4月20日,雨生百谷,清净明洁。氢能观察承办的2021世纪氢能与燃料电池产业大会在北京举行,吸引了300余位氢能从业者前来听会学习。受邀的专家学者和企业代表各抒己见,报告内容涵盖产业链的方方面面,就像如油春雨,为蓄势待发的氢能燃料电池产业幼苗洗涤尘霾,补给能量,助力其成长为根深叶茂的成熟产业。
刘科:电动车不会是历史的选择
澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学清洁能源研究院院长刘科,在产业大会上发表了对于新能源汽车的看法。
刘科犀利地指出,在电动车与燃油车之间,历史早已做出了选择。早在100年前,铅酸电池早于内燃机应用于汽车,但最后燃油车仍旧碾压电动车市场直至今日。
对于这一选择,刘科阐述了四点客观原因:
第一,电池的体积能量密度低。同样是1m³的体积,铅酸电池90千瓦时,特斯拉电池260千瓦时,但汽油有8600千瓦时。对于汽车来说,燃料可以重,但油箱不能大。
第二,液体燃料储运成本低,而且便于长期储存,是人类选择液体燃料的根本原因。
第三,电池量产后成本降低空间小。内燃机因为流水线的发明而成本骤降,但生产电池所需的锂、钴、镍等金属稀缺,产量越是扩大,成本越是高昂。
第四,汽车电池回收技术有待进一步发展。到2023年,电动汽车报废量将达到43.9万辆,但难以处理的报废电池会造成水污染、土壤污染、汽车自燃甚至人体毒害。
雷宪章:在非电终端推动绿色氢能
德国国家工程院院士、国家电网公司特别专家、华润电力高级顾问雷宪章,在产业大会上发表了对中国氢能发展的展望。
雷宪章表示,“碳达峰”和“碳中和”不仅仅是碳减排的问题,它更重要的是能源转型,是能源革命,实际上也就是第三次工业革命,同时也是中国实现快速换道超越的重要途经。实现能源革命最核心的任务是完成清洁能源对现有化石能源的替代。
通过借鉴欧洲的碳中和战略,雷宪章指出,我国未来能源的方向首先是以清洁能源为依托的终端系统电气化,其次是用氢能来弥补电气化触及不到的终端,例如化工业、重型交通等场合。
此外,伴随着“碳达峰”与“碳中和”的过程,新能源领域还将面临风光电能的有效消纳、电力系统的“空心化”以及二氧化碳的绿色处理手段三大问题。针对这些问题,雷宪章院士也给出了自己关于应对挑战的思路。
柴茂荣:我国基本没有真正的燃料电池汽车
国家电力投资集团氢能首席专家柴茂荣,在产业大会上总结了我国的氢能与燃料电池发展现状。
他表示,目前来讲运氢与储存不是太大的难点,以我国现有的工业发展成果和国电投的管道运行能力足以应对,相对而言,制氢和运氢将会面对更大的挑战。在制氢方面要解决大规模制氢的问题,而在用氢方面,柴茂荣提出可以将氢能视为一种储能方式来解决超高压电的输送问题。
对于燃料电池技术,柴茂荣认为,我们国家目前基本上没有真正的燃料电池汽车。他表示,燃料电池汽车应该是使用氢电强混技术,以氢气作为主动力、以电池作为辅助动力的车,而不是用燃料电池给锂电池充电、仅仅起到增值作用的车。
此外,柴茂荣还提出,针对不同的用途,对燃料电池的要求也是不同的,我国目前只完成了增程式燃料电池电堆及系统的开发,且大部分材料都依赖国外。而要实现燃料电池成本可控,必须实现从材料到关键技术的自主可控。
刘坚:终端用氢成本影响氢能经济性
国家发改委能源研究所副研究员刘坚博士,在产业大会上报告了我国氢能发展规划及相关政策,并对比了电动重卡与燃料电池重卡的经济性。
刘坚指出,目前终端用氢价格还是比较高,至少会在每公斤40元以上,有些甚至在60元以上,尽管成本已经接近于机柴油,但与电动汽车相比,还有较大的差距。因此,如何降低氢气的成本可能是我们未来工作中需要去集中解决的一个问题。
根据刘坚的分析,单考虑购置成本,续航在500公里以上的燃料电池重卡将更具有经济性。但是在全生命周期的情况下,假设氢气价格为每公斤50元,在1000公里续航里程范围内,燃料电池重卡都很难实现平价。只有实现用氢成本接近每公斤20元,燃料电池重卡才会在600公里续航以上的范围中有一战之力。
考虑到未来制氢技术与可再生能源发电水平的提升,刘坚预测,如果未来10年内制氢成本能够下降50%,达到每公斤10元,就可以实现平价应用。
靳殷实:燃料电池车比纯电动更安全
中国航天科技集团公司中国运载火箭技术研究院研究院靳殷实,在产业大会上强调了燃料汽车安全的重要性。
靳殷实表示,氢气易燃易爆易泄露,且一旦泄露难以察觉。随着燃料电池汽车产业的发展和保有量的增加,安全问题将会突出反映出来。
靳殷实将涉氢事故分为三大类,其一是容器损坏或容器压力过大导致爆炸,其二是氢气泄漏产生爆燃,其三是涉氢材料的劣化。
针对这些危险源,靳殷实指出,在设计制造、监管、运营使用环节都要对安全进行管理,并详细介绍了相关的安全标准。
同时,他也强调,由于氢气轻、扩散速度快,其风险更加可控,一旦扩散,氢气将快速扩散成不可燃浓度。此外,应用于燃料电池车的燃料电池堆没有爆炸的条件,对比一旦燃烧就无法扑灭的锂电池,氢能的安全性要更好。
谷雨到,百物生。世纪氢能及燃料电池产业大会与氢能百人会将持续深耕于此,促进我国乃至国际氢能产业的健康有序发展。
氢能百人会理事长王进先生表示,目前社会对氢能成为实现碳中和的重要组成部分已经形成了广泛的共识,很多地方政府也对新能源产生了非常浓厚的兴趣,这是氢能产业发展的“天时”和“地利”。并且,通过与会同仁的共同奋斗,我们终究会迎来属于氢能的时代。
除了上述提到的专家,本次产业大会还邀请了其他学者以及企业带头人进行经验技术分享,相关内容于近日陆续放出。
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