氫能大發(fā)展機(jī)遇來(lái)了,看看10位院士怎么說(shuō)!

時(shí)間:2023-10-06 10:26來(lái)源:華夏能源網(wǎng) 作者:綜合報(bào)道
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"雙碳"時(shí)代,綠色優(yōu)先,氫能因其蘊(yùn)藏豐富、消耗時(shí)不產(chǎn)生溫室氣體、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)等特性備受矚目,價(jià)值日益凸顯。
 
今年以來(lái),政策與資本都在大力開(kāi)拓氫能產(chǎn)業(yè),各地政府也在出臺(tái)氫能方案,促使氫能發(fā)展。許多領(lǐng)域的專(zhuān)家院士都發(fā)表了專(zhuān)業(yè)的演講,暢談氫能的未來(lái)發(fā)展,提出觀點(diǎn)分析并給予建議。僅近幾個(gè)月,就有不下十位院士就氫能發(fā)展發(fā)表演講。
 
以下是今年5-9月,10位中國(guó)工程院及中國(guó)科學(xué)院院士在公開(kāi)場(chǎng)合談到有關(guān)氫能的看法與建議:
 
1、中國(guó)工程院院士陳學(xué)東:氫氣安全高效儲(chǔ)運(yùn)是產(chǎn)業(yè)規(guī);l(fā)展的關(guān)鍵
 
9月20日,在2023世界制造業(yè)大會(huì)新能源汽車(chē)論壇上,陳學(xué)東指出,氫能及燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈包括制、儲(chǔ)、運(yùn)、加、用環(huán)節(jié),氫氣安全高效儲(chǔ)運(yùn)是產(chǎn)業(yè)規(guī);l(fā)展的關(guān)鍵。盡管我國(guó)在氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)上有所進(jìn)展,但與美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在不足。
 
純氫儲(chǔ)運(yùn)路線(xiàn)是目前主要發(fā)展的路線(xiàn),包括常溫高壓氣態(tài)氫(主流),深冷常壓或低壓液態(tài)氫、深冷-高壓超臨界氫、帶壓固態(tài)儲(chǔ)氫、有機(jī)液體儲(chǔ)氫等。在氣氫站方面,大容積IV型儲(chǔ)氫瓶組、高壓大流量氫氣壓縮機(jī)、緊湊型氫氣預(yù)冷器、高壓臨氫閥門(mén)尚不能自主設(shè)計(jì)制造;氫液化方面,我國(guó)大規(guī)模低能耗氫液化工藝、氫膨脹機(jī)仍存在技術(shù)瓶頸,緊湊型冷箱換熱器、深冷液氫球罐還處在開(kāi)發(fā)階段;液氫站方面,我國(guó)示范應(yīng)用起步較晚,液氫潛液泵、往復(fù)泵、閥門(mén)、汽化器等關(guān)鍵裝備尚不能自主設(shè)計(jì)制造;車(chē)載用氫方面,70MPa車(chē)載IV型瓶及瓶口組合閥、車(chē)載液氫瓶在國(guó)內(nèi)尚處于產(chǎn)品樣機(jī)階段;公路運(yùn)氫方面,我國(guó)亟需研發(fā)50MPa大容量IV型瓶管束集裝箱,滿(mǎn)足高效運(yùn)氫需求。
 
2、中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)際氫能與燃料電池協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高:綠氫或?qū)⒊蔀槔^光伏電池、鋰電池、電動(dòng)汽車(chē)之后第四大出口產(chǎn)品
 
在9月14-15日舉辦的榆林會(huì)議上,歐陽(yáng)明高提出以下觀點(diǎn):
 
燃料電池的商業(yè)化方面,現(xiàn)在整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的成本已經(jīng)在快速下降。去年降到3000元,今年已經(jīng)降到2500元左右,而且還會(huì)持續(xù)下降。預(yù)計(jì)到2025年將至1000元,2030年將至500元,到時(shí)候是可以和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的。
 
而且,現(xiàn)在氫燃料電池系統(tǒng)壽命還在2萬(wàn)小時(shí)左右。下一步2025年希望到2.5萬(wàn)小時(shí),到2030年希望達(dá)到3萬(wàn)小時(shí)到3.5萬(wàn)小時(shí),技術(shù)上還需要進(jìn)一步研發(fā)。
 
在綠氫制備電解方面,中國(guó)綠氫產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展起來(lái)的就是制氫,目前在全球很不錯(cuò)的,中國(guó)是全球最大的氫氣生產(chǎn)和消費(fèi)市場(chǎng)。未來(lái)到2030年,可能會(huì)催生100GW級(jí)別的電解市場(chǎng),也就是1億kW的電解市場(chǎng)。尤其是中國(guó)的電解在全球具有成本優(yōu)勢(shì),將來(lái)也有可能成為繼光伏電池、鋰電池、電動(dòng)汽車(chē)這三個(gè)新能源產(chǎn)品之后的第四大出口產(chǎn)品。
 
此外,歐陽(yáng)明高表示:"目前最具潛力、最現(xiàn)實(shí)、成本最低、壽命最長(zhǎng)、最有中國(guó)優(yōu)勢(shì)的還是堿性電解。我們現(xiàn)在訂貨量(大規(guī)模)100GW以上都是堿性電解。"
 
3、中國(guó)科學(xué)院院士、西安交通大學(xué)電子與信息學(xué)部主任管曉宏:氫賦能分布式零碳智慧能源系統(tǒng)
 
在9月14-15日舉辦的榆林會(huì)議上,管曉宏提出:
 
能源電力系統(tǒng)綠色化勢(shì)在必行,經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)能技術(shù)是利用可再生新能源的關(guān)鍵,也是為未來(lái)算力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)提供綠色能源的基礎(chǔ);
 
氫能賦能的供電、多能儲(chǔ)能、轉(zhuǎn)換和互補(bǔ)的控制優(yōu)化,能夠?qū)崿F(xiàn)局域能量平衡,保證系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性,構(gòu)建市場(chǎng)可復(fù)制的分布式零碳能源系統(tǒng);
 
氫賦能分布式零碳智慧能源系統(tǒng),將可能深度改變能源結(jié)構(gòu),為未來(lái)分布式數(shù)據(jù)中心、高速通信站點(diǎn)提供零碳能源,實(shí)現(xiàn)以綠色、分布、市場(chǎng)為標(biāo)志的能源革命。
 
4、中國(guó)工程院院士、國(guó)家電網(wǎng)公司顧問(wèn)、國(guó)家能源集團(tuán)電力領(lǐng)域首席科學(xué)家黃其勵(lì):氫電協(xié)同為新型能源系統(tǒng)提供有力支撐
 
在9月14日舉辦的嘉興會(huì)議上,黃其勵(lì)指出,氫電耦合作為支撐新能源發(fā)展的重要支撐,未來(lái)有望打造新型能源依賴(lài)關(guān)系,持續(xù)推動(dòng)能源系統(tǒng)的優(yōu)化轉(zhuǎn)型。
 
他建議,聚焦產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)環(huán)節(jié)加大氫電耦合關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)力度,央企等骨干企業(yè)加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新打造綠色氫能關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體,積極發(fā)揮地區(qū)資源優(yōu)勢(shì)打造規(guī);、低成本可再生氫大基地,加快推動(dòng)制定綠色氫能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。
 
5、中國(guó)工程院院士、中國(guó)氫能聯(lián)盟戰(zhàn)略指導(dǎo)委員會(huì)委員衣寶廉:氫成本降至30元/公斤以下,才能與燃油車(chē)競(jìng)爭(zhēng)
 
在9月14日舉辦的嘉興會(huì)議上,衣寶廉發(fā)表《燃料電池汽車(chē)的現(xiàn)狀與氫源》主旨演講中指出,燃料電池車(chē)的產(chǎn)業(yè)化是氫能應(yīng)用的突破口,應(yīng)堅(jiān)持自主創(chuàng)新,降低燃料電池汽車(chē)、加氫站建設(shè)和氫源成本,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化。
 
具體措施建議包括,推進(jìn)燃料電池關(guān)鍵材料及部件國(guó)產(chǎn)化,提高電堆的比功率及電流密度,降低鉑載量,將燃料電池汽車(chē)成本降至鋰離子電動(dòng)車(chē)水平;大力發(fā)展可再生能源制氫,采用天然氣或純氫管網(wǎng)輸氫,加氫站加氫成本可降至30元/公斤以下,燃料電池汽車(chē)運(yùn)營(yíng)成本可與燃油車(chē)競(jìng)爭(zhēng);推進(jìn)高壓儲(chǔ)氫瓶、加氫機(jī)等國(guó)產(chǎn)化和批量生產(chǎn),加快油氫電合建站建設(shè),可大幅度降低加氫站建設(shè)成本,并同步推進(jìn)燃料電池乘用車(chē)示范。
 
6、中國(guó)工程院院士、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教授彭蘇萍:如何消納二氧化碳比制氫更急迫
 
在9月5日舉行的第六屆世界綠色發(fā)展投資貿(mào)易博覽會(huì)上,彭蘇萍表示,中國(guó)能源綠色低碳化轉(zhuǎn)型要立足國(guó)情,多措并舉。發(fā)展氫能源,要充分利用氫的雙重屬性,來(lái)解決可再生能源規(guī);突茉吹吞蓟膯(wèn)題。
 
我國(guó)擁有全球最大的能源系統(tǒng),是世界上目前最大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),中國(guó)能源稟賦特征是一大三小,也就是煤炭占的比例比較高,油氣和可再生能源在一次能源結(jié)構(gòu)里占的比例比較小。所以我們推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式和低碳轉(zhuǎn)型就不可能一蹴而就,我國(guó)非水可再生能源發(fā)展很快,但占的比例還比較低,主要是風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源本身的間歇性和建構(gòu)性的問(wèn)題,以及我們國(guó)家可再生能源分布主要在西部的問(wèn)題。區(qū)域上分布不均,大規(guī)?稍偕茉磧(chǔ)能調(diào)峰的問(wèn)題沒(méi)有解決。
 
所以,中國(guó)能源的革命要兩條腿走路,一條路是盡可能利用可再生能源;第二主要是化學(xué)能源如何高效低碳的利用,這個(gè)過(guò)程里,氫能是可以發(fā)揮作用的。
 
7、中國(guó)工程院院士丁文江:結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)邁上新臺(tái)階
 
在近期接受《瞭望》新聞周刊記者采訪(fǎng)過(guò)程中,丁文江院士指出,用鎂合金來(lái)解決氫能儲(chǔ)運(yùn),對(duì)中國(guó)而言有著天然的優(yōu)勢(shì)。中國(guó)的鎂資源豐富,占全世界鎂資源的50%左右,不需要進(jìn)口。到目前為止,中國(guó)金屬鎂產(chǎn)量約占世界的90%。中國(guó)可以充分利用優(yōu)勢(shì)資源,結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)邁上新臺(tái)階。
 
今年4月,一輛外形酷似集裝箱卡車(chē)的噸級(jí)鎂基固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫車(chē)公開(kāi)亮相,這是全球首輛噸級(jí)鎂基固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫車(chē),是中國(guó)工程院院士、上海交通大學(xué)教授丁文江從事鎂合金研究30多年來(lái)的一個(gè)里程碑。丁文江團(tuán)隊(duì)將氫氣運(yùn)輸從氣態(tài)變成了固態(tài)。有了這輛車(chē),氫氣可以被儲(chǔ)存在鎂合金材料里進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸,不僅可在常溫、常壓下進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn),且安全性更強(qiáng)、容量更大、密度更高。氫能是世界公認(rèn)的清潔能源,在現(xiàn)有的氫能產(chǎn)業(yè)鏈中,儲(chǔ)運(yùn)占到總成本的30%至50%,安全高效的氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)是決定氫能應(yīng)用的關(guān)鍵。
 
8、中國(guó)科學(xué)院院士孫世剛:氫能電化學(xué)關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)及其研究
 
在8月25日舉辦的上海會(huì)議上,中國(guó)科學(xué)院院士孫世剛在題為《氫能電化學(xué)關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)及其研究》的主旨發(fā)言中表示,氫能電化學(xué)關(guān)鍵技術(shù)包含電解水制綠氫和氫燃料電池,設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)高活性、高穩(wěn)定性的催化劑是推進(jìn)其快速發(fā)展的關(guān)鍵,其中非貴金屬催化劑是重要的研究前沿。
 
孫世剛指出,目前利用可持續(xù)能源電解水制氫已經(jīng)成為新熱點(diǎn),也是未來(lái)的必走之路。同時(shí)他建議,產(chǎn)業(yè)界要開(kāi)展原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究,探索新原理、發(fā)現(xiàn)新機(jī)制、構(gòu)建新體系,是氫能持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力和源泉。
 
9、中國(guó)科學(xué)院院士張鎖江:從產(chǎn)能端、用能端和碳匯端"三端"發(fā)力
 
在5月20-23日舉辦的2023大灣區(qū)科學(xué)論壇上,張鎖江指出,我國(guó)要實(shí)現(xiàn)碳中和,首先要明晰碳排放主要來(lái)自于哪里?能源45%,工業(yè)39%,工業(yè)包括鋼鐵、有色、化工、建材等等,另外交通10%,建材5%,其他相對(duì)來(lái)說(shuō)較少。目前能源生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放量約占我國(guó)碳排放總量的85%,工業(yè)碳減排是重中之重,需從產(chǎn)能端、用能端和碳匯端"三端"發(fā)力,通過(guò)技術(shù)變革實(shí)現(xiàn)碳中和。
 
張鎖江院士分享了三個(gè)領(lǐng)域低碳技術(shù)的最新進(jìn)展。首先是工業(yè)低碳技術(shù),工業(yè)領(lǐng)域里面最主要的行業(yè)是鋼鐵、有色、化工和建材,這一體系的"低碳化"是要將原來(lái)生產(chǎn)所用的熱碳驅(qū)動(dòng)改成電氫驅(qū)動(dòng),將原來(lái)用碳還原的過(guò)程全部改成用氫還原;第二是能源低碳變革。在氫能的發(fā)展上,當(dāng)前合成氨排放約2億噸的二氧化碳,占我國(guó)總碳排約2%。將來(lái),可以利用可再生能源通過(guò)電解水制出"綠氫",氫氣再與空氣膜分離獲得的氮?dú)馔ㄟ^(guò)電熱催化合成氨,以降低碳排放;第三是碳捕集利用技術(shù),即用物理化學(xué)方法把二氧化碳捕集起來(lái),作為原料再與氫結(jié)合,通過(guò)熱、光、電及生物轉(zhuǎn)化的方法來(lái)合成化學(xué)品及材料,比如合成乙醇等,真正實(shí)現(xiàn)"變廢為寶"。
 
10、中國(guó)科學(xué)院院士徐春明:雙碳戰(zhàn)略下綠電氫技術(shù)發(fā)展
 
在5月29日舉辦的中關(guān)村論壇上,中國(guó)科學(xué)院徐春明院士圍繞雙碳戰(zhàn)略下綠電氫技術(shù)發(fā)展進(jìn)行主題發(fā)言。雙碳戰(zhàn)略下GDP的增長(zhǎng)和對(duì)能源的依賴(lài)是一個(gè)剛性關(guān)系,任何經(jīng)濟(jì)發(fā)展都必須依靠能源的輸入。我國(guó)能源消費(fèi)總量隨著我們經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,必然還會(huì)快速增加。但是能源的消耗不一定意味著二氧化碳的排放,我們用綠電、綠氫就是無(wú)碳的能源,這也是一個(gè)基本的關(guān)系。
 
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,能源的結(jié)構(gòu)調(diào)整是根本,過(guò)程中我們當(dāng)前其實(shí)很大的壓力是來(lái)自于二氧化碳:怎么在短時(shí)間內(nèi)使得二氧化碳排放控制,同時(shí)還要對(duì)二氧化碳實(shí)行處置,就變得尤為重要。因此,現(xiàn)在氫能成為了絕對(duì)的主角、熱點(diǎn)。(上文中院士排名不分先后)
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 氫能
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