• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
2019-2020年中国氢能产业发展的热点有哪些?

提问者认为标题已经详细的描述了问题的所有要点,
所以没有再添加更多内容。

请先 登录 后评论
匿名 提出于2021-01-25
1 关注
0 收藏
847 浏览

1 个回答

煤科总院出版传媒集团新媒体-

  1.中国在《巴黎协定》中承诺,到2030年中国单位GDP的CO2排放要比2005下降60%~65%,非化石能源在总能源中的比例要提升到20%左右,且中国的CO2的排放要达到峰值,并且争取尽早达到峰值。

  2. 当前大多数排放在全球紧迫的深度脱碳情景下,其边际减排成本将呈非线性快速上升的趋势,这就意味着必须有革命性先进技术的突破和大规模产业化应用才能推动能源体系低碳化转型。在这其中,氢能由于其清洁低碳、热值高、来源广泛和安全性可控的特点,逐渐成为推动全球能源技术创新和产业变革,重塑产业链业态和竞争格局的先进能源载体。

  2019年中国氢能产业发展相关政策

attachments-2021-01-cehkphyl600e2d48bb7b5.jpg

  3.氢能产业发展热点

  (1)加氢站建设

  加氢站基础设施近年来迅猛发展。截至2018年底,共建成加氢站23座,加氢站规模500 kg以上的占比39%,大多试验或者是内部使用为主,商业化运行的加氢站6座,占比26%。2019年在建的加氢站超过50 座。现运行的加氢站主要集中在上海、江苏、广东和湖北几个省市,约占全部加氢站的65%,显示出氢能利用产业的区域特征,一方面是这些地区氢能的基础设施建设,另一方面与这些地方的自身资源禀赋相关。中国制氢行业的分布也呈现东部沿海多、内陆少的特点,而且已经有超过25个省市出台了布局加氢站建设的政策。由于加氢设备成本高、回报预期不明等,使得有意进入加氢站建设的企业处于观望状态,在加氢站建设成本高等现实情况下,“氢油合建站”这样的新型混合加油、加氢站模式的出现,不仅适应了氢能产业发展的需求,也为氢能基础设施建设提供了新思路。

  2019年7月,中国石化佛山樟坑油氢合建站正式建成投入使用。樟坑站是国内首次利用现有加油站改造为油氢合建站的模式开发加氢站,同时配备建设充电设施,是全国首座集油、氢、电“三位一体”能源供给的混合站。

  特别值得注意的是,2019年11月8日,由兖矿集团有限公司建设的“综合能源补给站”在山东济宁落成。该综合能源补给站是全球首座融合“油、气、电、氢、醇”多种能源供给为一体的综合能源补给站,占地面积2万m2,包括能源补给区和综合服务区。该站能源补给区布局了氢气加注机、天然气加注机、加油机、醇基燃料加注机和电动汽车充电桩,最多可同时容纳7个种类16辆车进行能源补给。氢气加注系统设计加氢能力为1000kg/d。每辆车平均加氢时间约10 min。当前,该站还处在自用示范阶段,未来运营手续完成后将实现对外运营。

  2019年11月18日,由中国石化上海石油化工股份有限公司建设的“西上海油氢合建站”竣工,标志着首批两座油氢合建站正式落户上海(另一座为安智油氢合建站)。据悉,两座加油加氢服务的综合功能站各拥有2个汽油罐、2个柴油罐、4个储氢罐的二级加油加氢站。站内设置2台12枪加油机,2台4枪加氢机,另预留1台70 MPa加氢机。

  2019年11月21日,国家能源集团首个氢能科研示范标杆项目——如皋加氢站所有调试工作全部完成,具备转入商业运营模式条件,标志着国内首座符合国际标准的35 MPa/70 MPa双模商业加氢站顺利完成建站工作。该站设计日加氢能力1000 kg,固定储氢能力600 kg,能有效满足各类氢燃料电池车的快速连续加氢需求。

  2019年12月25日,潞宝集团万吨级焦炉煤气提纯制氢示范工程暨氢电油气综合能源站在潞宝集团正式投运。该项目由潞城经济技术开发区、潞宝集团投资,山西国投海德利森氢能装备股份有限公司承建,为潞宝生态工业园区及周边地区交通物流车辆提供加氢、充电、加油、加气服务的绿色综合能源,该能源站具备500 kg级的加氢能力,能够满足当下氢燃料电池车辆的加氢需求。

  (2) 氢燃料电池产业开发

  燃料电池是具有发展前途的新动力电源,也是当前氢能产业开发的热点,燃料电池乘用车在技术方面已经初步成熟,而且体现了续航里程、充能时间、能量密度、环保特性等多方面的鲜明特色。在各种燃料电池技术中,综合考虑工作温度、催化剂稳定性、电效率、比功率/功率密度等技术指标,综合性能最适于乘用车/大多数商用车应用的燃料电池技术是质子交换膜燃料电池技术。当前具备完全燃料电池电堆生产能力的企业包括中国新能源动力股份有限公司、上海神力科技有限公司,以及国外丰田汽车公司、巴拉德动力系统公司、普拉格能源公司等。

  以丰田生产的氢燃料电池汽车Mi⁃rai为例,其燃料电池电堆经过10余年的技术优化,体积功率密度和质量功率分别达到3.1k W/L 和2.0 kW/kg。总体而言国内外水平尚存代差,燃料电池乘用车的规模化推广应用仍需要时间;未来可兼容充电与加氢两种供能方式的插电混动/增程式燃料电池乘用车或后来居上,成为最受青睐的燃料电池乘用车。

  在2019年7月的武汉商用车展上,江铃重型汽车有限公司展出了其生产的威龙FCV氢燃料重卡,这是整个车展中唯一一款氢燃料重卡,也是目前中国第一款下线的氢燃料重卡。到2019年12月,由潍柴动力股份有限公司、中国氢能产业技术创新与应用联盟、国家能源集团联合研发了首台国产200 t以上氢燃料-锂电池混合能源矿用卡车自卸车成功下线,其核心控制系统则由中车永济电机公司提供,显示了氢燃料重型卡车的新发展水平。

  同时,中国燃料电池车开始出口国外。2019年4月12日,中国氢燃料电池汽车出口第一单是佛山市飞驰汽车制造有限公司与马来西亚沙捞越州SEDC的第一个氢燃料电池汽车购车项目。该批车辆出口至马来西亚后,运行表现良好。

  在船用燃料电池方面,2019年12月3日,在上海举办的第20届中国国际海事会展上,中国船舶第七一二研究所发布了拥有自主知识产权的全国首台500 kW级船用燃料电池系统解决方案,为助推中国绿色船舶发展提供了新的动力。

  (3)工业领域应用

  除交通领域外,氢能还可以在工业领域得到推广应用。目前欧洲有3个项目是基于氢能炼钢技术的,即瑞典钢铁公司发起的突破性氢能炼铁技术、由德国萨尔茨吉特钢铁公司发起的萨尔茨吉特低碳炼钢(SALCOS)项目和由奥钢联发起的H2FU⁃TURE项目,前2个项目主要是基于目前现有的还原技术,而最后1个是利用等离子熔融还原技术,且均不需要再利用CO2捕获和封存(CCS)等技术。韩国、日本和澳大利亚也已经部署了氢能炼钢技术示范与研究。氢能炼钢已经是目前工业领域最佳的减排技术之一,现有文献资料表明,目前氢能炼钢的成本约为361~640 欧元/t,成本十分昂贵。

  2019年12月21日,由中国科学院大连化学物理研究所李灿团队主导的国内首个“液体太阳能燃料”生产示范工程,在兰州新区精细化工园区落地。该项目将建设年产1440吨甲醇的制备装置,总投资1.41亿元。其基本技术路径是利用可再生清洁能源太阳能发电,最终制备成甲醇,形成低碳运输燃料,实现甲醇重整制氢及氢燃料电池在重卡等商用车上的技术应用。该项目是绿色氢能在工业领域应用的示范性案例,为未来全产业链的绿色氢能在工业领域的应用提供了新的方向。

  (4)储能领域的应用

  与传统的电池储能不同,氢储能通过电解水制氢的方式,将能源以氢气或氢化合物的方式存储起来,无论是从储能密度还是从储存时间来说,氢储能都有着绝对的优势,尤其适用于大规模和跨周、月等长时间的储能。氢储能技术的推广障碍在于压缩和输送过程的设备资金投入,研究显示在目前整个氢能产业链中,氢气的储存和输送所需成本几乎占据全部成本的1/2。截至2019年9月底,中国已投运储能项目累计装机规模为31.5 GW,占全球17%,同比增长2.9%;其中抽水蓄能累计装机占比最大,约为95%。而随着可再生能源的大规模开发与应用,显示氢储能这种大规模储能技术会有很大的发展空间,但还需要通过技术发展降低成本,探索成熟的商业盈利模式以及去除体制和机制上的障碍。

来源:《2019 年中国氢能政策、产业与科技发展热点回眸》

发布于 2021-01-25 10:30
0
请先 登录 后评论

主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团 中国煤炭学会学术期刊工作委员会

©版权所有2021 煤炭科学研究总院出版传媒集团 地址:北京市朝阳区和平里青年沟东路煤炭大厦 邮编:100013
京ICP备05086979号-16  技术支持:云智互联