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氢能来了:未来半数商用车或使用氢燃料,卡脖子技术待解

2018-10-13 18:34 来源: 长江网

澎湃新闻讯 “从煤到石油再到天然气,我国的能源(利用方式)走的是一个‘脱碳加氢’的过程。”中国氢能联盟专家委员会主任、同济大学校长助理余卓平,10月11日在海南省举行的中国氢能源及燃料电池产业高峰论坛(以下简称“论坛”)上表示。

论坛同时发布了《中国氢能源及燃料电池产业发展研究报告》核心观点(以下简称“报告”)。报告认为,氢能将纳入中国终端能源体系,与电力协同互补,共同成为终端能源体系的消费主体。

煤是一种复杂的混合物,以碳元素(C)为主,含有少量氢(H)、硫(S)、氮(N)等元素;石油的主要成分是丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10) ;而到了天然气,主要成分为甲烷(CH4),碳氢原子比达到1:4。

氢气和氧气的反应最终只生成水,属于真正意义上“零碳排放”的燃料。因此,报告估计,到2050年,氢能在中国终端能源体系中将至少达到10%。

燃料电池推动氢能发展:二次能源可用可存,可与电力互补

纵观世界,日本于1993年启动以氢能为核心的世界能源网项目,是最早系统指定氢能发展规划的国家;21世纪初,美国和欧洲先后跟上。相比之下,中国的氢能发展起步较晚,2014年,中国国务院办公厅印发《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,将氢能与燃料电池列入“20个重点创新方向之一”。

此后,燃料电池汽车的迅速发展逐渐带动了氢能的发展。报告显示,保守估计到2050年,氢燃料电池汽车将覆盖15%的乘用车和50%的商用车。

燃料电池汽车和现在马路上烧油的内燃机汽车相似,主要是因为燃料电池的工作方式和内燃机相似,工作时要连续送入燃料——氢气和氧化剂(空气),排出反应物——水。相比纯电动车,燃料电池汽车也和内燃机汽车一样,具有补充燃料快、续航里程长等优势 。

“可以将2018年,定义为中国氢能源及燃料电池产业发展元年。”中国氢能联盟理事长、国家能源集团总经理凌文,在论坛的媒体见面会上,向包括澎湃新闻(www.thepaper.cn)在内的媒体表示。

与化石能源不同,氢能是一种二次能源,无法直接从自然界获取,只能由加工转换后得到,因此也是一种能源载体。氢的来源很广泛,既可以借助传统化石能源如煤炭、石油、天然气等低碳化技术制取,也可以通过风、光、水等可再生能源制备。目前世界上主要通过化石燃料来制备氢气。

根据报告,中国的氢产量约为2500万吨,其中煤制氢约占40%,是作为煤炭气化过程中的副产品。目前国内低质褐煤的保有储量约1300亿吨,占煤炭储量13%,褐煤碳含量低,氢含量相对高,因此科学利用褐煤,相当于发现了一种新能源,也是对煤炭的高效利用。此外,氢能还可以作为一种储能方式,与智能电网相结合,在能源生产侧统筹电力和电量的平衡。

“氢能将有助缓解我国弃风、弃光、弃水问题。”国家能源局能源节约和科技装备司司长王思强表示。

利用富裕的可再生电力制氢,将氢能作为各种间歇性可再生能源,与现有能源体系有机结合的耦合点,或可实现多种能源跨地域、跨时间优化配置。通过可再生能源发电-制氢储存-氢气再根据应用需求引导发电这样的流程,使风、光、水等可再生能源得到更大规模开发使用。根据中国科学院大连化学物理研究所衣宝廉院士在论坛上提供的数据,目前中国的弃风、弃光、弃水量,可制氢300万吨。

氢能成为了对现有能源的更高效利用,政策层面仍在继续支持刚刚起步的氢燃料电池汽车及氢能的发展。2018年2月,国家财政部等四部委印发了《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,在大幅度调整其他新能源车型补贴时,对氢燃料电池汽车仍保持高额补贴支持,其中,乘用车最高20万元,轻型客车、货车最高30万元,大中型客车、中重型物流车最高50万元。上海对燃料电池汽车的地方补贴仍保持最高1:1的比例。

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