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氫能源發展正當時,氫能源汽車迎來新時機
發布時間:2018-1-15  信息來源:中國科學報  訪問次數:337

中國科學報消息:每一次能源利用方式的轉變都會帶來社會生產、生活方式的深刻變革。從木材、煤炭、石油、天然氣到氫氣,人類歷史上的能源變革有著清晰的主線邏輯,不斷提升能量密度。

 

 

中國工程院院士干勇在近期召開的第二屆中國礦業全產業鏈大會上表示,資源和環境可持續發展的約束性壓力倒逼能源結構轉型,從而實現兩個轉變:能源利用方式要從化石能源消耗型向綠色能源再生型轉變;碳氫燃料的利用方式要從高碳燃料向低碳燃料轉變,這一轉變方式本質是燃料的加氫減碳過程。

氫是高效的能量載體,易于存儲和轉換,在宇宙中的含量最為豐富,且無污染、零排放。氫能在能源結構調整中發揮重要作用。氫能源符合新工業革命所倡導的分布式能源生產與利用方式的各項特征,其在未來全球能源結構變革中的重要地位和作用已逐步為日本、美國、德國等發達國家所重視。干勇表示,我國在轉變能源結構和開展節能減排過程中,需要充分發揮氫能源的作用。

 

 

發展氫能產業是能源結構調整和產業結構轉型的必由之路,氫能是支撐可再生能源大規模發展和充分利用的重要途徑。氫作為一種綠色的二次能源具有多重優勢:比電更容易分散儲存,可像天然氣一樣利用管網進行規模化配送;獲取方式多元,既可從煤、石油、天然氣等化石能源制取,也可從工業副產品中獲得,更可通過可再生能源制取;制取成本較低。

氫能在可再生能源存儲方面的獨特優勢,電解水裝置可將難以并網的間歇性電能轉變為氫能源。與抽水蓄能、壓縮空氣、二次電池等儲能方式相比,氫儲能具有地理環境制約少、規模適應性寬、投資成本低、環境友好等顯著特征

 

 

燃料電池是氫能利用的典型代表。與相同用途的其他熱機相比,燃料電池的能效可高出30%~50%。如果利用來自于化石能源制取的氫,燃料電池可減排二氧化碳40%以上;如果利用來自于可再生能源制取的氫,則可實現真正的高效零二氧化碳排放。另外,通過單元堆疊方式還可實現燃料電池規模放大,同時適用于移動動力源和分布式發電。

 

 

燃料電池的持續供電時間長、可適應大潛深、運行安靜、紅外輻射少等特點,在深海潛器和無人機等領域也有重要應用價值。干勇介紹道,可用于資源探測、應急救災、軍事偵察等,對國家安全有重要意義。

當前,氫能利用產業正加速發展,受到世界發達國家政府和企業的高度重視,已成為世界經濟新的增長點。歐洲率先開始了可再生能源制氫、摻入天然氣管網的商業示范運營。德國意昂集團2011年始建第一個MW“Power-to-Gas”示范項目,使用風力發電的剩余電力,通過電解水制氫。美國能源部也高度重視該項目,有評估結果表明美國管網注氫容量可達15%~20%。干勇認為,這說明氫能發展利用進入了關鍵時期。

迄今,歐、美、日、韓的汽車企業在大規模制氫技術、70Mpa高壓儲氫技術以及燃料電池技術等方面均取得突破,燃料電池性能與壽命已達到實用化目標。干勇表示,各大企業正在努力創新商業模式、擴大批量規模、迅速降低成本,以期在下一輪產業結構轉變中占領先機

 

 

氫能與燃料電池技術推動了汽車、分布式發電等新興產業的發展。氫燃料加注3~5分鐘即可完成,一次加注續駛里程可達500公里以上,被認為是汽車工業可持續發展的主要解決方案。

氫能源的發展,將會給汽車產業帶來新的發展,在國際上,日本的豐田本田,韓國的現代等世界著名汽車企業都推出了轎車,叉車,公交等車型。在我國,上汽大眾,陸地方舟,福田,長江、中國重汽在去年都推出了自己的氫能汽車,公交,運輸車等實用車型,氫能源車加氫快,行駛里程長,排放無污染環境等特點吸引著眾多國家及企業的青睞。

 


 

 

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