導語:氫能,被譽為是21世紀最具潛力的清潔能源,而氫能及燃料電池產業的發展,也一直需要引領者的示范引領與精耕細作。日前,山西衛視在融媒體新聞評論節目《轉型進行時》中,邀請了山西省能源研究會理事長程章、山西氫雄云鼎氫能動力科技有限公司副董事長王曉科、山西國投海德利森氫能裝備股份有限公司董事長鞏寧峰、中日氫能合作協會會長李擴建,就能源領域“低碳引領 ‘氫’啟未來”為主題進行現場交流。轉化果平臺分兩部分整理了交流內容并推出,以饗廣大讀者。
說起氫能,氫燃料電池汽車是繞不開的熱門話題,而對氫燃料電池汽車來說,氫燃料電池系統作為核心,成本占比要達到一半以上。加上高壓儲氫罐、蓄電池等技術裝備成本的制約,實現氫燃料電池汽車的大規模普及,就需要在氫燃料電池技術上不斷突破降低成本,進而加快氫能汽車商用的步伐,從而推動整個產業中上游的快速發展。
一、我國首臺最大功率氫燃料電池發動機并實現了量產
在山西大同,山西氫雄云鼎氫能動力科技有限公司在氫燃料電池系統方面埋頭攻關,自主研發了我國首臺最大功率氫燃料電池發動機并實現了量產。
該公司主要從事氫燃料電池的催化劑、質子交換膜、電堆、電池控制系統、氫燃料發電機系統等領域產品的開發、生產、運營和銷售,目前已經完成投資20億元,并將如期實現項目核心部分完工、動力總成(汽車發動機)下線、年產30萬臺動力總成產能的目標。在大同氫能源產業城,山西氫雄云鼎氫能動力科技有限公司氫燃料動力系統核心零部件生產車間,這里生產氫燃料電堆及系統集成和電驅動系統、動力電池系統,都實現了自主研發。我國首臺最大功率氫燃料電池發動機在這里實現了量產。
短期內,氫能電池產業的挑戰是燃料電池成本與壽命問題;長期能否推廣,要看加氫站基礎設施建設。
加氫像加油一樣方便。山西國投海德利森加氫裝備,長申制氫、加氫母站項目設在潞寶生態工業園區,將新建PSA尾氫提純制氫裝置和加氫壓縮充裝等設施。
二、儲氫瓶技術實現從35MPa到70MPa的突破
從35MPa到70MPa的技術突破受到多方面的制約,比如:法規的限制、炭纖維材料的充足、需求和配套技術的不達標等。山西有中科院煤化所的炭纖維成熟技術,有能源轉型的需求,有政府政策的支持。
2021年2月,山西省科技廳重大專項處發布公告透露,氫能領域有六大重大攻關方向,分別是:碳纖維復合材料IV型塑料內膽高壓儲氫容器的研制與開發、加氫關鍵部件安全性能測試技術及裝備示范、新一代高溫氫燃料電池非鉑催化劑材料及器件、燃料電池高溫質子交換膜批量制備及應用技術、大功率車載氫燃料電池發動機系統核心技術及示范、氫燃料電池應用技術研究及機車研制。再加上企業的持續攻關。
三、構建“氫能+”產業集群 打造中國“氫源”中心
山西氫能產業集群化發展戰略。長治市圍繞氫能源產業發展積極謀劃布局,強化招商引資,集聚了一批氫能項目,通過整合內外部技術資金等產業要素,積極推進以“制氫+儲供氫裝備制造+氫能重卡和專用車輛制造+加氫基礎設施建設+氫能重卡物流園區+氫能社區”為路徑的氫能產業發展模式。
對于山西而言,氫能產業鏈布局初見雛形,在產業鏈的節點技術上,一些特色企業也取得了突破,或者說填補了空白。這對我們產業鏈的完善至關重要。
隨著產業鏈技術創新能力和完整度的提升,山西氫能產業鏈后起勃發,目前已投產或正在建設的相關企業40家以上,其中國家重點關注的燃料電池汽車產業八大核心零部件和四大儲供氫關鍵技術全國排名前三的企業有21家??梢哉f擁有完整的產業鏈還僅僅是第一步,接下來在產業鏈上,充分發揮每個城市的強項,推出有競爭力的產品和技術,參與到全國甚至全球的氫能產業的布局中。
四、未來能源的終極形態是“氫能社會”
日本提出把“氫電”、“氫車”和“氫家”作為構建“氫能社會”的構三大支柱。
中日氫能合作協會會長李擴建說,日本氫能社會的“氫電”就是用氫氣來代替燃氣火力發電,來進行大功率的發電,“氫車”是移動式的氫能利用,是以氫氣作為能源,以氫堆(燃料電池)系統作為動力系統而不通過電池儲能的各種類型車,日本最普及的是氫能轎車,代表性的有豐田Mirai和本田Clarity,豐田Mirai是最成熟的轎車,本田Clarity由于不太成熟,只租不賣,最近宣布其產業計劃又推遲了兩三年?!皻浼摇笔且环N固定式的氫能利用,具體是將一套既能發電又能供熱的系統用于家庭中,日文稱為“ENE-FARM”,ENE是能源英文的字頭。在中國應該屬于是一種“熱電聯供系統”系統。推動這些產業的發展,將會對國家的能源戰略產生巨大并深遠的影響,從根本上保證國家的能源安全。
日本是全球氫能專利最多的國家,目前日本以12320項專利位于全球第一,隨后是中國8170項、美國4804項、韓國3878項、德國2227項,中國和日本之間隔著一個美國,并且日本專利的含金量要比我們的含金量高多了。要參與未來的能源產業的全球競爭,我們必須要在專利、產業技術標準的建立等方面搶占先機,積極推進并實現產業政策立法。
五、山西氫能產業的機遇
面臨未來能源領域的深刻變革和發展,山西氫能產業既能發揮自己的優勢,又能在國內氫能產業中占有一席之地,深度參與國內國際兩個循環下的氫能產業發展。
目前,大同市、長治市已發布《氫能產業規劃》等相關文件,山西產業基礎優勢明顯,各級政府領導信心和決心大。雖然山西省城市群擁有氫源優勢、重卡應用場景優勢,且在產業鏈完整度和技術創新能力方面后起勃發;但在產業鏈布局、車輛示范方面,還是應該加大投資力度,加快燃料電池示范車輛投運進度。目前山西省級的氫能或燃料電池汽車的產業規劃、行動計劃和相關獎補政策尚未正式出臺。
氫能,作為最清潔的能源之一,是連接化石能源與可再生能源的重要橋梁,承載了人類對綠色能源的美好想象,潛力巨大、前景廣闊,必將在未來清潔、低碳、安全、高效的能源結構體系中扮演舉足輕重的角色,山西也將在“雙碳”目標下,迎來屬于自己的“氫”機遇。
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