截止到2018年7月,我国有近20座城市规划和布局发展氢能与燃料电池产业,京津冀、长三角、珠三角已初步形成了氢能与燃料电池产业集群,并逐步辐射到周边地区。
2018年12月19日,京津冀氢能产业发展暨环境治理大会于河北威县召开,本次会议由河北省威县人民政府、华北电力大学国家大学科技园、中关村华电能源电力产业联盟联合主办,中国电力云平台、北极星电力网承办,北极星储能网将对此次会议进行现场直播。中国能源研究会副秘书长王凡发作《发展氢能产业势在必行》的演讲。据悉,我国已经是世界第一大制氢国,我们制氢能力比较强大,一方面有较大制氢能力,煤制氢有1000万吨的能力,天然气制氢300万吨,石油制氢300万吨,工业副产氢能800万吨,电解水制氢100万吨。
以下为发言实录:
中国能源研究会副秘书长王凡:各位上午好!我国氢能产业发展概括,《国家中长期期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,重点研究高效低成本的化石能源和可再生制氢技术,经济高效氢储存和运配技术,燃料电池基础关键部件制备和电堆集成技术,燃料电池发电及车用动力系统集成技术,形成氢能和燃料电池技术规范与标准。一直到2018年,《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》,明确指出了燃料电池系统及核心零部件、加氢及储氢设施的发展方向。截止到2018年7月,我国有近20座城市规划和布局发展氢能与燃料电池产业,京津冀、长三角、珠三角已初步形成了氢能与燃料电池产业集群,并逐步辐射到周边地区。
在习近平总书记能源“四个改变、一个合作”的战略思想指导下,2016年6月,国家发布的《能源技术革命创新行动计划(2016—2030)》,将氢能与燃料电池技术创新作为重点任务;2016年12月,国务院发布《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,推进燃料电池汽车产业化,2017年5月,科技部和交通运输不出台《“十三五”交通领域科技创新专项规划》,明确提出要推进氢气储运技术发展,加氢站建设和燃料电池汽车规模规范。
简单的回顾一下,我们国家氢能发展的现状,氢能产业主要包括氢气制备、氢能存储、运输、氢能应用等等方面。我国氢能源资源丰富多样,包括化石燃料制氢、可再生能源制氢、工业副产气制氢等,还有水电解制氢技术是相对比较成熟。氢能加注基础设施发展滞后于美国、日本、德国等发达国家相比。我国已经是世界第一大制氢国,我们制氢能力比较强大,一方面有较大制氢能力,煤制氢有1000万吨的能力,天然气制氢300万吨,石油制氢300万吨,工业副产氢能800万吨,电解水制氢100万吨。另面一方面,我们的潜力巨大,我国每年光电、风电、弃光、弃水量很大,如果说把它用来制氢,按5:1的比例,水电制氢达100万吨。我国汽车市场销量连续八年蝉联全球第一,2017年销量达到2912万辆,占世界汽车销量的30%,新能源汽车销量自2015年以来连续三年稳居世界第一,使用的能源非常多。从2012年开始,我们国家东部大部分地区出现雾霾,在2014年曾经写过一篇文章《治霾不能跑偏》,要有针对性治霾,对“一刀切”的煤改气有很多的问题,像现在北京地区已经没有烧煤了。没有煤炭以后,但是北京雾霾照样严重,尤其是无风静稳天气的时候,当时如果没有风静稳天气,两天雾霾就起来了。但是现在在北京,如果没有风,半天雾霾就起来了,当时我们就分析了,北京的雾霾最重要是两部分,一个是汽车尾气,一部分是冬季取暖,天然气取暖也有很多的化合物,每年排放的量,汽车排放的和天然气排放的氮氧化物的贡献基本上是一半对一半,所以天然气采暖现在北京也在做,那么汽车在将来更多的是要发展电动汽车和氢燃料汽车,所以说市场非常大。
在关键技术方面,制氢完全自助研发的煤气制氢、天然气制氢有一定的产量,电解水制氢设备也有一定的产量,这些技术我们都掌握了。
加氢站方面,加氢站是45MPa、80MPa中六流量氢气压缩机设计制造。燃料电池车用技术装备方面,燃料电池电堆及动力系统(30到60KW)的研发与继承;燃料电池金属双极板、气体扩散层等关键材料及设计。
在终端应用方面,主要应用在公交车、厢式物流车、轿车的研发制造、有轨电车的研发制造、无人机的制造应用,广东已有氢燃料电车公交车运行,上汽、北汽都在生产氢燃料电池箱式物流车、轿车。氢燃料电池的无人机使用。
新燃料汽车的运营情况,目前在辽宁、北京、张家口、江苏、上海、成都、广东都有应用。加氢站现在全国已有15个建成,在建的有33个。
跟氢能相关的一些标准,目前我们国家已经制定85项,分别有四家组织制定,全国燃料电池及液流电池标准化委员会是41项,全国氢能标准化技术委员会、全国汽车标准化技术委员会、全国气瓶标准化技术委员会。我国氢能基础设施博士,建成的加氢站中国有15个,日本有94个,韩国14个,德国56个,美国40个,但是我国潜力巨大,因为我们有广阔的市场。基础设施发展滞后,核心设备技术指标落后,现阶段氢气需求量小,投资成本比较高,缺少系统技术、氢气品质等相关方面的标准,补贴、税收优惠等政策不是很健全,政府审批管理及执行不到位。加氢站投资收益难以保障,根据投资额度不同,需要把氢气到厂价与出售价格控制在20到25元/公斤之间,才能实现完全商业化的运营。
亟待突破的几个关键技术,主要有五个环节,制氢、储氢、加氢、氢能燃料电池系统,有的我们和国外比较接近,有的我们不过关、国外也不过关,有的我们跟国外差距比较大。我们加氢站45MPa固定储氢装备生产厂家比较少,主要为二型瓶。98MPa固定储氢装备,只有1到2家可以生产,与国家差距比较大。燃料电池方面,膜电极组建,我们的电瓶每平方厘米1.5安培,成本是每千瓦2000元,与国外差距非常大。催化剂PT量,国内普通水平是每千瓦0.6克,国际商是每千瓦0.25克,电堆,体积功率每升2.2到2.7千瓦,成本每千瓦3000元,我们与国外还有很大的差距。
核心技术标准体系也亟待健全,制氢、储运、加注、应用都有一系列的标准。有一个最大的问题,有人现在谈氢色变,在普通的民众当中,有人谈核色变、谈转基因色变,用氢比用天然气要安全。
发展氢能产业势在必行,主要从能源结构调整来说,实现大规模的可再生能源发电,减少碳排放的需要,我刚从国外开会回来,《巴黎协定》全球要为控制气温上升不超过2度做努力。我国是发展中国家,煤炭是主要的资源,油气资源很短缺,这么大的比重使用煤炭还是有问题的,煤炭不只是燃料,还是能源,烧掉很可惜的,这个比例应该下降和减少,通过发展可再生能源、新能源来补充。第一个是能源结构的调整,第二是能源在区域调度和使用环节中的分配,这个方面很多地区都有体会,我们发展了太阳能、风能和光电,这怎么解决呢?一个靠储能来解决,制氢也有很多的方式,还可以有利于平衡。第三个是增加储能,提高能源系统的稳定性,第四是实现清洁交通,发展氢能燃料汽车,这个是非常重要的,基本上全国每个城市都出现这个现象,将来如果车仍然是烧汽油,空气污染问题会越来越严重。第五是实现工业清洁用能,第六是为建筑提供清洁用能,第七是提供更多清洁的工业原料,这些方面都是需要大量使用氢能的。
《“十三五”国家战略性新型产业发展规划》提到把握全球能源变革发展的趋势和过程产业绿色转型发展要求,着眼生态文明建设和应对气候变化,以绿色低碳技术创新和应有为重点,引导绿色消费,推广绿色产品,大幅提升新能源汽车和新能源的应用比例,全面推进高效节能、先进环保和资源循环利用产业体系建设,推动新能源汽车、新能源等绿色低碳产业,推进燃料电池汽车产业化。到2020年,实现年产销200万辆以上,累计产销超过500万辆,整体水平保持与国际同步,形成一批具有国际竞争力的新能源汽车企业。2018年2月,国家能源集团牵头成立了中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟,这有利于我国氢能产业的发展,提出政策与建议。
所以发展氢能产业是大有前途的,发展氢能产业是势在必行,谢谢大家!
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