佛山“氫能周”把氫燃料電池再一次推到了聚光燈下,氫燃料電池在社會上的熱度不斷增加。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈尤其是上游產(chǎn)業(yè)和下游氫燃料電池汽車配套設(shè)施的成熟程度,將直接影響氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這個(gè)產(chǎn)業(yè)會否出現(xiàn)“熱戀”后的“冷落”,不僅需要政策的引導(dǎo),還需要好的發(fā)展思路。
制氫的挑戰(zhàn)
日前,國內(nèi)首個(gè)氫燃料電池氫氣品質(zhì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣》(T/CECA-G 0015-2017)正式對外發(fā)布,該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)其中一項(xiàng)重要內(nèi)容即規(guī)定了燃料電池汽車用氫氣的品質(zhì)。據(jù)電池中國網(wǎng)了解,燃料電池汽車對氫氣的品質(zhì)極其挑剔,并非99.999%的高純度氫氣就能用到燃料電池車?yán)锩?rdquo;。在對氫氣的高品質(zhì)檢測上,氫氣中的很多雜質(zhì)目前國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室尚難檢測。
燃料電池對氫氣的嚴(yán)苛要求,對制氫也帶來很大挑戰(zhàn),而且制氫企業(yè)面臨的不只是氫氣品質(zhì)方面的挑戰(zhàn)。水電解制氫分為兩種,一種是利用堿液來制氫,另一種用純水制氫。
英國ITM電力公司總經(jīng)理Nick Hart介紹了PEM(質(zhì)子交換膜)水電解制氫技術(shù)的最新進(jìn)展。Nick Hart認(rèn)為,水電解制氫不僅要保證高質(zhì)量,還要注意電解槽的工作效率以及與電網(wǎng)的關(guān)系。此外,Nick Hart還表示,水電解制氫在全球范圍內(nèi)應(yīng)該有共同的標(biāo)準(zhǔn)可循。
儲氫裝置的技術(shù)創(chuàng)新
浙江大學(xué)教授鄭津洋介紹了中國加氫站儲氫技術(shù)的進(jìn)展。儲氫裝置是加氫站技術(shù)中的一個(gè)重要裝置,隨著氫能的發(fā)展,加氫站的建設(shè)越來越多,儲氫裝備的需求量不斷增長。這種高壓儲氫裝備與傳統(tǒng)裝備有一些區(qū)別,主要有以下特點(diǎn):
一、氫氣容易發(fā)生泄漏和爆炸;二、過高的壓力可能會導(dǎo)致容器破壞;三、氫有可能侵入到材料內(nèi)部,導(dǎo)致材料性能劣化。
鄭津洋認(rèn)為,加氫站儲氫裝置應(yīng)該具備以下基本特點(diǎn):
一、能夠承受高壓;二、裝置具備在線檢測功能,一旦氫氣發(fā)生泄漏,可以第一時(shí)間知道;三、有發(fā)生危險(xiǎn)自動報(bào)警的能力;四、良好的經(jīng)濟(jì)性,制造更加簡便。
大容量的高壓氫氣儲存仍然面臨著成本、安全、容積等方面的挑戰(zhàn)。加氫站用儲氫裝置與車載儲氫容器不同:車載儲氫容器追求輕量化,但加氫站對儲氫容器的重量沒有明確要求。從美國能源部提出的技術(shù)指標(biāo)可以看出,它是按照經(jīng)濟(jì)性來判斷的。
據(jù)此,浙江大學(xué)聯(lián)合浙江巨化裝備制造有限公司和北京海德利森有限公司,成功開發(fā)了全多層鋼制高壓儲氫系統(tǒng),該技術(shù)的核心思想是采用全多層結(jié)構(gòu),通過四方面的創(chuàng)新,解決安全性問題和經(jīng)濟(jì)性問題。
這四方面的創(chuàng)新為:一、通過全多層的技術(shù)解決“氫脆”的問題;二、使用預(yù)應(yīng)力鋼帶纏繞技術(shù),降低成本;三、基于失效模式的設(shè)計(jì),設(shè)置安全監(jiān)測報(bào)警裝置;四、模塊化設(shè)計(jì)。豐田中國常熟加氫站前不久投入使用,該加氫站采用的即是98MPa全多層鋼制高壓儲氫技術(shù)。
加氫站的布局思路
氫燃料電池汽車的推廣與純電動汽車有所不同,純電動汽車只需在電網(wǎng)覆蓋且電力供應(yīng)滿足需求之處建設(shè)充電樁,即可完成基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),而氫燃料電池汽車則需要建設(shè)加氫站、制氫廠等一系列設(shè)施。建設(shè)加氫站的成本比充電樁要高出許多,這也是燃料電池汽車目前推廣難的一個(gè)重要原因。
以前說“要想富,先修路”,道理相同,氫燃料電池作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)要發(fā)展,首先要把基礎(chǔ)設(shè)施完善起來,打通這一環(huán)節(jié),才能緩解和消除氫燃料電池汽車用戶的加氫焦慮。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,氫燃料電池汽車適合長途、重型車,純電動汽車受限于動力鋰電池的技術(shù)水平,更適合短途、輕型車。在未來車用能源中,氫燃料電池汽車與純電動汽車將并存互補(bǔ),共同支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
電池中國網(wǎng)在與業(yè)內(nèi)人士交流時(shí),有一個(gè)共識,即發(fā)展氫燃料電池應(yīng)該換一種思路,不能每個(gè)城市各立山頭、單打獨(dú)斗。由于氫燃料電池汽車更適合跑長途,在全國主要高速沿線布置一定數(shù)量的加氫站(加氫站規(guī)模和級別無需太大),就能盤活沿線的氫燃料電池汽車市場。同時(shí),在高速沿線也可以多布局一些加氫加油合建站,這樣就降低了建站和運(yùn)營成本,根據(jù)氫燃料電池汽車所處的不同發(fā)展階段,合理安排加氫、加油業(yè)務(wù)所占的比例。
12月6日,在佛山“氫能周”開幕式上,中石油和中石化已經(jīng)宣布開始加氫加油合建站的建設(shè),這是一個(gè)好的開始。
市場經(jīng)濟(jì)不是萬能的,并非只要實(shí)行了市場經(jīng)濟(jì),資源配置就可以自動優(yōu)化。市場本身具有自發(fā)性,市場調(diào)節(jié)具有一定的滯后性甚至盲目性。我國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)會不會出現(xiàn)“熱戀”后的“冷落”?如何在全球范圍內(nèi)搶占?xì)淙剂想姵刂聘唿c(diǎn)?這些問題僅憑市場自行調(diào)節(jié)難以全部解決,還需要相關(guān)政策的支持、引導(dǎo)和規(guī)范,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展考驗(yàn)著決策者的膽識和魄力。