氫能及燃料電池技術將引領產業變革,技術仍是關鍵
當前中國的電動汽車產業正在蓬勃發展,目前中國已成為全球最大的新能源汽車市場。國家信息中心副主任徐長明表示,從資源的角度講,國家要把龐大的新能源汽車市場全部押寶在純電動車上,是有風險的。“我國新能源汽車的發展不應狹隘地鎖定在純電動方向,應該有多元化選擇。”
未來,氫燃料電池在我國國民經濟中將會起到一個“舉氫若重”的作用,至少它可以代替大部分燃油和一部分電池。因此,在實際應用中,應提高電堆的體積和重量比功率,為開發乘用車奠定基礎,為商用車降成本;開展超低鉑和非鉑電催化劑的研究,同時加快加氫站的建設,為未來產業鏈發展奠定基礎。
盡管燃料電池前景可期,但業內人士普遍認為,燃料電池要實現產業化,還有以下困難:
1、氫燃料電池電堆的成本和使用壽命問題;
2、氫氣大規模生產、運輸和加注(加氫站)過程的綜合使用成本較高;
3、終端加氫站的建設是政府層級的難題。
從制氫的角度看,氫元素在宇宙中極其豐富,視線所及均含有氫,關鍵是如何提取出氫氣。當前氫氣來源主要有一下來源:
一是石油工業的副產品,主要是含氫的尾氣,這是目前最主要的氫氣來源,但依然還存在大量的氫氣被浪費或是不完全利用,比如直接用氫氣燒鍋爐,浪費了其中巨大的化學能。
二是利用化石能源制氫,比如利用煤或者天然氣裂解制氫,煤和天然氣資源十分豐富,而且這種制氫法能耗很低,成本也不貴,產能還相當可觀。
三是可再生能源制氫,比如利用太陽光電、風電、水電和生物質(禽畜的糞便、城市污廢等),這類制氫的優勢時絕對的環保,缺點是當前技術條件下,成本較高。
其中,利用含氫尾氣和化石能源制氫,不論是產能還是單位生產成本都能滿足燃料電池產業化大規模發展,值得一提的是,空氣產品公司認為以化石原料為基礎的制氫方式將使氫氣在加注口的成本與燃油車相比降低10%~20%。而從產業長遠發展來看,以可再生能源為基礎的氫氣生產技術將最終實現氫燃料電池產業零碳排放的循環經濟。
雖然氫燃料電池汽車擁有諸多優勢,但是無論從產業發展,還是技術層面都面臨巨大挑戰和障礙。由于我國氫能產業發展起步比較晚,業內人士表示,政策法規、技術標準還有待完善,認證和監管體系還不健全,技術和裝備還有待突破,所以整體來講,我國氫能產業還處于發展的初級階段,距離世界先進水平存在較大差距。
和高能量密度的鋰電池汽車面臨的問題一樣,安全性如何保障非常關鍵。氫燃料電池汽車在運行過程中,一定要保證氫轉換成電的穩流安全性。業內人士指出,氫燃料電池汽車要邁向市場,一定要解決安全問題,否則會給產業帶來極大傷害。
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