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从300万吨到1.3亿吨! 2060年我国氢能需求将翻4倍!

日期:2021-04-22    来源:氢能汇  作者:亮子

国际新能源网

2021
04/22
17:58
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关键词: 电解水制氢 氢能产业 燃料电池汽车

4月21日,由中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟(以下简称“中国氢能联盟”)举办的“十四五”氢能产业发展论坛在京隆重开幕。论坛期间,中国氢能产业联盟发布了《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》(以下简称《白皮书2020》)。

氢能需求将翻四倍 

根据《白皮书2020》的内容显示:氢能将在重工业等难以脱碳的行业发挥重要作用,2060年氢气年需求量从三百多万吨的用量,将增加到1.3亿吨左右,可能实现翻4倍增长,氢能在终端能源消费中的比例到2060将达到20%!

国际能源网氢能汇记者了解到,目前我国的氢能大部分源自石化领域,工业副产占21.18%,天然气是占63.54%,电解水制氢占比约4%左右。目前最大的已经投产的电解水制氢项目只有刚刚投产不久的宝丰能源在宁夏建设的20万千瓦光伏发电装置和产能为2万标方/小时的电解水制氢装置。比起氢能的需求来说,这类项目也只能算自给自足的类型。

《白皮书2020》中虽然提到,氢能目前主要应用在化工领域,但随着氢能在交通和发电端逐步应用,后续发展会形成工业、交通、建筑并行发展的局面。

中国氢能联盟专家委员会主任 余卓平

中国氢能联盟专家委员会主任余卓平指出:“燃料电池汽车今年蓬勃发展,所以燃料电池汽车也将带动氢能产业的发展。由于燃料电池汽车的需求,也推动了加氢站的布局,我国近两年来新增的加氢站数量在全球排在首位,到2020年已经有128座加氢站在部署建设。在交通领域,到2060年用氢的规模超过四千万吨,这是新增长的量。预计将有65%的商用车会走向燃料电池汽车。”

 交通用氢增长存争议 

不过对于燃料电池汽车的发展,有很多车企代表并不看好。“你们不会看到任何氢能源的乘用车,在大规模市场中应用氢燃料电池技术的想法太过乐观了,10年内都不可能,因为这背后的物理学逻辑不合理。”大众汽车集团首席执行官赫伯特·迪斯在接受媒体采访时,对燃料电池汽车的发展表达了非常悲观的情绪。

特斯拉CEO 埃隆·马斯克

特斯拉CEO埃隆·马斯克也在推特上表态:氢燃料电池是“智商税”,用在汽车上是一个愚蠢的选择。

业内人士介绍说,从技术角度看,目前汽车领域不能将氢气直接用于发动机,因为氢气在热力和压力的作用下会和金属发生化学反应,这种反应被叫做“氢脆”,发生氢脆就是在钢内部形成细小的裂纹,又称“白点”。氢脆只可防,不可治。氢脆一经产生,就消除不了。氢燃料电池汽车如果解决不了这个技术难题,未来很难实现规模化发展。

事实上氢燃料电池汽车的难点还不仅如此。从制造成本角度看,制造一辆氢燃料电池车的成本几乎是同级纯电动汽车的两倍;从使用成本角度看,同样如此。根据统计,氢燃料电池车则需要从其他能源经过电解、压缩和液化等多个流程,最终效率比只有25%至35%。较低的效率比意味着汽车使用成本增加。

不过一些日本的车企对于氢燃料电池车的研发热情不减。丰田汽车在今年2月宣布研发出氢燃料电池系统模块包。这种高度集成的紧凑型系统模块包可以灵活运用到不同用途的移动或固定发电机上。美国第2大石油和天然气公司雪佛龙公司4月21日表示,该公司已与日本汽车制造商丰田公司签署了一份谅解备忘录,探讨在美国开发“商业上可行的、大规模的”氢燃料业务。

建筑领域用氢是一项探索 

人们很难想象如何在建筑领域使用氢能,实际上氢能用在建筑领域主要解决的是建筑供暖和居民用气的需求。余卓平介绍说:“通过天然气搀氢、燃气轮机等技术实现建筑供暖和家庭烹饪里的脱碳,也是一个非常重要的领域。到2060年我们通过氢能能够实现的减排的目标,大概是18亿吨二氧化碳排放,大概占整个减排,脱碳的比例里面大概占19%。”

我国天然气资源禀赋不高,每年冬季采暖,大量天然气依赖于进口,如果氢能可以替代一部分天然气供暖,对于保证我国能源安全,降低人们在供暖领域的支出将大有裨益。因为氢能燃烧产生的是水,不会造成空气污染,对于供暖领域的碳减排来说非常有利。

不过从技术角度看,在燃气管道中掺天然气的比例不能过高,根据目前的管输材料看,最高只能承担10%左右的掺氢能力,否则氢气也会和管道金属壁发生化学反应,导致管线老化,引发泄漏,后果将非常严重。

谈到未来氢能技术突破的难点,余卓平认为:电解水制氢技术要往这三方面走,第一是高效,第二是长寿命,第三是低成本。人们需要围绕上述三个方面制定氢能技术发展的路线图。

综上所述,我国氢能产业目前处在起步阶段,未来的应用市场非常广阔,行业需要一批技术实力强劲的企业涌入,解决目前氢能产业发展的一些难题,也需要国家通过示范项目扶植一些氢能领域的先进技术实现规模化发展。在碳中和的大背景下,氢能产业的未来始终充满希望。

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