生能源來電解水制氫作為這些新能源的貯存手段,自當別論,不能不說是有可取之處。(三)硫化氫制氫在石油煉制、煤和天然氣脫硫過程中都有硫化氫產(chǎn)出,自然界也有硫化氫礦藏,或伴隨地熱等的開采也會產(chǎn)生硫化氫。國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?shù)拇呋瘎?,或?jīng)過光照等措施,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,用此種膜作為海水電解的隔膜,能使海水分離制得氫和氧,其電耗低,轉(zhuǎn)換效率已達10%左右,此方法已引起各國科學(xué)家的關(guān)注。(五)光化制氫利用入射光的能量使水的分子通過分解或水化合物的分子通過合成產(chǎn)生出氫氣。在太陽的光譜中,紫外光具有分解水的能量,若選擇適當?shù)拇呋瘎?,可提高制氨效率。因此在太陽能利用的高技術(shù)研究中光化制氫將作為重點。,有的還可將光電、光化轉(zhuǎn)換同時進行,以獲得直流電和氫、氧。目前,盡管尚處于實驗室研究階段,但對開辟制氫途徑具有很大的吸引力。(六)生物制氫技術(shù)利用植物的光合作用制氫和微生物分解有機物制氫。從常見的植物光合作用吸收二氧化碳制造氧的過程,不難理解光合作用的深化。目前,光合作用在多數(shù)植物中效率非常低,通常均低于千分之五,這與自然光譜的吸收率有關(guān)。在今后的生物工程研究中,提高植物的光合作用效率是突出任務(wù)之一,其中除制氧機制外,氫的轉(zhuǎn)換也在其中。至于微生物制氫,自然界已發(fā)現(xiàn)有類似甲烷菌的制氫菌,只是其菌種繁育不如甲烷菌那樣簡單。若能建立合適的菌種群落,制造氫氣就會像制造沼氣一樣。(七)熱分解水制氫當水直接加熱到很高溫度時,例如3000C以上,部分水或水蒸氣可以離解為氫和氧。但這種過程非常復(fù)雜,遠非設(shè)想那樣簡單。其中突出的技術(shù)問題是高溫和高壓。較有希望的是利用太陽能聚焦或核反應(yīng)的熱能。關(guān)于核裂變的熱能分解水制氫已有各種設(shè)想方案至今均未實現(xiàn)。人們更寄希望于今后通過核聚變產(chǎn)生的熱能制氫。在美國能源部主持下有勞倫斯一利弗莫爾實驗室、通用原子能公司和華盛頓大學(xué)等單位參加的核能熱化學(xué)制氫研究項目已進行了多年,主要是以一種串聯(lián)磁鏡式核聚變堆為熱源,用硫碘熱化學(xué)循環(huán)的方法制取氫。此外,原蘇聯(lián)也制訂過通過托卡馬克核聚變堆進行高溫蒸汽電解的制氫方案。所有這些制氫方法,都涉及一系列高技術(shù),但人們?nèi)杂行判挠託淠苁澜绲某霈F(xiàn)。氫能的發(fā)展前景氫氣純化技術(shù)方面,美國與日本立足本國能源結(jié)構(gòu)和技術(shù)優(yōu)勢,分別聚焦小型天然氣重整制氫場景與氨分解重整制氫、有機液體解析氫氣場景,開展燃料電池車用氫氣純化技術(shù)研究,包括高效小型變壓吸附技術(shù)、有機膜分離、無機膜分離和全屬膜分離技術(shù)。我國的氫氣來源廣泛,尤其是副產(chǎn)氣雜質(zhì)種類多且含量分布寬,單一純化技術(shù)路線難以滿足實際需求。尤其在燃料電池車用氫氣純化領(lǐng)域,我國起步較晚,缺乏系統(tǒng)性研究。氫儲存技術(shù)方面,目前我國對儲氫材料的研究比較活躍,研究內(nèi)容涉及到了高壓儲氫、碳納米管儲氫、新型合金儲氫、有機化合物儲氫、碳凝膠儲氫、玻璃微球儲氫、氫漿儲氫、層狀化合物儲氫等當前國際氫儲存技術(shù)研發(fā)的主要方面,并在金屬氫化物儲氫、碳納米管儲氫、復(fù)雜化合物儲氫等方面具有優(yōu)勢。加強氫燃料電池技術(shù)和復(fù)燃料電池汽車以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的研發(fā)。發(fā)展復(fù)經(jīng)濟的一個重要方面是發(fā)展氫能交通運輸體系和氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在氫燃料電池方面,我國可重點發(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)、先進的膜電極組件技術(shù)、無鉑催化劑技術(shù)等。氫能產(chǎn)業(yè)國際、國內(nèi)現(xiàn)狀當前世界正經(jīng)歷百年未有之大變局,面對全球氣候風險、環(huán)境危機和能源安全問題,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速進行,碳達峰碳中和正逐漸成為國際社會共識與一致行動。在全球能源清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的大勢下,氫能開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)不斷取得重大突破,展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景,受到了多個國家和地區(qū)的廣泛關(guān)注。從國際來看,全球氫能制取、儲運和燃料電池等核心技術(shù)研發(fā)和關(guān)鍵材料制造日漸成熟,產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善,市場規(guī)模迅速擴大,氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)明顯提速,終端應(yīng)用成本呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢,部分區(qū)域規(guī)?;茝V條件基本具備。美國、日本、韓國、歐盟等主要發(fā)達國家和地區(qū)均將氫能納入未來能源發(fā)展戰(zhàn)略,持續(xù)加大技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化扶持力度,推動氫能清潔、經(jīng)濟、可靠發(fā)展和多元化、規(guī)?;瘧?yīng)用,逐步擴大氫能在終端能源體系中的比重。從國內(nèi)來看,我國氫能發(fā)展已積累了一定的基礎(chǔ),初步掌握了全產(chǎn)業(yè)鏈主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝,氫能產(chǎn)量居世界首位,可再生能源制氫基礎(chǔ)條件領(lǐng)先,部分重點經(jīng)濟圈已出現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)的區(qū)域化集聚,以氫燃料電池汽車應(yīng)用為重點的氫能示范應(yīng)用已在部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。近年來,國家高度重視引導(dǎo)氫能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展,氫能在構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系中的戰(zhàn)略定位更加清晰,在實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的進程中將發(fā)揮重要的作用。氫能源的缺點(一)氫能源價格昂貴電解和蒸汽重整是氫提取的兩個主要過程,非常昂貴。這是其在全球范圍內(nèi)未得到廣泛使用的真正原因。如今,氫能主要用于為大多數(shù)混合動力汽車提供動力。需要大量的研究和創(chuàng)新才能發(fā)現(xiàn)廉價和可持續(xù)的方式來利用這種形式的能源。在此之前,氫能將僅保留給富人。(二)儲存并發(fā)癥氯性質(zhì)之一是它具有較低的密度。實際上,它的密度比汽油小得多。這意味著必須將其壓縮為液態(tài),并在較低的溫度下以相同的方式存儲,以確保其作為能源的有效性和效率。該原因也解釋了為什么必須始終在高壓下存儲和運輸氫氣,這就是為什么運輸和普遍使用遠非可行的原因。(三)它不是最安全的能源氫的功率絕對不應(yīng)被低估。盡管汽油比氫危險一些,但氫是高度易燃和易揮發(fā)的物質(zhì),經(jīng)常引起人們對其潛在危險的關(guān)注。與氣體相比,氫氣缺乏氣味,這使得幾乎不可能進行泄漏檢測。要檢測泄漏,必須安裝傳感器。(四)棘手的四處走動由于氫的輕巧,運輸氫是一項艱巨的任務(wù)。石油可以安全運輸,因為它大部分是通過管道推動的。煤炭可以方便地用自卸車運輸。當考慮大量運輸氫時,氫也帶來了挑戰(zhàn),這就是為什么氫主要只以小批量運輸?shù)脑颉#ㄎ澹┥蓺淠苋Q于化石燃料氫能是可再生的,對環(huán)境的影響最小,但是將其與氧氣分離需要其他不可再生的資源,例如煤,石油和天然氣。生產(chǎn)氫燃料仍需要化石燃料。氫能產(chǎn)業(yè)布局(一)氫能產(chǎn)業(yè)空間布局結(jié)合省內(nèi)能源、交通、經(jīng)濟等資源和基礎(chǔ)設(shè)施布局,統(tǒng)籌各地氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合條件和已有基礎(chǔ),著力建設(shè)以九江-南昌-吉安-贛州為軸線的贛鄱氫經(jīng)濟走廊,貫通鏈接內(nèi)部、融入周邊的氫經(jīng)濟主動脈,北面融入長江經(jīng)濟帶,南面對接粵港澳大灣區(qū),帶動?xùn)|西兩翼各地結(jié)合自身優(yōu)勢積極發(fā)展氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè),形成全省氫能產(chǎn)業(yè)大局協(xié)調(diào)、分區(qū)集聚、多元共生的發(fā)展格局和產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系,打造氫清江西綠色發(fā)展新動能。1、北部片區(qū)的氫能產(chǎn)業(yè)積極支持九江發(fā)展以氫動力船舶為特色的沿江沿湖氫能產(chǎn)業(yè),在產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)政策方面先行先試,建設(shè)長江經(jīng)濟帶氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會交流平臺,探索氫能在石化、有色冶金等方面應(yīng)用,發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)儲運用環(huán)節(jié)高端裝備制造,打造江西省氫經(jīng)濟開放先行區(qū)。充分發(fā)揮南昌作為省會城市的經(jīng)濟、技術(shù)和人才資源優(yōu)勢,打造全省氫能產(chǎn)業(yè)科技研發(fā)中心,集中力量推進產(chǎn)業(yè)技術(shù)跟進和突破能力。在南昌開展城市氫燃料電池公共交通示范,以及南昌-九江開展城際氫動力物流重卡示范。依托南昌已有汽車產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,積極推進氫燃料電池整車研發(fā)和生產(chǎn)。加快氫能在交通領(lǐng)域示范,引領(lǐng)建設(shè)氫燃料電池汽車環(huán)鄱陽湖示范城市群。加強航空領(lǐng)域氫燃料動力應(yīng)用研究和應(yīng)用示范。2、南部片區(qū)的氫能產(chǎn)業(yè)積極支持贛州對接周邊氫能發(fā)展先進省份和地區(qū),進一步壯大氫能貿(mào)易和氫氣儲運服務(wù)市場,探索氫能產(chǎn)業(yè)市場機制,建設(shè)全省氫能市場化運行的橋頭堡。積極支持吉安加大氫能產(chǎn)業(yè)招商引資力度,加快落地制氫、儲氫裝備和燃料電池及關(guān)鍵部件、材料等氫能裝備制造產(chǎn)業(yè),打造氫能裝備制造高地,為全省氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)筑牢基礎(chǔ)。依托贛州、吉安豐富的可再生能源資源,加強可再生能源制氫和氫能在電力領(lǐng)域的示范應(yīng)用,探索以氫能支撐可再生能源發(fā)電大規(guī)模、高比例發(fā)展,提升氫能在能源體系中的作用。結(jié)合國家和省級天然氣管網(wǎng)規(guī)劃布局,穩(wěn)妥探索管道輸氫和天然氣摻氫試點示范。3、東西兩翼片區(qū)的氫能產(chǎn)業(yè)支持鷹潭、萍鄉(xiāng)、景德鎮(zhèn)、宜春等結(jié)合有色產(chǎn)業(yè)、銅產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展規(guī)劃和鋼鐵產(chǎn)業(yè)、陶瓷生產(chǎn)綠色轉(zhuǎn)型、鋰電產(chǎn)業(yè)融合等,探索氫能規(guī)模化應(yīng)用,推進氫冶煉技術(shù)。支持其他地區(qū)結(jié)合本地優(yōu)勢資源,加強氫能與本地特色產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,因地制宜推進氫能在電力、交通、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用,共同融入全省氫能發(fā)展總體格局。(二)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展突破方向結(jié)合省情實際,我省氫能產(chǎn)業(yè)一方面在制、儲、輸、用環(huán)節(jié)實施整體跟進,以逐步擴大氫能供給、提升儲運便利性、降低用氫成本、保障用氫安全。另一方面,結(jié)合省內(nèi)能源資源稟賦、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和區(qū)位條件,從具有比較優(yōu)勢的領(lǐng)域入手實施局部突破。(三)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展依托稀土等礦產(chǎn)資源優(yōu)勢大力發(fā)展儲氫新材料產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)重點細分領(lǐng)域突破。稀土儲氫材料是氫能利用的重要功能材料和儲氫載體,具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。稀土礦產(chǎn)是我省的優(yōu)勢資源,也是發(fā)展稀土儲氫新材料的重要基礎(chǔ)。充分利用省內(nèi)豐富的稀土礦產(chǎn)資源,以及省內(nèi)有關(guān)企業(yè)、高校、研究機構(gòu)在稀土新材料方面領(lǐng)先的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化實力,在固態(tài)儲氫領(lǐng)域加速布局,提高稀土新材料原始創(chuàng)新能力和高端應(yīng)用水平,進而發(fā)展基于新型稀土儲氫材料的高能量密度、快動態(tài)響應(yīng)固態(tài)儲氫裝備產(chǎn)業(yè)。力爭用10-15年時間,將我省稀土儲氫新材料技術(shù)及產(chǎn)業(yè)打造成為具有國內(nèi)領(lǐng)先地位的細分領(lǐng)域。(四)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展把握好重要區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略機遇積極壯大氫能一般裝備制造業(yè),實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破。目前,國內(nèi)已經(jīng)形成了以燃料電池車輛為主要和驅(qū)動的四大產(chǎn)業(yè)集群,包括京津冀、華東(山東、上海、浙江、安徽、福建)、華南(佛山-云?。⑷A中(武漢)。我省東面、北面、南面與氫能高地毗鄰,在全面參與長江經(jīng)濟帶建設(shè)和對接粵港澳大灣區(qū)等國家重大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略中,發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢和基礎(chǔ)工業(yè)能力優(yōu)勢,積極承接沿海省份氫能產(chǎn)業(yè)一般裝備制造產(chǎn)能擴張,擴展氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的縱深空間,融入?yún)^(qū)域氫能產(chǎn)業(yè)鏈和國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)統(tǒng)一大市場。力爭以氫能裝備制造為重點突破口,快速做大我省氫能產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模,為氫能在其他方面的突破創(chuàng)造有利條件。(五)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展要結(jié)合關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)特點積極拓展氫能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用場景,實現(xiàn)氫能應(yīng)用模式突破。我省新能源項目以分布式開發(fā)和就近利用為主,滲透率較高,部分區(qū)域電力送出和消納形勢日趨緊張,積極發(fā)展風電、光伏電解水制氫和氫電耦合項目,以及結(jié)合智能微網(wǎng)的氫能綜合利用項目,在新能源和氫能相互支撐發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。我省鋼鐵、石化和化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大,以焦爐煤氣、丙烷脫氫、氯堿尾氣等工業(yè)副產(chǎn)氣制氫具備較好的前景,相關(guān)產(chǎn)業(yè)作為謀劃氫能近期產(chǎn)業(yè)布局的重要參照,為以可接受成本啟動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展打好基礎(chǔ)。結(jié)合我省航空工業(yè)和學(xué)科優(yōu)勢,集中力量推進氫燃料渦輪發(fā)動機、氫燃料電池和混合氫動力裝置在航空器、無人機方面的應(yīng)用研發(fā),打造未來空中交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和的核心技術(shù)。嘗試從多方面推進氫能應(yīng)用,力爭在電力等2-3個產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用場景取得重要突破,實現(xiàn)氫能與相關(guān)產(chǎn)業(yè)深度融合發(fā)展。氫能發(fā)展狀況(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。電解水制氫是未來重要發(fā)展方向。電解水制氫具有制取過程無污染物和溫室氣體排放、氫氣純度高等優(yōu)勢。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%的氫氣來源于化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫,僅有約4%的氫氣來源于電解水。2018年,中國年氫氣產(chǎn)量約2100萬噸,占全球總產(chǎn)量的比例超過30%,是世界第一大氫氣生產(chǎn)國,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能源科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)支持的焦點。電價是制約電制氫發(fā)展的關(guān)鍵。目前電價占電制氫總成本比重約為85%,按電制氫電價約0.4~0.6元/kWh計算,我國電制氫成本約30~40元/kg。當電價降低到0.1元/kWh時,電制氫成本可下降至10元/kg與化石能源制氫價格相當。目前各地發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),其中氫氣主要來源于化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫。(二)儲氫根據(jù)狀態(tài),儲氫可分為高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫、有機液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫。高壓氣態(tài)儲氫是我國目前應(yīng)用最廣泛的氫氣存儲形式,其中35MPa儲氫瓶已批量化應(yīng)用,70MPa儲氫瓶也步入產(chǎn)業(yè)化推廣階段。低溫液態(tài)儲氫被認為是前景較好的氫氣大規(guī)模存儲發(fā)展方向之一,但目前我國液氫僅用于航天,與國外70%左右氫氣采用液氫運輸相比差距較大,且成本是美國等技術(shù)壟斷國的20倍以上。(三)運氫運氫主要方式包括氣氫拖車、液氫槽車、管道運輸。目前國外以液氫槽車和管道運輸為主,國內(nèi)絕大部分采用氣氫拖車運輸并建有少量氫氣管道。國內(nèi)氣氫拖車運輸發(fā)展非常成熟,設(shè)計制造技術(shù)已達到國際先進水平;液氫槽車運輸在我國僅應(yīng)用于航天領(lǐng)域,尚不允許民用領(lǐng)域開展液氫公路運輸,但長期來看液氫槽車將取代氣氫拖車成為主要運氫方式;管道運輸仍處于試點示范階段,我國氫氣管道里程僅約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源-洛陽(25km)、巴陵-長嶺(43km)等。受運輸技術(shù)及成本限制,短期內(nèi)氫能消納以就近消納為主,難以實現(xiàn)遠距離運輸消納。(四)用氫目前我國生產(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,氫能主要有動力、電力、家庭三個應(yīng)用方向。1、動力領(lǐng)域應(yīng)用狀況動力方面,氫氣可用于汽車、飛機、輪船、火箭等領(lǐng)域,其中目前最主要、前景最廣闊的應(yīng)用場景是氫燃料電池車。氫能汽車包括氫燃料內(nèi)燃機車、氫燃料電池車兩種。氫燃料電池車能量轉(zhuǎn)化效率可達60%~80%,而氫燃料內(nèi)燃機車能量轉(zhuǎn)化效率僅30%左右,所以業(yè)界將氫燃料電池車作為氫能汽車主要發(fā)展方向。相比于純電動汽車,氫燃料電池汽車具有續(xù)航里程長、燃料加注快(3到5分鐘)、低溫性能好、回收無污染等優(yōu)勢,在遠距離、載重大、點對點的商用車領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。目前氫燃料電池汽車成本明顯高于燃油和純電動車型,燃油車百公里油費約為50元,純電動汽車百公里電費約為6元(家用充電)~15元(商用充電),氫燃料電池車燃料費用約100元(百公里耗氫量為1.5kg,氫氣價格70元/kg)。在氫氣加注方面,我國具備設(shè)計建造35MPa加氫站的能力,而國際主流的70MPa加氫站及其關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域在國內(nèi)仍處于示范驗證階段。到2030年預(yù)計將建成1000座加氫站。2、電力領(lǐng)域應(yīng)用狀況與其他儲能技術(shù)相比,氫儲能主要優(yōu)勢是環(huán)保性能好,但其投資成本遠超抽水蓄能、電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能,且響應(yīng)速度慢、效率低,如果制氫電價為0.1元/kWh,則氫儲能能源成本將下降到0.5元/kWh左右,低于電化學(xué)儲能能源成本。3、家庭領(lǐng)域應(yīng)用狀況主要用途是家用燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)。該方面外國企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢明顯,國內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平尚不具備商業(yè)化條件。4、國內(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。國內(nèi)氫燃料電池與國際先進水平還存在一定差距,主要表現(xiàn)為使用壽命較短,車用氫燃料電池壽命一般為2000~3000小時,國際領(lǐng)先水平可達到5000小時,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、日本、德國等發(fā)達國家具備商業(yè)化供應(yīng)能力,催化劑等核心材料也主要依賴進口。氫燃料電池汽車的優(yōu)勢氫燃料電池汽車和傳統(tǒng)燃油車使用習慣相近,和純電動車相比也是有一定優(yōu)勢的。(一)充電時間VS加氫時間首先在補能這塊,按目前電池容量普遍在50kWh的電動車為例,在快充條件下從低電量充至80%電量,充電時間也得30分鐘左右。而氫燃料電池車加注氫氣只需要三到五分鐘,基本和傳統(tǒng)燃油車加注燃油時間相當。(二)續(xù)航里程對比續(xù)航里程對于新能源車是繞不開的問題,目前絕大部分的純電車續(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,擁有更加接近傳統(tǒng)汽車的巡航里程,同時動力不弱,可以滿足長途行駛,不過這也得看加氫站的覆蓋。(三)國家政策對比到2020年年底,純電動車和插電混合動力汽車的補貼將會完全退出。氫燃料電池汽車是唯一財政補貼不退坡,不限制地方補貼比例上限的車型;并且2020年后,對燃料電池汽車也會持續(xù)支持。氫燃料電池汽車看似環(huán)保,使用習慣上也更接近傳統(tǒng)燃油車,但是面臨的諸多問題使得它的發(fā)展依舊緩慢。氫能源的戰(zhàn)略地位整個市場其實大
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