氢能及燃料电池技术将引领产业变革,技术仍是关键
当前中国的电动汽车产业正在蓬勃发展,目前中国已成为全球最大的新能源汽车市场。国家信息中心副主任徐长明表示,从资源的角度讲,国家要把庞大的新能源汽车市场全部押宝在纯电动车上,是有风险的。“我国新能源汽车的发展不应狭隘地锁定在纯电动方向,应该有多元化选择。”
未来,氢燃料电池在我国国民经济中将会起到一个“举氢若重”的作用,至少它可以代替大部分燃油和一部分电池。因此,在实际应用中,应提高电堆的体积和重量比功率,为开发乘用车奠定基础,为商用车降成本;开展超低铂和非铂电催化剂的研究,同时加快加氢站的建设,为未来产业链发展奠定基础。
尽管燃料电池前景可期,但业内人士普遍认为,燃料电池要实现产业化,还有以下困难:
1、氢燃料电池电堆的成本和使用寿命问题;
2、氢气大规模生产、运输和加注(加氢站)过程的综合使用成本较高;
3、终端加氢站的建设是政府层级的难题。
从制氢的角度看,氢元素在宇宙中极其丰富,视线所及均含有氢,关键是如何提取出氢气。当前氢气来源主要有一下来源:
一是石油工业的副产品,主要是含氢的尾气,这是目前最主要的氢气来源,但依然还存在大量的氢气被浪费或是不完全利用,比如直接用氢气烧锅炉,浪费了其中巨大的化学能。
二是利用化石能源制氢,比如利用煤或者天然气裂解制氢,煤和天然气资源十分丰富,而且这种制氢法能耗很低,成本也不贵,产能还相当可观。
三是可再生能源制氢,比如利用太阳光电、风电、水电和生物质(禽畜的粪便、城市污废等),这类制氢的优势时绝对的环保,缺点是当前技术条件下,成本较高。
其中,利用含氢尾气和化石能源制氢,不论是产能还是单位生产成本都能满足燃料电池产业化大规模发展,值得一提的是,空气产品公司认为以化石原料为基础的制氢方式将使氢气在加注口的成本与燃油车相比降低10%~20%。而从产业长远发展来看,以可再生能源为基础的氢气生产技术将最终实现氢燃料电池产业零碳排放的循环经济。
虽然氢燃料电池汽车拥有诸多优势,但是无论从产业发展,还是技术层面都面临巨大挑战和障碍。由于我国氢能产业发展起步比较晚,业内人士表示,政策法规、技术标准还有待完善,认证和监管体系还不健全,技术和装备还有待突破,所以整体来讲,我国氢能产业还处于发展的初级阶段,距离世界先进水平存在较大差距。
和高能量密度的锂电池汽车面临的问题一样,安全性如何保障非常关键。氢燃料电池汽车在运行过程中,一定要保证氢转换成电的稳流安全性。业内人士指出,氢燃料电池汽车要迈向市场,一定要解决安全问题,否则会给产业带来极大伤害。
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