5月22日，2023年世界氫能技術(shù)大會在廣東佛山舉行，11位中國院士，3位外籍院士，共計76位氫能應(yīng)用領(lǐng)域的重要學(xué)者、專家，以及來自14個國家的63名海外專家、學(xué)者和世界500強企業(yè)高層共赴南海共話氫能，一同打造一個立足南海、面向全球，更專業(yè)、更具趨勢性的國際氫能產(chǎn)業(yè)平臺，為全球氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強勁動力。

 

　　大會期間，中國科學(xué)院院士、國際氫能與燃料電池協(xié)會理事長歐陽明高院士發(fā)表題為《綠色氫能研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進展及技術(shù)展望》的演講，就氫能大系統(tǒng)集成、綠氫制備、儲氫和氫儲能等諸多熱點話題發(fā)表真知灼見，分享了院士團隊的產(chǎn)品和研發(fā)進展。以下觀點摘錄自歐陽院士演講全文。

 

　　談綠氫制備：

 

　　堿性電解制氫技術(shù)有長期競爭力，設(shè)備性能及生產(chǎn)方式優(yōu)化空間巨大

 

　　綠氫制備，我認(rèn)為或許是比燃料電池更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。因為燃料電池作為發(fā)電裝置，還有其他多元化的氫發(fā)電裝置，但是通過電解水來做綠氫制備，目前看來，還是唯一的途徑。

 

　　目前看，電解水有三種技術(shù)路線——固體氧化物，國內(nèi)的水平還需要發(fā)展一些時間，我想真正的規(guī)模化可能要在2030年前后。質(zhì)子交換膜，目前成本偏高，壽命還是個問題，且需要各種貴金屬。現(xiàn)在，歐洲市場已經(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子交換膜電解水在壽命上有問題，但它國內(nèi)運轉(zhuǎn)時間很短，所以這一問題，國內(nèi)還沒發(fā)現(xiàn)。目前，中國的優(yōu)勢還是在堿性電解——它是性價比最高、在國際上具有優(yōu)勢的電解水裝備，是實現(xiàn)大規(guī)模、長壽命、低成本制氫的主流技術(shù)。當(dāng)然，堿性電解水有很多缺點，我們認(rèn)為，它還有很大的優(yōu)化潛力和挖潛的空間。堿性電解槽不是過渡產(chǎn)品，是個長期具有競爭力的一個產(chǎn)品，應(yīng)該成為中國電解槽的發(fā)展趨勢和優(yōu)勢產(chǎn)品。

2023年世界氫能技術(shù)大會現(xiàn)場 大會組委會供圖

 

　　我們推出了堿性電解產(chǎn)品“氫舟”，具備三大優(yōu)勢：安全、高效、智能。我們改變了中國圓形電解片的傳統(tǒng)格局，使流場更均勻，效率更高。我們大量使用數(shù)字化技術(shù)，可以遠(yuǎn)程更新程序，更智能。這都是我們認(rèn)為行業(yè)發(fā)展需要注重的技術(shù)。同時，現(xiàn)在的電解槽一旦出現(xiàn)問題，需要拉回廠家進行修理和保養(yǎng)，從工業(yè)的角度這是不合適的。而我們的堿性電解產(chǎn)品在運行了5000小時后，在現(xiàn)場12小時內(nèi)完成了單片的直接更換。這是目前傳統(tǒng)電解槽做不到的。

 

　　此外，在部分負(fù)荷的效率即最高效率上，“氫舟”可以做到3.98kWh/Nm?，即每立方米氫氣4度電。這已經(jīng)達到80%以上的效率，非常高了。

 

　　總結(jié)而言，氫能與風(fēng)光電伏結(jié)合正在成為新趨勢，電解水制氫裝備產(chǎn)業(yè)化給氫能領(lǐng)域帶來活力，中國堿性電解水設(shè)備的性價比全球領(lǐng)先，但性能優(yōu)化的潛力和生產(chǎn)方式的革新還有很大空間。

 

　　談綠色氫能儲運和加注：

 

　　光-儲-充-換-氫一體化互補型超快能源補給系統(tǒng)

 

　　氫能利用的瓶頸是儲氫。我們現(xiàn)在有各種各樣的儲氫方式，也有百花齊放的技術(shù)創(chuàng)新。我們深深感到，新型儲氫技術(shù)的突破之難。這是氫能領(lǐng)域還有待出現(xiàn)諾貝爾獎的領(lǐng)域。目前，要么成本高，要么能耗大。我們一公斤氫也就是33度電的能量，但儲存就要花掉10-15度電的能量。這是很不劃算的。從成本的角度，如果我們從氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)來比較，從平準(zhǔn)化成本、技術(shù)成熟度、承壓的容器來看，氨還是目前最佳的選擇。車載看，目前主體的氫儲能還是氣瓶，但目前的氣瓶成本偏高，這其中的突破核心就是碳纖維。從長期看，瓶子仍然是車載的主流技術(shù)。

 

　　運輸氫氣也是一個高成本的問題。長距離、大規(guī)模的氫氣運輸怎么辦？在當(dāng)前規(guī)模還不大的時候，也許輸電比運輸氫氣具備成本優(yōu)勢。而從長期看，有三種技術(shù)。第一種，短途小規(guī)模，用氣態(tài)氫氣。第二種，長途（5000KM以上）用液氨。第三種，每天超過10噸，就可以通過管道運輸。

 

　　我們在2008年建立了中國第一座加氫站，截至現(xiàn)在，它仍然是國內(nèi)主要的加氫站。剛開始我們使用的是天然氣重整，后來停掉替換成電解水，再加上外供氫。目前還在使用這種方式——站內(nèi)電解水，量大了則外面補充，還是最經(jīng)濟的。

 

　　所以我們現(xiàn)在與中石化在雄安正在建設(shè)一座加氫站，站內(nèi)電解水制氫，結(jié)合外供氫。面向未來，要考慮電動，也要考慮氫，于是我們提出了一種方案，即光-儲-充-換-氫一體化，而且互補�？ㄜ嚳鞊Q、轎車快充、卡車換電的備用電池可以給轎車充電。同時有加氫站，加氫站的電就從光伏里來。光伏不僅在站內(nèi)鋪設(shè)，公路里也在鋪設(shè)。我們只要鋪設(shè)2km的光伏，就可以有2兆瓦的光伏，足夠使用了。

 

　　談氫系統(tǒng)集成與氫儲能：

 

　　因事制宜、因地制宜，國情決定路線，場景定義產(chǎn)品

 

　　氫能大系統(tǒng)集成面臨一系列挑戰(zhàn)，首先就是產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)多元化的技術(shù)選擇。氫能是個很長的技術(shù)鏈條，每個環(huán)節(jié)都有多種選擇。找不到主流技術(shù)，怎么辦？我們認(rèn)為，不存在統(tǒng)一的模式和標(biāo)準(zhǔn)的解決方案。因事制宜、因地制宜，國情決定路線，場景定義產(chǎn)品。

 

　　國情決定路線，如何理解？比如說日本自身沒有氫氣，需要從外部輸送，他就需要大量制造氨。而我們有氫氣，就沒有必要換成氨。再比如，歐洲和日本的電力都很貴，而中國的電力相對低廉。日本的燃料電池甚至可以用于家用，而中國去推廣這一路線就很難了。所以，國情決定路線，場景定義產(chǎn)品，沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。