我國(guó)儲(chǔ)氫技術(shù)迎來新突破! 7月8日,全球首輛裝配有低壓合金儲(chǔ)氫系統(tǒng)的公交車在遼寧葫蘆島正式公開亮相,坐落于葫蘆島興城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的全球第一座低壓加氫站也已完成建設(shè),正式投入推廣示范。 在同期舉辦的“2019遼寧氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰會(huì)”上,眾多院士、專家圍繞氫能與低壓儲(chǔ)氫技術(shù)予以解讀,探討其未來發(fā)展前景。 雖然燃料電池發(fā)展迎來高潮,但整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)仍然存在不小挑戰(zhàn)。今年的全國(guó)兩會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高就指出,發(fā)展氫燃料電池汽車當(dāng)前最大的難點(diǎn)是車載儲(chǔ)氫技術(shù)沒有達(dá)到理想狀態(tài),而且成本偏高。想要解決這個(gè)問題,必須靠技術(shù)創(chuàng)新。 當(dāng)前,氫能存儲(chǔ)的主流方式有高壓氫氣罐儲(chǔ)存、液氫存儲(chǔ)等。在深圳市佳華利道新技術(shù)開發(fā)有限公司(以下簡(jiǎn)稱佳華利道)與北京有色金屬研究院、太空科技南方研究院聯(lián)合攻關(guān)下,儲(chǔ)氫技術(shù)開辟了另一條路徑——低壓合金儲(chǔ)氫。 低壓合金儲(chǔ)氫在加氫時(shí)采用無加壓,不存儲(chǔ)的加注方式可以降低加氫站設(shè)備與投資要求,占地面積由原先的3000平米大幅降至300-500平米。這樣也就可對(duì)現(xiàn)有加油站和CNG加氣站稍加改造便可投入運(yùn)營(yíng)。此外,高壓加氫站受到加壓機(jī)以及高壓儲(chǔ)氫容量的影響,站內(nèi)氫氣存儲(chǔ)量在500-2000公斤不等,而低壓加氫站則不受存儲(chǔ)量的限制。 低壓合金儲(chǔ)氫系統(tǒng)的制造過程從原材料到生產(chǎn)全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,合金材料也可回收再利用。 “該技術(shù)有效的氫氣儲(chǔ)存量可以達(dá)到93%?!?strong>有研工程技術(shù)研究院教授級(jí)高工蔣利軍表示,該技術(shù)可以滿足現(xiàn)在汽車的需求,即在20分鐘之內(nèi)把氫充滿,續(xù)航在300公里以上。“這個(gè)儲(chǔ)氫罐可以在20分鐘之內(nèi)充入15.4公斤的氫,而充氫的壓力只有5.0Mpa。”蔣利軍說。 加氫站現(xiàn)場(chǎng),工作人員為一輛燃料電池公交車進(jìn)行了加注,整個(gè)加氫過程不到20分鐘,其安全性、便捷性和穩(wěn)定性贏得了參觀人員的認(rèn)可。在乘坐體驗(yàn)環(huán)節(jié),大家也對(duì)車輛的平穩(wěn)性、舒適性和環(huán)保性給予了肯定。 與會(huì)專家表示,氫燃料汽車發(fā)展最基礎(chǔ)的加氫站在中國(guó)還屬于薄弱環(huán)節(jié)。目前的固態(tài)合金儲(chǔ)氫技術(shù)解決了氫燃料汽車上路的最后一道“門檻”。隨著全球氫能產(chǎn)業(yè)逐漸向中國(guó)市場(chǎng)轉(zhuǎn)移,固態(tài)合金儲(chǔ)氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展條件也逐漸成熟。 中國(guó)工程院院士郭孔輝 “低壓儲(chǔ)氫汽車一直受到廣大地區(qū)的熱烈歡迎,需求側(cè)一直很興旺。”中國(guó)工程院院士郭孔輝表示,“氫能源汽車發(fā)展有著可喜的前景,低壓合金儲(chǔ)氫技術(shù)來的正是時(shí)候?!?/p> 工信部裝備工業(yè)發(fā)展中心副研究員尚勇指出,該技術(shù)可以使運(yùn)輸、儲(chǔ)存到加注環(huán)節(jié)的壓力降低下來,這樣就可以繞過國(guó)外的氫壓縮機(jī)以及儲(chǔ)罐的技術(shù)壁壘,實(shí)現(xiàn)自主突破;另外在儲(chǔ)氫密度上又能提高三倍,這樣初步計(jì)算可以產(chǎn)生20倍的放大效應(yīng)。 “目前,我國(guó)沒有高強(qiáng)度的碳纖維和高壓的壓縮機(jī),因此采取低壓合金儲(chǔ)氫技術(shù)路線是可行的,也具有一定創(chuàng)新性?!?strong>中國(guó)科學(xué)院院士都有為說。 中國(guó)工程院院士徐志磊表示,低壓合金儲(chǔ)氫的技術(shù)接近于成熟,對(duì)其開發(fā)前景比較有信心。特別是該技術(shù)由多個(gè)團(tuán)隊(duì)共同開發(fā),涉及眾多領(lǐng)域,例如材料、制氫等方面,將各自優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整合,體現(xiàn)出了非常好的合作精神?!耙粋€(gè)產(chǎn)品變成一個(gè)商品,商品變成一個(gè)市場(chǎng),市場(chǎng)變成一個(gè)產(chǎn)業(yè),這個(gè)過程很漫長(zhǎng),我們要支持并推廣這樣的合作與團(tuán)隊(duì)精神,推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展?!毙熘纠谡f。 低壓合金儲(chǔ)氫技術(shù)邁出了萬里長(zhǎng)征的第一步。對(duì)于其未來發(fā)展,院士、專家紛紛提出了看法與建議。 一是合金儲(chǔ)氫的材料,吸氫和放氫壓力與溫度控制需要非常精準(zhǔn)的控制策略,并考慮到加速、減速等整個(gè)工況的要求,例如儲(chǔ)氫材料放氫的速度能否跟上工況的變化需要重點(diǎn)考慮。 第二,該技術(shù)目前主要應(yīng)用在商用車,未來的發(fā)展還要向乘用車轉(zhuǎn)移,覆蓋到全部車型,因此儲(chǔ)氫系統(tǒng)整體的質(zhì)量也需要進(jìn)一步降低。 第三是系統(tǒng)的回收和報(bào)廢。 第四是考慮不同地區(qū)溫度的差異,能否做到快速啟動(dòng)。 徐志磊表示,儲(chǔ)氫技術(shù)與基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的相關(guān)性很高,需要用多學(xué)科的方法連接理論與實(shí)驗(yàn)使其變得更好。這也就需要在不同的階段里,眾多專業(yè)協(xié)同合作開發(fā)。 蔣利軍坦言,在同種工況條件下跟高壓儲(chǔ)氫進(jìn)行比較,確實(shí)由于比高壓罐偏重,使得低壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)的百公里耗氫量多了0.3公斤。“但這個(gè)范圍是可以接受的,按照目前每公斤50元的情況計(jì)算,百公里僅增加15元,與建加氫站的整個(gè)資金投入相比還是降低了成本,并且重點(diǎn)在于安全性提高了。”蔣利軍指出。未來需要發(fā)展更好的燃料電池的儲(chǔ)氫材料,形成標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品之后通過批量制造降低加工成本。 國(guó)家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心主任任東明表示,各個(gè)地方在推動(dòng)氫能發(fā)展時(shí),一定要認(rèn)識(shí)到氫能的產(chǎn)業(yè)鏈比較長(zhǎng),要以合作共贏的理念,進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。 葫蘆島在興城全力建設(shè)氫能源產(chǎn)業(yè)基地正是秉承了這個(gè)理念。首先,“富氫”是葫蘆島氫能源產(chǎn)業(yè)基地的先天優(yōu)勢(shì)。2018年,葫蘆島本地氯堿化工企業(yè)航錦科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱航錦科技)副產(chǎn)氫達(dá)1萬噸。其次,作為氫燃料電池的國(guó)家隊(duì),大連化物所一直承擔(dān)國(guó)家燃料電池課題研究,其下屬企業(yè)新源動(dòng)力主要生產(chǎn)氫燃料發(fā)電機(jī),為葫蘆島氫能源產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的科技研發(fā)支持。 歐陽(yáng)明高曾指出,中國(guó)燃料電池的商業(yè)化已經(jīng)開始,在中國(guó)的北方寒冷地區(qū),燃料電池產(chǎn)業(yè)將更具競(jìng)爭(zhēng)力。 業(yè)內(nèi)專家指出,低壓合金儲(chǔ)氫的技術(shù)路線使加氣難的問題得到簡(jiǎn)化,對(duì)加速氫燃料汽車落地、推進(jìn)整個(gè)行業(yè)發(fā)展將起到實(shí)實(shí)在在的作用。同時(shí),該技術(shù)路線還同時(shí)帶動(dòng)了整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,有望帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)新騰飛。 正如佳華利道董事長(zhǎng)凌兆蔚接受采訪時(shí)所說:“我們的目標(biāo)是打造更符合中國(guó)國(guó)情、更安全、更經(jīng)濟(jì)的燃料電池汽車技術(shù)?!?/p> |
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