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下載手機(jī)APP 到現(xiàn)在，已有逾越三分之一的中心企業(yè)擬定包括制氫、儲(chǔ)氫、加氫、用氫等全工業(yè)鏈布局，并獲得了一批技術(shù)研發(fā)和演示運(yùn)用作用。”在上個(gè)月舉行的2021年上半年中心企業(yè)經(jīng)濟(jì)工作情況新聞發(fā)布會(huì)上，國(guó)務(wù)院國(guó)資委秘書(shū)長(zhǎng)、新聞發(fā)言人彭華崗共享的數(shù)據(jù)引人注重。
明顯，受動(dòng)力需求日益增長(zhǎng)、化石燃料很多耗費(fèi)與二氧化碳排放總量快速上升等要素的影響，氫能儼然成為未來(lái)動(dòng)力革新的重要組成部分。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)閃現(xiàn)，當(dāng)時(shí)全球氫能打開(kāi)氣勢(shì)十分強(qiáng)勁。在占全球GDP約52%的27個(gè)國(guó)家中，已有16個(gè)國(guó)家擬定了氫能戰(zhàn)略，其他國(guó)家也正在擬定中。
作為國(guó)家科技運(yùn)用的排頭兵和經(jīng)濟(jì)打開(kāi)的晴雨表，轎車(chē)工業(yè)天然成了氫能與燃料電池最廣大的試驗(yàn)場(chǎng)。
尤其是跟著我國(guó)“力求2030年前完結(jié)碳達(dá)峰，2060年前完結(jié)碳中和”政策的提出，更是讓氫能成為轎車(chē)工業(yè)領(lǐng)域最搶手的論題之一，也讓人們關(guān)于氫能和燃料電池的打開(kāi)充滿了等待。
可是，如同多年前初露萌生的電動(dòng)轎車(chē)相同，處在剛剛起步階段的氫能和燃料電池工業(yè)，仍面臨著許多技術(shù)、法規(guī)、群眾認(rèn)知度等方面的應(yīng)戰(zhàn)和困難。
不過(guò)，存在不知道的動(dòng)力藍(lán)海同樣也充滿了先機(jī)。在國(guó)內(nèi)，許多工作組織、企業(yè)校園和創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)都將目光鎖定在了氫能和燃料電池領(lǐng)域，盡力為這一新式工業(yè)“添柴加火”。
氫能也有“冰與火之歌”
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)在新動(dòng)力轎車(chē)領(lǐng)域大力推動(dòng)電動(dòng)化進(jìn)程，其力度之大國(guó)際領(lǐng)先。
數(shù)據(jù)閃現(xiàn)，2020年，我國(guó)轎車(chē)商場(chǎng)上純電動(dòng)轎車(chē)保有量逾越400萬(wàn)輛，占新動(dòng)力轎車(chē)總量的81.32%。
可是，純電動(dòng)轎車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)快速增長(zhǎng)的一同，自身的隱憂也漸漸浮現(xiàn)。“在現(xiàn)有技術(shù)下，因?yàn)檐?chē)企對(duì)動(dòng)力電池高密度、長(zhǎng)續(xù)航的過(guò)度尋求，引發(fā)了一些安全事端。在后商場(chǎng)，動(dòng)力電池也面臨收回形勢(shì)嚴(yán)峻，收回體系有待樹(shù)立的問(wèn)題。”轎車(chē)工作分析師劉志超如是說(shuō)。
這樣的情況也給氫能與燃料電池的打開(kāi)發(fā)明了機(jī)會(huì)。國(guó)際氫能委員會(huì)發(fā)布的《氫動(dòng)力未來(lái)打開(kāi)趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告》閃現(xiàn)，到2050年，氫動(dòng)力需求將是現(xiàn)在的10倍。估計(jì)到2030年，全球燃料電池乘用車(chē)年銷(xiāo)量將抵達(dá)1000萬(wàn)輛至1500萬(wàn)輛。
在同濟(jì)大學(xué)轎車(chē)學(xué)院教授余卓平看來(lái)，碳中和政策已構(gòu)成全球一致，許多國(guó)家都確認(rèn)了明晰的時(shí)刻節(jié)點(diǎn)。氫能在交通領(lǐng)域的打開(kāi)正在穩(wěn)步推動(dòng)，尤其在重型貨車(chē)等領(lǐng)域，燃料電池轎車(chē)將為成為一個(gè)重要的技術(shù)路途被選用。
“與此一同，各地接連發(fā)布的‘十四五規(guī)劃’更是將氫能打開(kāi)置于重要方位，我國(guó)氫能工業(yè)雖打開(kāi)晚于歐美日韓，但打開(kāi)速度迅猛，尤其在工業(yè)鏈布局方面已逐步趕超西方國(guó)家。”余卓平直言。
盡管氫動(dòng)力與燃料電池打開(kāi)的前景亮光，可是我國(guó)燃料電池轎車(chē)工業(yè)仍面臨中心技術(shù)和要害零部件缺失、企業(yè)立異才能不強(qiáng)、加氫設(shè)備制造難等杰出問(wèn)題。
“例如碳紙、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、儲(chǔ)氫體系瓶口閥等要害制氫的材料和部件,我國(guó)現(xiàn)在總體上都還依賴進(jìn)口。”同濟(jì)大學(xué)新動(dòng)力轎車(chē)工程中心副主任、燃料電池復(fù)合電源研究所所長(zhǎng)張存滿直言。
此外，因?yàn)樵趦?chǔ)運(yùn)進(jìn)程中極易產(chǎn)生泄漏，安全性和經(jīng)濟(jì)性是氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)送中不行忽視的問(wèn)題。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)選用較多的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)是高壓儲(chǔ)氫技術(shù)，存在壓力危險(xiǎn)與充裝危險(xiǎn)。
“因此，要加速輕質(zhì)、耐壓、高儲(chǔ)氫密度、高安全性的新式儲(chǔ)罐的研發(fā)工作，完善化學(xué)儲(chǔ)氫技術(shù)中相關(guān)儲(chǔ)氫機(jī)理，前進(jìn)各類(lèi)儲(chǔ)氫技術(shù)的功率。”張存滿建議說(shuō)。
“一般，人們往往片面地將‘新動(dòng)力轎車(chē)’等同于‘電動(dòng)轎車(chē)’。”劉志超標(biāo)明，“事實(shí)上，我國(guó)新動(dòng)力轎車(chē)技術(shù)路途應(yīng)是多元的，如高效內(nèi)燃機(jī)及混合動(dòng)力、清潔代替燃料、純電驅(qū)動(dòng)、氫燃料電池等。走出一條符合國(guó)情，實(shí)在高效、低碳、環(huán)保并且經(jīng)濟(jì)的技術(shù)路途，才是打開(kāi)的要害。”
我國(guó)科學(xué)院院士丁仲禮曾標(biāo)明，在推動(dòng)“碳中和”進(jìn)程時(shí)，需要在動(dòng)力結(jié)構(gòu)、動(dòng)力消費(fèi)、人為固碳“三端發(fā)力”。他建議國(guó)家有關(guān)部分在確認(rèn)路途圖時(shí)，留有一段“百家爭(zhēng)鳴”時(shí)期，不要急于“收口”，不要急于強(qiáng)力推動(dòng)。
其間，以甲醇為主要成分的制氫、出產(chǎn)燃料電池的路途，被不少工作專(zhuān)家學(xué)者認(rèn)為是我國(guó)氫能和燃料電池打開(kāi)的另一突破口。
“甲醇來(lái)歷廣泛，出產(chǎn)質(zhì)料主要是煤炭、焦?fàn)t氣和天然氣等，甚至二氧化碳也可收集再生甲醇，然后完結(jié)資源的循環(huán)運(yùn)用。而我國(guó)的動(dòng)力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是‘缺油、少氣、富煤’，巨大的煤炭蘊(yùn)藏量能夠充分保證甲醇的獲取，并且我國(guó)開(kāi)采的煤炭中高硫煤占40%以上。”劉志超介紹說(shuō)。
因此，運(yùn)用可再生動(dòng)力制氫，與二氧化碳一同制備綠色甲醇提供車(chē)用，是轎車(chē)工作對(duì)完結(jié)“雙碳”政策最有用的途徑之一。
“找到一種不依賴加氫站的燃料電池技術(shù)”
氫能是一種來(lái)歷廣泛、綠色清潔、靈敏高效、運(yùn)用場(chǎng)景豐盛的二次動(dòng)力，被譽(yù)為未來(lái)動(dòng)力架構(gòu)的中心。
燃料電池是高效的氫電轉(zhuǎn)化反應(yīng)設(shè)備，轉(zhuǎn)化功率高，可實(shí)在完結(jié)綠色環(huán)保。但與此一同，加氫、用氫的安全一直是工作關(guān)鍵注重的論題,任何一次加氫站爆炸事端，都必將引發(fā)工作關(guān)于氫安全的憂慮。
近年接連產(chǎn)生在瑞典和美國(guó)的加氫站爆炸事端，讓人們認(rèn)識(shí)到氫氣的威力和動(dòng)能。正因?yàn)槿绱?，氫氣基礎(chǔ)設(shè)備的安全技術(shù)門(mén)檻及制造要求持續(xù)推高。即使國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的快速深入，一座45MPa氫氣加注站的出資本錢(qián)仍然會(huì)逾越1500萬(wàn)-2000萬(wàn)元(不含土地本錢(qián))。
面臨如此高本錢(qián)的出資費(fèi)用，以及綿長(zhǎng)的出資報(bào)答周期，盡管部分地方政府給予相應(yīng)的財(cái)務(wù)制造補(bǔ)助，一些對(duì)氫能有愛(ài)好的出資方仍是望而卻步，這無(wú)疑約束著氫能和燃料電池的推廣遍及。
是否存在一種不依賴加氫站的燃料電池技術(shù)?關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，常州創(chuàng)氫動(dòng)力科技有限公司創(chuàng)始人李磊博士與聯(lián)合創(chuàng)始人兼總經(jīng)理劉邐從創(chuàng)業(yè)之初就一直思考著。
“終究，我們決定不選用高純氫作為燃料，而是選擇更便捷、易得的液態(tài)碳?xì)漕?lèi)液態(tài)溶液，首選甲醇。”李磊介紹說(shuō)，“甲醇來(lái)歷豐盛且多元化，既能夠來(lái)自傳統(tǒng)化工工作，也能夠經(jīng)過(guò)可再生動(dòng)力制備獲得。一同，甲醇對(duì)錯(cuò)常抱負(fù)的儲(chǔ)氫載體，1L甲醇與水反應(yīng)能夠獲得143g氫氣?，F(xiàn)有氫氣儲(chǔ)存技術(shù)，要么緊縮，要么冷凝。即使是冷凝為液氫(72g/L)，也遠(yuǎn)低于甲醇產(chǎn)氫量。”
與此一同，甲醇的高穩(wěn)定性和安全性也是我們的中心注重點(diǎn)。“甲醇和乙醇功能十分類(lèi)似，現(xiàn)在許多火鍋店運(yùn)用‘酒精塊’即以乙醇為質(zhì)料。由此能夠類(lèi)比，55%甲醇水溶液作為燃料的運(yùn)用安全性。”劉邐彌補(bǔ)。
再者，甲醇重整制氫反應(yīng)溫度約200-300攝氏度，相關(guān)于其他燃料重整制氫路途而言，反應(yīng)更加便利與溫文。創(chuàng)氫動(dòng)力經(jīng)過(guò)高溫質(zhì)子溝通膜燃料電池技術(shù)的有用結(jié)合，順利完結(jié)氫能的“即制即用”，無(wú)需分別與純化進(jìn)程，粗氫直接進(jìn)入高溫電堆，由化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化電能。
更重要的是，甲醇在常溫常壓下是液體，利于儲(chǔ)運(yùn)。在未來(lái)商場(chǎng)推廣進(jìn)程中，無(wú)需另行制造加氫站，而是能夠依托于現(xiàn)有加油站進(jìn)行簡(jiǎn)單的改造和升級(jí)，將其變?yōu)榧婢呒幼⑵裼秃图状妓芤旱穆?lián)合加注站。
2012年，工信部先后在山西、陜西、上海、甘肅和貴州等5省份10市組織打開(kāi)甲醇轎車(chē)試點(diǎn)運(yùn)營(yíng)推廣。2019年工信部提出《八部分關(guān)于在部分區(qū)域打開(kāi)甲醇轎車(chē)運(yùn)用的教導(dǎo)定見(jiàn)》，明晰提及甲醇增程式電動(dòng)轎車(chē)、甲醇燃料電池轎車(chē)產(chǎn)品。與之同步，國(guó)家及區(qū)域推動(dòng)著甲醇制、儲(chǔ)、運(yùn)、加注的工業(yè)鏈持續(xù)健全與完善。
“據(jù)了解，新建甲醇加注站的本錢(qián)約100萬(wàn)-300萬(wàn)元(不含土地本錢(qián))，而加油站改建為甲醇加注站的本錢(qián)更低，大約50萬(wàn)-80萬(wàn)元/座。”劉邐介紹說(shuō)，“相較于高安全技術(shù)門(mén)檻及高投入本錢(qián)的加氫站而言，甲醇加注站的可行性和可推廣性更強(qiáng)。”
“現(xiàn)在工作內(nèi)廣泛選用是低溫質(zhì)子溝通膜燃料電池技術(shù)，其燃料有必要是高純氫氣，要求雜質(zhì)如CO等含量極低，甚至5-10ppm以下。”李磊介紹說(shuō)，“我們創(chuàng)氫公司是選擇專(zhuān)注高溫質(zhì)子溝通膜燃料電池要害技術(shù)的持續(xù)研發(fā)及國(guó)產(chǎn)化，其最大優(yōu)勢(shì)是抗毒化才能強(qiáng)，CO耐受性可抵達(dá)10000-20000ppm,因此才能完結(jié)在線制氫技術(shù)的耦合匹配。”
“近幾年，國(guó)內(nèi)有不少企業(yè)進(jìn)行高溫質(zhì)子溝通膜燃料電池技術(shù)的探究，但受制于要害技術(shù)——高溫質(zhì)子溝通膜燃料電池電堆及體系集成控制，更多專(zhuān)注在聯(lián)合國(guó)外企業(yè)如Serenergy公司及技術(shù)產(chǎn)品，面向運(yùn)用端的推廣。這也是高溫甲醇重整燃料電池具有一定商場(chǎng)認(rèn)知度，但缺乏商場(chǎng)占有率的根本原因。”劉邐回想說(shuō)。
這樣的合作方法導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)無(wú)法觸摸實(shí)在中心技術(shù)，直到如李磊團(tuán)隊(duì)這樣的“研產(chǎn)生力軍”出現(xiàn)，這樣“技術(shù)一邊倒”的情況才逐步打破。
據(jù)李磊回想，早在2003年留學(xué)歐洲期間，他就注重到高溫質(zhì)子溝通膜燃料電池技術(shù)，關(guān)于其間心要害材料如高溫質(zhì)子溝通膜等進(jìn)行深入研究與執(zhí)著探究，并帶著相關(guān)科研作用回國(guó)進(jìn)行持續(xù)鉆研。
“回國(guó)后，我們?cè)谝夹g(shù)研發(fā)進(jìn)程中，遇到許多階段性難題，如要害材料、電堆拼裝、體系集成測(cè)試等。但十分有幸，我們具有一群一起愿景的研發(fā)團(tuán)隊(duì)伙伴以及獲得英國(guó)拉夫堡大學(xué)的全力技術(shù)支持，這些困難逐步一一攻克。”李磊驕傲地說(shuō)道。
談及這些看似輕描淡寫(xiě)的應(yīng)戰(zhàn)與困難，李磊笑著說(shuō)，“我們很幸運(yùn)”。事實(shí)上，也正是憑借著堅(jiān)忍不拔的研發(fā)精力和意志，才讓創(chuàng)氫中心團(tuán)隊(duì)能打破技術(shù)壟斷，掌握中心技術(shù)。
據(jù)劉邐介紹，現(xiàn)在，常州創(chuàng)氫動(dòng)力科技有限公司現(xiàn)已掌握包括高溫質(zhì)子溝通膜電池電堆、高溫甲醇重整燃料電池體系集成等多項(xiàng)中心要害技術(shù)，成為國(guó)內(nèi)細(xì)分領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)之一。
“我們公司自主研發(fā)制造5kW高溫甲醇重整燃料電池發(fā)電模塊，在6月正式落地面向商場(chǎng)推廣，已有幾家意向客戶正在對(duì)接。一同，創(chuàng)氫動(dòng)力有幸獲得常州市第15批龍城英才企業(yè)確認(rèn)。在此，十分感謝當(dāng)?shù)卣o予我們團(tuán)隊(duì)及項(xiàng)目的充分認(rèn)可。”劉邐說(shuō)。
依照創(chuàng)氫動(dòng)力的細(xì)分商場(chǎng)規(guī)劃，以甲醇為載體的氫燃料電池技術(shù)不只有望在轎車(chē)領(lǐng)域運(yùn)用推廣，在包括船只領(lǐng)域、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)裝備等領(lǐng)域，也將會(huì)有很大的打開(kāi)空間。
“氫能和燃料電池未來(lái)打開(kāi)前景是毋庸置疑的，國(guó)家層面和地方政府的利好政策，也讓我們充滿了干勁。”劉邐說(shuō)，“現(xiàn)在國(guó)內(nèi)打開(kāi)氣氛很好，接連構(gòu)成集群和規(guī)劃，這些都將助力整個(gè)氫能及燃料電池工作駛?cè)?lsquo;快車(chē)道’。”
“氫能進(jìn)入工業(yè)鏈?zhǔn)珠L(zhǎng)，如同鋰電工作相同，具有不同運(yùn)用場(chǎng)景且差異化的優(yōu)異技術(shù)路途，干流包括質(zhì)子溝通膜燃料電池(亦分為高溫文低溫路途)、固體氧化物燃料電池等踐行者，我們都在持續(xù)耕耘。”劉邐標(biāo)明，無(wú)論是“從0到1”，仍是“從1到10”，都需要在綿長(zhǎng)的科研工作中一步一個(gè)腳印。
李磊和劉邐都相信，跟著氫能和燃料電池技術(shù)的打開(kāi)，未來(lái)的氫能將逐步推動(dòng)我國(guó)動(dòng)力消費(fèi)結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)化石燃料向低碳燃料轉(zhuǎn)變。展望未來(lái)10年甚至20年，我國(guó)將有望進(jìn)入氫能社會(huì)，這將對(duì)動(dòng)力體系、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、個(gè)人與社會(huì)生活產(chǎn)生巨大影響。來(lái)歷：我國(guó)青年報(bào)
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氫能 商業(yè)化 甲醇
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明顯，受動(dòng)力需求日益增長(zhǎng)、化石燃料很多耗費(fèi)與二氧化碳排放總量快速上升等要素的影響，氫能儼然成為未來(lái)動(dòng)力革新的重要組成部分。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)閃現(xiàn)，當(dāng)時(shí)全球氫能打開(kāi)氣勢(shì)十分強(qiáng)勁。在占全球GDP約52%的27個(gè)國(guó)家中，已有16個(gè)國(guó)家擬定了氫能戰(zhàn)略，其他國(guó)家也正在擬定中。
作為國(guó)家科技運(yùn)用的排頭兵和經(jīng)濟(jì)打開(kāi)的晴雨表，轎車(chē)工業(yè)天然成了氫能與燃料電池最廣大的試驗(yàn)場(chǎng)。
尤其是跟著我國(guó)“力求2030年前完結(jié)碳達(dá)峰，2060年前完結(jié)碳中和”政策的提出，更是讓氫能成為轎車(chē)工業(yè)領(lǐng)域最搶手的論題之一，也讓人們關(guān)于氫能和燃料電池的打開(kāi)充滿了等待。
可是，如同多年前初露萌生的電動(dòng)轎車(chē)相同，處在剛剛起步階段的氫能和燃料電池工業(yè)，仍面臨著許多技術(shù)、法規(guī)、群眾認(rèn)知度等方面的應(yīng)戰(zhàn)和困難。
不過(guò)，存在不知道的動(dòng)力藍(lán)海同樣也充滿了先機(jī)。在國(guó)內(nèi)，許多工作組織、企業(yè)校園和創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)都將目光鎖定在了氫能和燃料電池領(lǐng)域，盡力為這一新式工業(yè)“添柴加火”。
氫能也有“冰與火之歌”
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)在新動(dòng)力轎車(chē)領(lǐng)域大力推動(dòng)電動(dòng)化進(jìn)程，其力度之大國(guó)際領(lǐng)先。
數(shù)據(jù)閃現(xiàn)，2020年，我國(guó)轎車(chē)商場(chǎng)上純電動(dòng)轎車(chē)保有量逾越400萬(wàn)輛，占新動(dòng)力轎車(chē)總量的81.32%。
可是，純電動(dòng)轎車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)快速增長(zhǎng)的一同，自身的隱憂也漸漸浮現(xiàn)。“在現(xiàn)有技術(shù)下，因?yàn)檐?chē)企對(duì)動(dòng)力電池高密度、長(zhǎng)續(xù)航的過(guò)度尋求，引發(fā)了一些安全事端。在后商場(chǎng)，動(dòng)力電池也面臨收回形勢(shì)嚴(yán)峻，收回體系有待樹(shù)立的問(wèn)題。”轎車(chē)工作分析師劉志超如是說(shuō)。
這樣的情況也給氫能與燃料電池的打開(kāi)發(fā)明了機(jī)會(huì)。國(guó)際氫能委員會(huì)發(fā)布的《氫動(dòng)力未來(lái)打開(kāi)趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告》閃現(xiàn)，到2050年，氫動(dòng)力需求將是現(xiàn)在的10倍。估計(jì)到2030年，全球燃料電池乘用車(chē)年銷(xiāo)量將抵達(dá)1000萬(wàn)輛至1500萬(wàn)輛。
在同濟(jì)大學(xué)轎車(chē)學(xué)院教授余卓平看來(lái)，碳中和政策已構(gòu)成全球一致，許多國(guó)家都確認(rèn)了明晰的時(shí)刻節(jié)點(diǎn)。氫能在交通領(lǐng)域的打開(kāi)正在穩(wěn)步推動(dòng)，尤其在重型貨車(chē)等領(lǐng)域，燃料電池轎車(chē)將為成為一個(gè)重要的技術(shù)路途被選用。
“與此一同，各地接連發(fā)布的‘十四五規(guī)劃’更是將氫能打開(kāi)置于重要方位，我國(guó)氫能工業(yè)雖打開(kāi)晚于歐美日韓，但打開(kāi)速度迅猛，尤其在工業(yè)鏈布局方面已逐步趕超西方國(guó)家。”余卓平直言。
盡管氫動(dòng)力與燃料電池打開(kāi)的前景亮光，可是我國(guó)燃料電池轎車(chē)工業(yè)仍面臨中心技術(shù)和要害零部件缺失、企業(yè)立異才能不強(qiáng)、加氫設(shè)備制造難等杰出問(wèn)題。
“例如碳紙、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、儲(chǔ)氫體系瓶口閥等要害制氫的材料和部件,我國(guó)現(xiàn)在總體上都還依賴進(jìn)口。”同濟(jì)大學(xué)新動(dòng)力轎車(chē)工程中心副主任、燃料電池復(fù)合電源研究所所長(zhǎng)張存滿直言。
此外，因?yàn)樵趦?chǔ)運(yùn)進(jìn)程中極易產(chǎn)生泄漏，安全性和經(jīng)濟(jì)性是氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)送中不行忽視的問(wèn)題。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)選用較多的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)是高壓儲(chǔ)氫技術(shù)，存在壓力危險(xiǎn)與充裝危險(xiǎn)。
“因此，要加速輕質(zhì)、耐壓、高儲(chǔ)氫密度、高安全性的新式儲(chǔ)罐的研發(fā)工作，完善化學(xué)儲(chǔ)氫技術(shù)中相關(guān)儲(chǔ)氫機(jī)理，前進(jìn)各類(lèi)儲(chǔ)氫技術(shù)的功率。”張存滿建議說(shuō)。
“一般，人們往往片面地將‘新動(dòng)力轎車(chē)’等同于‘電動(dòng)轎車(chē)’。”劉志超標(biāo)明，“事實(shí)上，我國(guó)新動(dòng)力轎車(chē)技術(shù)路途應(yīng)是多元的，如高效內(nèi)燃機(jī)及混合動(dòng)力、清潔代替燃料、純電驅(qū)動(dòng)、氫燃料電池等。走出一條符合國(guó)情，實(shí)在高效、低碳、環(huán)保并且經(jīng)濟(jì)的技術(shù)路途，才是打開(kāi)的要害。”
我國(guó)科學(xué)院院士丁仲禮曾標(biāo)明，在推動(dòng)“碳中和”進(jìn)程時(shí)，需要在動(dòng)力結(jié)構(gòu)、動(dòng)力消費(fèi)、人為固碳“三端發(fā)力”。他建議國(guó)家有關(guān)部分在確認(rèn)路途圖時(shí)，留有一段“百家爭(zhēng)鳴”時(shí)期，不要急于“收口”，不要急于強(qiáng)力推動(dòng)。
其間，以甲醇為主要成分的制氫、出產(chǎn)燃料電池的路途，被不少工作專(zhuān)家學(xué)者認(rèn)為是我國(guó)氫能和燃料電池打開(kāi)的另一突破口。
“甲醇來(lái)歷廣泛，出產(chǎn)質(zhì)料主要是煤炭、焦?fàn)t氣和天然氣等，甚至二氧化碳也可收集再生甲醇，然后完結(jié)資源的循環(huán)運(yùn)用。而我國(guó)的動(dòng)力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是‘缺油、少氣、富煤’，巨大的煤炭蘊(yùn)藏量能夠充分保證甲醇的獲取，并且我國(guó)開(kāi)采的煤炭中高硫煤占40%以上。”劉志超介紹說(shuō)。
因此，運(yùn)用可再生動(dòng)力制氫，與二氧化碳一同制備綠色甲醇提供車(chē)用，是轎車(chē)工作對(duì)完結(jié)“雙碳”政策最有用的途徑之一。
“找到一種不依賴加氫站的燃料電池技術(shù)”
氫能是一種來(lái)歷廣泛、綠色清潔、靈敏高效、運(yùn)用場(chǎng)景豐盛的二次動(dòng)力，被譽(yù)為未來(lái)動(dòng)力架構(gòu)的中心。
燃料電池是高效的氫電轉(zhuǎn)化反應(yīng)設(shè)備，轉(zhuǎn)化功率高，可實(shí)在完結(jié)綠色環(huán)保。但與此一同，加氫、用氫的安全一直是工作關(guān)鍵注重的論題,任何一次加氫站爆炸事端，都必將引發(fā)工作關(guān)于氫安全的憂慮。
近年接連產(chǎn)生在瑞典和美國(guó)的加氫站爆炸事端，讓人們認(rèn)識(shí)到氫氣的威力和動(dòng)能。正因?yàn)槿绱?，氫氣基礎(chǔ)設(shè)備的安全技術(shù)門(mén)檻及制造要求持續(xù)推高。即使國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的快速深入，一座45MPa氫氣加注站的出資本錢(qián)仍然會(huì)逾越1500萬(wàn)-2000萬(wàn)元(不含土地本錢(qián))。
面臨如此高本錢(qián)的出資費(fèi)用，以及綿長(zhǎng)的出資報(bào)答周期，盡管部分地方政府給予相應(yīng)的財(cái)務(wù)制造補(bǔ)助，一些對(duì)氫能有愛(ài)好的出資方仍是望而卻步，這無(wú)疑約束著氫能和燃料電池的推廣遍及。
是否存在一種不依賴加氫站的燃料電池技術(shù)?關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，常州創(chuàng)氫動(dòng)力科技有限公司創(chuàng)始人李磊博士與聯(lián)合創(chuàng)始人兼總經(jīng)理劉邐從創(chuàng)業(yè)之初就一直思考著。
“終究，我們決定不選用高純氫作為燃料，而是選擇更便捷、易得的液態(tài)碳?xì)漕?lèi)液態(tài)溶液，首選甲醇。”李磊介紹說(shuō)，“甲醇來(lái)歷豐盛且多元化，既能夠來(lái)自傳統(tǒng)化工工作，也能夠經(jīng)過(guò)可再生動(dòng)力制備獲得。一同，甲醇對(duì)錯(cuò)常抱負(fù)的儲(chǔ)氫載體，1L甲醇與水反應(yīng)能夠獲得143g氫氣?，F(xiàn)有氫氣儲(chǔ)存技術(shù)，要么緊縮，要么冷凝。即使是冷凝為液氫(72g/L)，也遠(yuǎn)低于甲醇產(chǎn)氫量。”
與此一同，甲醇的高穩(wěn)定性和安全性也是我們的中心注重點(diǎn)。“甲醇和乙醇功能十分類(lèi)似，現(xiàn)在許多火鍋店運(yùn)用‘酒精塊’即以乙醇為質(zhì)料。由此能夠類(lèi)比，55%甲醇水溶液作為燃料的運(yùn)用安全性。”劉邐彌補(bǔ)。
再者，甲醇重整制氫反應(yīng)溫度約200-300攝氏度，相關(guān)于其他燃料重整制氫路途而言，反應(yīng)更加便利與溫文。創(chuàng)氫動(dòng)力經(jīng)過(guò)高溫質(zhì)子溝通膜燃料電池技術(shù)的有用結(jié)合，順利完結(jié)氫能的“即制即用”，無(wú)需分別與純化進(jìn)程，粗氫直接進(jìn)入高溫電堆，由化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化電能。
更重要的是，甲醇在常溫常壓下是液體，利于儲(chǔ)運(yùn)。在未來(lái)商場(chǎng)推廣進(jìn)程中，無(wú)需另行制造加氫站，而是能夠依托于現(xiàn)有加油站進(jìn)行簡(jiǎn)單的改造和升級(jí)，將其變?yōu)榧婢呒幼⑵裼秃图状妓芤旱穆?lián)合加注站。
2012年，工信部先后在山西、陜西、上海、甘肅和貴州等5省份10市組織打開(kāi)甲醇轎車(chē)試點(diǎn)運(yùn)營(yíng)推廣。2019年工信部提出《八部分關(guān)于在部分區(qū)域打開(kāi)甲醇轎車(chē)運(yùn)用的教導(dǎo)定見(jiàn)》，明晰提及甲醇增程式電動(dòng)轎車(chē)、甲醇燃料電池轎車(chē)產(chǎn)品。與之同步，國(guó)家及區(qū)域推動(dòng)著甲醇制、儲(chǔ)、運(yùn)、加注的工業(yè)鏈持續(xù)健全與完善。
“據(jù)了解，新建甲醇加注站的本錢(qián)約100萬(wàn)-300萬(wàn)元(不含土地本錢(qián))，而加油站改建為甲醇加注站的本錢(qián)更低，大約50萬(wàn)-80萬(wàn)元/座。”劉邐介紹說(shuō)，“相較于高安全技術(shù)門(mén)檻及高投入本錢(qián)的加氫站而言，甲醇加注站的可行性和可推廣性更強(qiáng)。”
“現(xiàn)在工作內(nèi)廣泛選用是低溫質(zhì)子溝通膜燃料電池技術(shù)，其燃料有必要是高純氫氣，要求雜質(zhì)如CO等含量極低，甚至5-10ppm以下。”李磊介紹說(shuō)，“我們創(chuàng)氫公司是選擇專(zhuān)注高溫質(zhì)子溝通膜燃料電池要害技術(shù)的持續(xù)研發(fā)及國(guó)產(chǎn)化，其最大優(yōu)勢(shì)是抗毒化才能強(qiáng)，CO耐受性可抵達(dá)10000-20000ppm,因此才能完結(jié)在線制氫技術(shù)的耦合匹配。”
“近幾年，國(guó)內(nèi)有不少企業(yè)進(jìn)行高溫質(zhì)子溝通膜燃料電池技術(shù)的探究，但受制于要害技術(shù)——高溫質(zhì)子溝通膜燃料電池電堆及體系集成控制，更多專(zhuān)注在聯(lián)合國(guó)外企業(yè)如Serenergy公司及技術(shù)產(chǎn)品，面向運(yùn)用端的推廣。這也是高溫甲醇重整燃料電池具有一定商場(chǎng)認(rèn)知度，但缺乏商場(chǎng)占有率的根本原因。”劉邐回想說(shuō)。
這樣的合作方法導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)無(wú)法觸摸實(shí)在中心技術(shù)，直到如李磊團(tuán)隊(duì)這樣的“研產(chǎn)生力軍”出現(xiàn)，這樣“技術(shù)一邊倒”的情況才逐步打破。
據(jù)李磊回想，早在2003年留學(xué)歐洲期間，他就注重到高溫質(zhì)子溝通膜燃料電池技術(shù)，關(guān)于其間心要害材料如高溫質(zhì)子溝通膜等進(jìn)行深入研究與執(zhí)著探究，并帶著相關(guān)科研作用回國(guó)進(jìn)行持續(xù)鉆研。
“回國(guó)后，我們?cè)谝夹g(shù)研發(fā)進(jìn)程中，遇到許多階段性難題，如要害材料、電堆拼裝、體系集成測(cè)試等。但十分有幸，我們具有一群一起愿景的研發(fā)團(tuán)隊(duì)伙伴以及獲得英國(guó)拉夫堡大學(xué)的全力技術(shù)支持，這些困難逐步一一攻克。”李磊驕傲地說(shuō)道。
談及這些看似輕描淡寫(xiě)的應(yīng)戰(zhàn)與困難，李磊笑著說(shuō)，“我們很幸運(yùn)”。事實(shí)上，也正是憑借著堅(jiān)忍不拔的研發(fā)精力和意志，才讓創(chuàng)氫中心團(tuán)隊(duì)能打破技術(shù)壟斷，掌握中心技術(shù)。
據(jù)劉邐介紹，現(xiàn)在，常州創(chuàng)氫動(dòng)力科技有限公司現(xiàn)已掌握包括高溫質(zhì)子溝通膜電池電堆、高溫甲醇重整燃料電池體系集成等多項(xiàng)中心要害技術(shù)，成為國(guó)內(nèi)細(xì)分領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)之一。
“我們公司自主研發(fā)制造5kW高溫甲醇重整燃料電池發(fā)電模塊，在6月正式落地面向商場(chǎng)推廣，已有幾家意向客戶正在對(duì)接。一同，創(chuàng)氫動(dòng)力有幸獲得常州市第15批龍城英才企業(yè)確認(rèn)。在此，十分感謝當(dāng)?shù)卣o予我們團(tuán)隊(duì)及項(xiàng)目的充分認(rèn)可。”劉邐說(shuō)。
依照創(chuàng)氫動(dòng)力的細(xì)分商場(chǎng)規(guī)劃，以甲醇為載體的氫燃料電池技術(shù)不只有望在轎車(chē)領(lǐng)域運(yùn)用推廣，在包括船只領(lǐng)域、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)裝備等領(lǐng)域，也將會(huì)有很大的打開(kāi)空間。
“氫能和燃料電池未來(lái)打開(kāi)前景是毋庸置疑的，國(guó)家層面和地方政府的利好政策，也讓我們充滿了干勁。”劉邐說(shuō)，“現(xiàn)在國(guó)內(nèi)打開(kāi)氣氛很好，接連構(gòu)成集群和規(guī)劃，這些都將助力整個(gè)氫能及燃料電池工作駛?cè)?lsquo;快車(chē)道’。”
“氫能進(jìn)入工業(yè)鏈?zhǔn)珠L(zhǎng)，如同鋰電工作相同，具有不同運(yùn)用場(chǎng)景且差異化的優(yōu)異技術(shù)路途，干流包括質(zhì)子溝通膜燃料電池(亦分為高溫文低溫路途)、固體氧化物燃料電池等踐行者，我們都在持續(xù)耕耘。”劉邐標(biāo)明，無(wú)論是“從0到1”，仍是“從1到10”，都需要在綿長(zhǎng)的科研工作中一步一個(gè)腳印。
李磊和劉邐都相信，跟著氫能和燃料電池技術(shù)的打開(kāi)，未來(lái)的氫能將逐步推動(dòng)我國(guó)動(dòng)力消費(fèi)結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)化石燃料向低碳燃料轉(zhuǎn)變。展望未來(lái)10年甚至20年，我國(guó)將有望進(jìn)入氫能社會(huì)，這將對(duì)動(dòng)力體系、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、個(gè)人與社會(huì)生活產(chǎn)生巨大影響。來(lái)歷：我國(guó)青年報(bào)
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氫能 商業(yè)化 甲醇
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