《热点聚焦|绿色转型如何更好“氢”装上阵?》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2025-03-12
  • 2025年政府工作报告指出,要协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型。氢能作为一种清洁零碳能源,是未来国家能源体系的重要组成部分,也是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。

    中国是世界上最大的制氢国。近年来,中国可再生能源制氢产业蓬勃发展,截至2024年年中,中国已规划可再生能源制氢项目超过350个,规划产能近700万吨,其中已建成运营近80个,建成运营产能超10万吨/年。

    江苏较早布局和推动氢能装备产业化,已初步形成涵盖氢气制备和储运、电堆及核心零部件、电池系统、整车制造和加氢站建设运营等较为完整的产业链条。数据显示,江苏氢能产业链相关企业和机构超过300家,企业数量占全国总数量的8.5%,位居全国第二。

    尽管前景广阔,但氢能产业仍面临多重挑战。

    全国人大代表、中天科技集团董事长薛济萍连续多年带来氢能相关建议,他认为,一方面,氢能相关政策的连续性和稳定性不足,氢能的标准体系建设尚不健全,从而引发市场信心不足;另一方面,绿氢制造成本仍居高不下,市场需求不足,接受度低。

    “氢能领域涉及氢气的制备、运输、存储、使用等多个环节,某一个环节的缺失,或无法高效发展和运行,都会限制氢能领域的整体发展和商业应用。”苏州大学能源学院特聘教授韩东麟举例说,从固体氧化物燃料电池领域来看,技术成本包括电池片的制备、电堆组装、系统集成在内的技术成本依然较高,和其他相对成熟的技术比如锂电等相比,暂时没有形成压倒性的技术优势,虽然有分布式发电这样独特的应用场景,也没有形成非它不可的局面。

    而在产业化方面,韩东麟关注到,相关技术从基础研究走向应用研究过程当中存在“断档”。“高校和企业之间缺乏有效、精准的信息对接和沟通。高校不知道企业的实际问题和产业关注点;企业不知道高校某些课题组的技术长处,所以很多时候因为有效沟通环节缺失,会导致信息错位。”

    “目前,全国范围内具备对氢能装备、部件及相关材料进行检测的机构非常少,且检测标准缺乏。”江苏省氢能装备产品质量检验检测中心主任邵东亮表示,亟须建设一个可以促进企业、科研院所和检验检测机构三方合作的平台,来填补氢能产品试验检测能力空白,而放眼全国,技术支撑有力、产业优势突出的江苏有能力填补这一空白。

    就在不久前,国家市场监督管理总局正式批复同意,由省特检院筹建国家氢能装备产品质量检验检测中心。该中心也是江苏省首个“国字号”氢能科创平台,其建设将填补我国氢能装备产品试验检测能力的空白。

    “随着行业竞争和技术进步,电解槽、储运等关键设备成本逐年降低,为未来绿氢替代传统能源提供了可能性。”放眼未来,薛济萍建议,现阶段可出台相关政策,对绿氢生产企业进行成本补贴,并为绿氢在交通、电力、工业等领域的市场推广提供保障。

    而在技术研发方面,国内氢能技术进步迅速,但液氢装备技术等与国外先进技术存在一定差距。业界期待,政府加大对氢能领域的科技投入,通过政策支持,搭建产学研合作平台,鼓励企业和科研机构开展联合攻关,创新组织模式,促进高校、科研机构与企业之间的技术交流与合作,加快氢能领域“卡脖子”技术及装备的突破与应用。

    “氢能技术在我国还是一个相对前沿的技术,但是氢能技术的优势非常明显,如果现在只是依靠市场来进行选择和甄别的话,现阶段的氢能技术显然没有办法和锂电等其他技术抗衡。”韩东麟建议,在政策上要做好长远规划从政策角度给予氢能技术发展一定的保护,和试错的宽容度;同时,政府需要匹配基建,引导和保障技术的民用化,来保障氢气的使用。

    就在今年2月,省发展改革委、省工信厅出台《江苏省推动氢能产业高质量发展行动方案》,提出到2030年,江苏省将初步形成清洁低碳、安全高效的氢能供给及应用体系,建设加氢站100座以上,推广燃料电池汽车超过1万辆,并成为科技创新前沿化、装备制造高端化、场景应用多元化的氢能产业高地。一个更加“清洁”的未来或许并不遥远。


  • 原文来源:https://www.china5e.com/news/news-1186116-1.html
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    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-07-12
    • 海南在沿海富风带建设了多个大型风电场,促进风力发电。海南日报记者 张茂 摄 海南日报全媒体记者 吴心怡 邵长春 刘梦晓 2024年,在氢能领域,海南是一个逐渐显眼的名字—— 1月,海南出台氢能源产业中长期发展规划,宣布一份详尽的蓝图计划; 5月,海马汽车向海口网约车市场投放25辆新研发的氢燃料电池汽车,陆续有市民体验到氢能汽车的环保与便利; 7月初,海南省在德国开展海南自由贸易港推介交流活动期间,省政府和西门子能源签署战略合作谅解备忘录,计划在氢能领域开展研发、制造和应用等方面的合作…… 从国内到国际,从政府到企业,从氢气制取、储存、运输到应用,海南布局氢能产业落子不断。大众好奇、业内关注的目光纷纷聚焦海南——发展氢能,海南有什么底气?又有哪些可感可知的新变化? A 动力如何?遇强则强 能驱动汽车,也能推动火箭,轻飘飘的氢气藏着大能量 7月3日6时许,司机朱文迎着朝阳出门接单了。1个多月前,朱文开上了一辆与众不同的网约车,车身醒目的大字“氢燃料电池汽车”,昭示着它的特别之处。 有乘客注意到这一点,询问他:“师傅,这氢燃料电池汽车和普通汽车有什么区别?”朱文笑着说:“这车不加油不充电,加了氢气就能跑!” 话匣子打开,疑惑接踵而来:氢气怎么驱动汽车?加一次氢气要多久?加满氢气车辆续航里程有多长…… “氢燃料电池汽车的工作原理其实不复杂,就是氢气与氧气在燃料电池堆中发生电化学反应,从而产生电,电力驱动电机来给汽车提供动力。”海马氢燃料电池汽车示范运营小组组长李进富说,相比汽油、煤油等化石燃料,氢气有较高的能量转换效率,简单说就是更耐用,而且燃烧产物是水,可实现零碳排放。 上午11时,陆续送完12单客人后,朱文注意到仪表盘上氢气余量不足的提示,方向盘一打,把车开回了位于海马汽车厂的电解水制氢及高压加氢一体化站(以下简称制氢加氢站)。专职工作人员上前,打开车身左后侧的加气盖,提枪加注,很快,车载高压储氢罐就“吃饱喝足”了。 “加注氢气很方便,三五分钟就能加满5.7公斤的氢气,续航里程有800公里,可以跑两三天的单。”朱文说。 氢气,这种自然界最轻的气体,因其清洁、耐用的特性,在碳达峰、碳中和的大背景下,正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。以氢能作为动力的汽车,吸引不少科研团队和企业开展研究应用。 在海南陵水黎安国际教育创新试验区,一辆白色观光车穿梭于各高校校园,载着师生和来访者游览校园风光。 这辆观光车以氢能为动力,是海南大学海洋清洁能源创新团队联合企业共同研发的成果之一。研发项目还包括打造“光伏制氢—氢燃料电池发电—输氢和输电”一体化能源供应站等。 团队负责人田新龙说,团队正在开展电解海水制氢和海水电池两个领域的研究工作,“电解海水制氢会是规模化绿氢制取、助推氢能发展的一个重要途径,目前团队已初步实现小规模直接电解海水制氢和海水电池技术应用”。 不只在地面驱动汽车,轻飘飘的氢气甚至可以将火箭送上太空。 “将液氢和液氧按比例打入火箭发动机燃烧室,在几个大气压的压力下燃烧,产生的高温气体以超音速的速度通过喷管产生巨大推力。”海南国际商业航天发射有限公司液氢加注组组长熊安华说,通过这种方式,氢气就能“托举”巨大的火箭冲向太空。 5月14日,海南商业航天发射场迎来首批液氢运输设备——一辆120立方米液氢运输加注公路车及两台电力牵引车头。车上的两个储氢罐能装载约8吨液氢,可以支持一次火箭发射任务。 除清洁环保外,液氢作为火箭推进剂还有很多独特优势。首先,与液氧煤油、四氧化二氮、偏二甲肼等传统火箭推进剂相比,消耗同样的质量,液氢液氧能产生更大的冲量,给火箭提供更多推力。 此外,氢气密度小、质量轻,且液体状态时温度低至-252.87摄氏度,无论是从减轻火箭自重来看,还是能兼职冷却剂这一点,液氢都是一款表现优异的火箭推进剂。 这样看来,氢气有如此多的优点,但为何氢能还未被广泛应用于大众日常呢? 这就要说到氢气的制备,便宜的方式污染大,环保的方式成本高。要想推广氢能,无论是学界还是业界,都绕不开一个命题:便宜的氢气从哪来? B 省钱才是硬道理 充分利用海南风能、光能资源,制造更便宜的绿氢 加完氢气,朱文再次启动车辆出发接单。他的身后,制氢加氢站则继续等待下一辆氢燃料电池汽车“回家吃饭”。 这个占地面积2500平方米的制氢加氢站,由水电解制氢装置、增压装置、储氢罐、加氢机等设施组成。李进富介绍,其中水电解制氢装置用到的电力,产自厂房配备的光伏板。依靠光伏电力,加氢站每天可电解水生产约107千克绿氢。 什么是绿氢?业内将利用风能、太阳能等可再生能源发电,再用这绿色电力电解水得到的氢气称为绿氢。其生产过程几乎没有碳排放,被认为是应对全球变暖的关键能源之一。 与绿氢相对应的是灰氢,指由煤炭、天然气等化石能源燃烧制成的氢气。因过程产生大量二氧化碳,所以这种方法制备的氢气不够环保。但灰氢仍是目前全球产量最大的氢气种类,因其制备成本相对低廉,每千克成本低至绿氢的三分之一。 绿氢的“贵”,一是其背后的绿电发电成本,另一个则是电解水制氢过程中需要用到昂贵的催化剂。据了解,制备绿氢的商业催化剂以铱、铂等金属为主。目前铱的价格约为每克1295元,铂的价格约每克236元。 制备价格高昂、加氢不便等原因,导致目前氢燃料电池汽车仍然难以大面积推广。 要如何突破氢燃料电池汽车发展的瓶颈? 今年6月4日,在上海举行的2024国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会也在热议这个话题。多位专家表示,进一步推进关键零部件技术突破、降低成本、加速大规模应用,是当前我国氢能及燃料电池发展的重点工作。 近些年,许多研究者围绕上述方向展开技术攻关。中国科学院深海科学与工程研究所副研究员刘月高正是其中之一。 最近两年多,他和团队集中精力研发深海钴锰勘探装置,意外发现了一种矿物新材料——多硫空位六方镍黄铁矿,有可能成为铱、铂等催化剂的“平替”。 “我们用紫外光照射浸在水中的含钴的镍黄铁矿,意外发现镍黄铁矿周围出现微弱气泡,经研究发现,这些气泡正是氢气。”刘月高说。 随后,研究团队尝试将立方镍黄铁矿改造成更高导电率的多硫空位六方镍黄铁矿,再将其粉末涂抹在电解槽的电极上。多次实验发现,此举可以提升电解水制氢的效率。 “这说明,多硫空位六方镍黄铁矿可以成为电解水制氢的催化剂。立方镍黄铁矿的价格每克不到0.2元,哪怕是多硫空位六方镍黄铁矿,价格也远低于铱和铂。”刘月高说,研究成果不仅有助于获取绿氢,还能对金氢的产生机理提供启示。 金氢又是什么? 金氢是天然氢或地质氢,存在于地下的某些区域中,但因过于分散,只有极少部分地区具有规模化开采的条件。然而,一旦成功开采,金氢又极具优势,每千克成本约为灰氢的二分之一、绿氢的六分之一,引发了美国、法国等多个国家的“淘金热”。 那么,金氢和镍黄铁矿有什么关系? 国际上有种猜想,金氢的主要生成方式之一,是水与富含铁的橄榄岩发生反应,进而产生氢气。而镍黄铁矿恰好是橄榄岩中一种重要的副矿物。简单来说,刘月高团队对镍黄铁矿的研究,进一步确认了可以通过寻找橄榄岩所在地,来勘查金氢矿藏之地。 C 推动更多应用场景落地 围绕氢气制、储、运、用,海南全产业链布局 每隔几天,朱文就驾车回加氢站补充氢气,接单期间,不时满足乘客对氢燃料电池汽车的种种好奇。 驾驶氢能汽车,这种小众体验,会有一天成为大众日常吗?海南正一笔一划描实这样的蓝图。 1月8日,省发改委等8部门联合发布《海南省氢能产业发展中长期规划(2023—2035年)》(以下简称《规划》),提出统筹氢能生产、储运、加注设施建设,打造“一区(绿氢产业示范园区)、两平台(氢能产业创新支撑平台)、多基地(场景应用示范基地)”的氢能产业发展空间格局。 为了丰富氢能汽车应用场景,海南车企正在持续发力。“未来,海马氢燃料电池汽车将会量产投入市场,供消费者选择购买。”李进富说,公司力争在“十四五”末期累计投入200台氢燃料电池汽车,并将在全岛布局5座以光伏制氢加氢为主的零碳排放新能源汽车综合服务体。 此外,文昌市也在积极开拓液氢商业化应用场景。今年4月,海南首个商业航天发射场特燃特气配套项目在文昌开工,建设项目包括1套333吨/年制氢及氢气液化装置,建成后将为商业火箭发射提供更多清洁燃料。 打开市场,供应链得跟上。要开拓更多氢能应用场景,还须提高氢气制备能力。 《规划》中提到,将在儋州市打造绿氢产业示范园区,利用风电进行电解水制氢并存储,进而与数据中心、海洋牧场等项目开发、场景应用相结合,推进一批“绿电+绿氢”的融合示范工程,建成绿氢生产、存储、输送和利用的产业集群。 这样一条绿氢产业链,从开发海上风电等绿电资源开始。 近日,洋浦海上风电产业园里,一台台风电主机接连下线发运。“我们生产的风机将提供给建设中的大唐CZ3海上风电项目。”海南洋浦海上风电产业发展有限公司总经理林青松说。 大唐CZ3海上风电项目于今年1月28日与申能CZ2海上风电项目同时开工建设。两个项目投产后,儋州北部海域将出现巨型白色“风车”群,预计每年可提供风电近75亿千瓦时,相当于2023年海南全社会用电量的15%。“未来,这些绿电还可用于制氢、储能等。”大唐海上风电副总工程师何智龙介绍。 “在推动海上风电开发和装备制造产业发展的同时,儋州也在布局抢占绿氢市场,构筑‘绿电—绿氢—绿氨’产业链。”洋浦国际投资咨询有限公司能源发展部高级经理李锐表示。 现在看,海南发展氢能产业,底气逐步积累。 据省工业和信息化厅相关负责人介绍,海南已具备10兆瓦级海上风电机组和超大型海上风电叶片制造能力,未来将结合深远海风场规划布局,支持开展海上风电制氢工程示范,探索海上风电技术与海水制氢、新型储能等产业融合发展。 经初步测算,到2025年,海南氢能年产量将超过20万吨,其中,绿氢年产量约为10万吨。到2030年,海南氢能年产量约为50万吨,其中,绿氢年产量接近40万吨。 有优势、有潜力、有能力、有行动,随着海南加快培育新质生产力、实现“向海图强”“向绿图强”的步伐,轻飘飘的氢气,还将带来更多惊喜。 (本报那大7月11日电)
  • 《“氢”装上阵,硕果连连 现代汽车氢能在华落地成果斐然》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2025-01-17
    • - 2024年12月28日,广州开发区交投集团、HTWO广州、现代商用车第二批190台4.5吨氢燃料电池冷链物流运输车正式交付,成为国内氢燃料电池冷藏车单一批次规模最大的交付行动 - HTWO广州量产氢燃料电池系统已搭载于物流车、环卫车等多种车型,成功开启示范运营。截止当前,现代汽车在华已累计交付500余台氢能车辆,覆盖厢式物流、冷链运输、环卫车等多领域 - 随着HTWO广州全方位氢能示范运营元年完美收官,现代汽车在华氢能事业版图正在持续完善,本地化推广应用成果实现从氢能产业端、产品端再到示范运营的全链路覆盖 - 作为全球氢能领军企业,现代汽车集团一直致力于推进 “全方位氢能解决方案”落地中国,以实际行动切实贯彻“在中国,为全球”的战略方针与发展理念,为中国“双碳”目标的全面实现贡献坚实力量与智慧方案 氢能,作为人类清洁能源的终极方案,在“双碳”目标成为全球共识的大背景下,已经成为全球能源结构战略转型的重要选项之一。现代汽车集团作为全球氢能领域的“First Mover”,一直致力于加快推动氢能社会构筑,推进“全方位氢能解决方案”落地中国,依托先发优势,以一个个里程碑式的落地成果,持续完善在华氢能事业版图,为中国“双碳”目标的全面实现贡献坚实力量与智慧方案。 2024年是现代汽车集团海外首个氢燃料电池系统研发、生产、销售基地“HTWO广州”开启全方位氢能示范运营的元年,2024年12月28日,广州开发区交投集团、HTWO广州、现代商用车第二批190台4.5吨氢燃料电池冷链物流运输车交付仪式隆重举行,不仅成为国内氢燃料电池冷藏车单一批次规模最大的交付行动,更标志着HTWO广州全方位氢能示范运营元年完美收官。 累计交付超500台 合力推进氢能示范应用 回望2024年,现代汽车在华氢能事业成果斐然。HTWO广州与广州开发区交投携手,陆续完成40台4.5吨氢燃料电池环卫车、40台4.5吨氢燃料电池厢式物流车、190台4.5吨氢燃料电池冷链物流运输车的生产及交付,现代汽车在华已累计交付500余台氢能车辆。截止当前,这些车辆累计运行超过57万公里,在减少碳排放方面效果明显。此外,氢燃料电池轻卡MIGHTY Fuel Cell也已在广州开发区实现运营。 在氢能示范应用项目的推进浪潮中,双方精准聚焦企业物流、冷链运输、鲜活农产品配送、港口货物转运以及城市配送等核心应用领域,全力推广氢燃料电池冷藏车与普通厢式运输车,齐心构建氢能应用的多元生态场景,为推动氢能在华应用示范注入了强劲动力。这一系列成果的取得,不仅体现出市场对氢燃料电池车在低碳、环保、高效等方面的认可,更传递着用户对现代汽车全球领先氢能源技术的肯定。 推进核心零部件本地化 贯彻“在中国,为全球”的战略方针 值得关注的是,HTWO广州不仅充分汲取现代汽车集团28年氢能研发积淀和全方位布局的技术实力,更积极携手当地优质企业,大力推进核心零部件的本地化生产进程,以实际行动切实贯彻“在中国,为全球”的战略方针与发展理念,为区域经济发展与产业升级贡献力量。 现代汽车在2019年与中国广东省政府签订了谅解备忘录,开始筹备设立集团首个海外氢燃料电池系统研发、生产、销售基地——HTWO广州。2023年6月,“HTWO广州”正式竣工投产,量产氢燃料电池系统,年最高产能可达6500套位居行业第一,并推动产业链上下游的协同发展,于2024年开始搭载于物流车、环卫车等多种车型,成功开启了示范运营。 本批190台氢燃料电池冷藏车由HTWO广州与现代氢能科技H2 Solution共同研发,其整车、氢燃料电池系统及附属五大核心零部件的研发及生产过程,更是深度融合了本地化创新理念与先进工艺。 此外,现代商用汽车(中国)已经获得在中国氢燃料商用车生产资质,并与中方合作伙伴签署了合作备忘录,HTWO广州也于2024年5月获取了工信部专用车生产资质,持续推进 “全方位氢能解决方案”落地中国。 助力“双碳”,夯实“技术实力派”绘就未来蓝图 “中国是全球氢能浪潮中必不可少的重要力量”,现代汽车在中国氢能产业的新兴赛道中,同样具有不可或缺的重要作用。 在产品端,现代汽车氢燃料电池车不止聚焦于商用车领域,乘用车领域的落地成果同样具有程碑意义。为了给中国消费者提供绿色环保的出行新体验,现代汽车引入了全球氢燃料电池乘用车销量冠军NEXO,并打造了首款符合中国法规的氢燃料电池车NEXO中国版,2024年现代汽车已向国家能源集团交付14台氢燃料电池车NEXO中国版,开始展开示范运营。这一里程碑事件,不仅丰富了现代汽车在中国市场的新能源产品矩阵,也标志着氢燃料电池在乘用车上的应用开启了新的篇章。 在产业链端,为响应工信部等七部委发布《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》中“构建氢能制、储、输、用等全产业链技术装备体系,提高氢能技术经济性和产业链完备性”的要求,现代汽车2024年1月公开了氢能生态链综合解决方案"HTWO Grid Solution",在塑料制氢(P2H)、兆瓦级质子交换膜(PEM)等行业领先技术基础上,实现对氢能生产-储存-运输-使用在内生态产业链上下游业务的全覆盖,进一步巩固了现代汽车在氢能领域“技术实力派”的标签。 作为世界氢能技术的领先企业,现代汽车从研发、生产、储运到产品和应用,实现了氢能的全业态交付,实现在华氢能产业生态链构建、氢能产品矩阵乘商并举、多领域全业态开启示范运营的多层级全方位布局,以先发优势推动氢能事业在华一个个里程碑达成,全力支持中国向氢能社会转型。 未来,现代汽车将加强氢能领域的科技创新,不断打造满足市场需求的氢能产品,并引领氢能产业的突破发展,同时还将深化在华氢能事业版图,加速向氢能社会转型,并为中国“双碳”目标达成做出更大贡献。