汽车发动机不“喝油”了,给车“加油”以后称为“加气”了,只花三分钟“加气”车就可以续航五六百公里了,汽车尾气不存在了,改成排水了;冬季供热不靠锅炉或烧自然气了;重工业动力泉源彻底告辞黑煤球了;人造卫星只需要带一桶水即可实现星际遨游了……笔者克日到访国家电投团体氢能科技生长有限公司时,张银广总经理描绘了这样一幅未来天下的图景。 听完张银广总经理的先容,第一感受就是,这不就是《小灵通周游未来》里的优美新天下么!
氢燃料电池电堆 传统能源逐渐退出历史舞台,氢能和燃料电池将成为新兴能源,能源转变已经来临。全社会“绿色、低碳、高效”生长,环境很优美,经济指标很优美,人们的心情更优美!
面向未来的新兴能源 氢,在元素周期表中位列第一,是所有原子中最小的。氢也是宇宙中漫衍最普遍的物质,宇宙质量的75%都是氢。 相较于化石能源,氢能的优势和特点,异常显著。首先,泉源普遍。氢既可以借助传统化石能源如煤炭、石油、自然气等用低碳化手艺制取,也可以通过风、光、水等可再生能源制备。第二,能量密度高。除核燃料外,氢的能量密度是所有燃料中最高的。氢的能量密度是液化石油气的2.5倍、汽油的3倍、锂电池的40倍。第三,能量转化率高。以氢作为质料的燃料电池可以轻松到达50%以上的能量转化效率,而内燃机却难以突破40%的门槛。第四,清洁。可循环行使,氢气无色、无味、无毒,燃烧天生水,是可循环使用的清洁能源。第五,行使形式多样。可以通过燃烧发生热能,在热力发动机中发生机械功,用氢取代煤和石油,不需对现有手艺装备作重大革新。同时,又可以作为能源质料用于燃料电池直接发生电能,为燃料电池车、漫衍式发电设施提供动力。第七,可储能。可以实现连续供应、远距离运送。第八,平安性高。据美国化学工业学会DIPPR综合风险评估,氢能的危险性排在汽油、丙烷、甲烷之后,也就是说,多种能源凭据危险性排序是这样的:汽油>丙烷(自然气)>甲烷>氢气。 氢若是成为主要能源的话,将会为我们的生涯带来革命性的转变。氢能的生长,意义重大,不仅关系到国家能源平安,关系到环境保护,同时也关系到经济生长;氢能的生长将影响整个工业系统的重构,动员许多新兴产业的生长……也正由于氢能极其主要,在达沃斯论坛、G20峰会、G20能源部长会议上,与会政要均意识到,氢能产业将会是未来天下经济苏醒的引擎,人类已经最先迈向“氢经济时代”。
抓紧结构,抢占先机 现在,多国政府出台了氢能生长战略路线图。日本近年宣布了一系列激励政策,并在氢燃料电池领域取得了超1500件专利。2017年,宝马、奔腾、通用汽车已最先商业化生长氢燃料电池汽车。 我国也将氢能行使作为未来能源生长的主要一环: 2016年3月,我国《能源手艺革命创新行动设计(2016-2030年)》提出,把可再生能源制氢、氢能与燃料电池手艺创新作为重点义务;把氢的制取、储运及加氢站等方面的研发与攻关、燃料电池漫衍式发电等作为氢能与燃料电池手艺创新的战略偏向;把大规模制氢手艺、漫衍式制氢手艺、氢气储运手艺、氢能燃料电池手艺等列为创新行动。 2017年6月,科技部和交通运输部出台的《“十三五”交通领域科技创新专项规划》明确提出,推进氢气储运手艺生长,加氢站建设和燃料电池汽车规模树模,形成较完整的加氢设施配套手艺与尺度系统。 在国家政策的鼎力支持下,海内氢能产业生长措施显著加速,多地表现出强烈的生长努力性。 2018年2月,中国氢能源及燃料电池产业创新战略同盟确立。作为一家定位于跨学科、跨行业、跨部门的国家级氢能产业同盟,它的确立意味着氢能产业将在我国能源战略中布下主要一子。 2019年6月,《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》对外宣布。这对于该产业来说,是一件里程碑式的事宜。白皮书指出,氢能将成为中国未来能源系统的主要组成部门,预计到2050年氢能在中国能源系统中的占比约为10%,氢气需求量靠近6000万吨,年经济产值跨越10万亿元。 白皮书系统研究了氢能在我国现代能源系统建设中的定位,展示了氢能及燃料电池全产业链的生长现状及趋势,提出了近中远期我国氢能及燃料电池的生长目的和行动倡议。白皮书指出,近年来,中国氢能及燃料产业加速结构,虽然与发达国家相比,中国在氢能自主手艺研发、装备制造、基础建设方面仍有一定差距,但产业化态势全球领先。现在中国的氢能及燃料电池产业基础设施微弱,正规监管,资金安全,品种齐全,投资国际有待集中突破。 作为国家能源行业的龙头企业,国家电投,早在2016年就最先对氢能给予了关注,努力推进氢能生产供应系统建设,稳步推进氢能树模应用基地建设,建设氢能行使全产业链。为了将自身打造成为氢能产业链一体化生长服务商、氢燃料电池先进自主手艺引领者、国家氢能产业生长的推动者,近年来,国家电投采取了一系列有力行动: 制订战略规划,确立氢能工程领导小组,氢能产业投资中央,牵头确立氢能生长基金并引入外部创投资金,贯彻落实创新驱动生长战略。结构焦点手艺研发,建成氢燃料电池研发实验室,取得氢燃料电池开发领域重大突破,完成燃料电池原理样堆开发,实现焦点原质料关键手艺自主化,性能指标处于海内领先水平,部门性能指标到达天下领先水平。促进应用研究,组建氢能科技生长公司,推进氢燃料电池开发及中试线建设,完成大功率电堆系统开发及实验室综合测试。
氢燃料电池膜电极 据先容,现在燃料电池的基本焦点手艺均已攻克,催化剂、质子交流膜、膜电极、双极板、百-千瓦级电堆、系统,均可实现国产;自然气掺氢树模项目、制氢加氢站建设及氢能综合行使树模项目、北京冬奥会1000辆氢能公交车交通树模项目,均在稳步推进;完成了100千瓦级氢燃料电堆组装,并已于日前在宁波装车试运行;氢燃料动力系统在中国商飞无人机“灵雀H”上已经试飞乐成……国家电投设计于2020年实现氢燃料电池手艺的产业化,实现低碳交通、甚至零碳交通的愿景,助力中国步入氢能交通时代。
关系国家能源平安 凭据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》宣布的总体目的,未来,氢能将成为中国能源系统的主要组成部门,预计到2050年氢能在中国能源系统中的占比约为10%,氢气需求量靠近6000万吨,年经济产值跨越10万亿元,交通运输、工业等领域将实现氢能普及应用,燃料电池车产量到达520万辆/年,固定式发电装置2万台套/年,燃料电池系统产能550万台套/年。凭据此目的,届时中国可减排约7亿吨二氧化碳,可累计拉动33万亿元经济产值,且预计2050年平均制氢成本不高于10元/公斤。 实在,生长氢能及燃料电池产业的意义,战略价值要远远高于上述这些数字所代来的经济价值。 从国家能源战略角度,我国应逐步将氢能纳入国家能源管理系统,加速顶层设计,制订氢能及燃料电池产业协同生长规划与行动方案;要连续增强科技创新,引领氢能燃料电池手艺和产业生长;同时推动燃料电池装备制造业生长和氢能配套基础设施建设。 国家电投也正是由于充实意识到这一点,才在央企中率先确立氢能公司,努力结构氢能生长。正如国家电投钱智民董事长指出的那样,接下来,国家电投要努力整合海内外产业链优质资源,开展焦点手艺研发,打造包罗测试、生产制造、氢能供应、整车树模等环节在内的氢能生长模式;同时,还将开放创新互助,推动全球全产业链研发资源配合开展手艺攻关,实现该领域的更大突破。 当今时代,手艺的转变出现几何级数的增进,手艺转变的速率超乎想象。可以说,在这场能源革命当中,谁掌握了新手艺,谁跨对了措施,谁在手艺创新中走在前面,谁就有制胜的话语权。 对国家电投而言,需要牢牢掌握全球能源转型的新机遇,对氢燃料电池等关键环节重点攻关,对影响未来能源生长的手艺努力结构,买通新能源制氢、运氢、用氢全产业链,为清洁生长向纵深推进铺路搭桥,为打造国家清洁、低碳、平安、高效的能源系统做出应有的孝敬。 对中国而言,“氢经济时代”是中国产业结构调整和升级的绝佳机遇,我们需要抓住机遇,率先实现新旧动能转换,构建起全球“绿色、低碳”的新的能源生长款式,并普及至整个社会,重塑全球工业系统,转变人类生涯方式,从而赢得“第四次工业革命”的主导权,走出一条具有中国特色的新能源生长门路,为构建“人类运气配合体”注入中国动力。
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