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发展氢能真的有必要吗?

作者:中国储能网黄瓜视频最新地址 来源:全国能源信息平台 发布时间:2019-12-28 浏览:
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1、发展氢能真的有必要吗?

黄瓜视频最新地址 近半年来,我见了好多国外大企业CEO,比如BP、壳牌、西门子、法国EDF、美国AP等大型能源公司,都来找我谈氢能。欧洲出了很详细的大规划,面向低碳转型的全方位技术一揽子计划,还专门有氢能和燃料电池的专项。很多中国能源大企业开始比汽车企业更加积极的介入氢能。

我个人认为,氢能是新能源技术体系的重要组成部分,如果把氢能跟化石能源相连,这个意义是不大的。重要的是,通过氢能把可再生能源发的不稳定的电,通过电解水制氢把它转换成氢能。所以氢能的合理性取决于它在可再生能源转型中的大规模能量储存。

其实已经有电池在小规模、短周期储存方便表现优秀,但是大规模、长周期需要氢能,尤其是中国西北部的这些集中式的,一望无际的光伏和风电,需要大规模、长周期的储存。另外,氢能有多元化利用需求,它不仅仅是车要用,将来发电、航空、供热、工业原料、农业化肥、甚至医学、炼钢等都要用。

黄瓜视频最新地址 从固定式储能角度看,氢能有几个优点:第一,储氢比电池储电要便宜。如果车下储能的话,大概要差一个数量级,就是10倍的关系,因为一公斤氢是34度电,大家知道再便宜的电池,要是储能电池怎么也得800元,目前因为它是长寿命,储能电池一般要9000次循环寿命,所以一般要1元/瓦时以上,1千瓦时约需1000元,而氢能储能装置大概储1千瓦时能量约需100元(当然车载的时候情况不一样,因为车载由于体积限制加之氢燃料电池发电效率比电力电池储电效率低,所以会下降到3至5倍);第二,跟储电有互补性。电池是高频双向调节,氢能是低频调节,这两个是互补的;

第三,作为商品的属性更好,比如现在日本从澳大利亚购买液氢。与电比,氢相对作为一个商品属性会更好;第四储运方式灵活多样,有特别不合理的,但是也有合理的,现在在这上面争议很多,比如长管拖车,不经济,要是做管道运氢,建设成本又太高,所以非常纠结,当然这就要创新了。比如可以长途输电、当地制氢;西部2000公里先把电输到北京附近再制氢,无论在哪里制氢对电网负荷的调节作用是类似的。现在国家电投已经在做示范。

为什么储能这么重要,因为可再生能源发电电价将来会极其便宜,储能的成本反倒会占很高的比例,所以我们看一种储能方式好不好,要看全链条,也就是可再生能源生产、运输、储存等全链条成本。也许有人会说,太阳能电池出来就传输过来充电多好,干什么还制氢?其实只要电的成本足够低,制氢效率损失导致成本增加,但储存的成本可能高好几倍了,关键是看各自占比是多少。

今年由于氢能热,还有纯电动汽车补贴退坡,所以几个叠加起来氢能燃料电池汽车就变成了热点。但是也有很多人提出质疑,严重质疑,其中有一些观点看上去也是有道理的。所以既受吹捧、也受质疑。其实它既不是那么好,也不是那么差,关键是找到平衡点。

2、氢能燃料电池现实技术及经济性面临挑战,突破口在哪?

首先在弃风弃电弃水和副产氢富余的地方,尽量在当地使用,别运,一运就贵了。尽量是低成本、高安全储氢瓶能够覆盖的里程范围,比如35兆帕的氢瓶已经比较便宜了,可以用了。最好在温度较低的北方地区,为什么?燃料电池有百分之四五十是废热,这个在南方就不好用了,在北方可以用来取暖,相比于纯电动在北方还得用电来供暖,驱动与供暖双重压力下掉电严重,所以燃料电池在这些地方是有竞争力的。

还有地方政府愿意支持并且有大型能源企业愿意建加氢站。满足这些条件的就是市场突破口。现在还不是大范围全面铺开的时候,而是要重点突破,示范带动,以点带面,行稳至远,避免大起大落。氢能燃料电池汽车下一个目标重点是冬奥会的氢能示范,这是全球最大规模的氢能燃料电池示范,只要把这件事做好,氢能汽车后面的发展就会比较顺利。

为什么要搞新能源汽车呢?新能源汽车只有在向可再生能源低碳转型的时候,它的优势才会凸显。不仅仅是它要用新能源,而且它会反过来推动新能源的转型,如果它没有这个反作用的话,好像意义也没那么大。所以基于可再生能源,动力蓄电池和氢能成为储能的优先选择,纯电动汽车、燃料电池汽车成为智能低碳能源系统的互动终端,新能源汽车的优势才会凸显。

从长期看,当可再生能源发电量比例足够高,比如超过50%,大概2035年就可以达到,因为国家能源革命规划就有这么个目标。另外,可再生能源发电的成本足够低,低到多少呢?比如说1毛钱,现在目标是2毛钱,比如青海那边上网电价,国家电投提出“2毛钱战略”,我们现在跟能源企业比较紧密,所以这些我们是比较清楚的。可再生能源将来是可以做到1毛钱的。

另外,储能成本在可再生能源制、运、储、运全链条综合成本中占比足够高,假设占到50%—70%,当电价足够低的时候,储能成本占比就上来了。还有一条,燃料电池的效率也足够高,日本提了一个很激进的目标,60%到80%,这样一来技术经济性就很优异了。

黄瓜视频最新地址 但是这需要科学技术的新突破,战略思维的新理念和商业化的新模式,这个不是一蹴而就的,需要时间。目前发展燃料电池汽车的现实挑战还是氢能燃料电池全链条的技术经济性。

3、燃料电池汽车成本高、加氢难,况且已经有纯电动了,为什么要发展?

我们要给氢能燃料电池汽车定位。什么情境下它有优势呢?前面说储电比储氢是要贵的,所以里程越长,当然收益就越大,但是纯电动除了电池就是电机了,氢燃料电池汽车除了储氢瓶还有一个燃料电池发动机,所以燃料电池是固定成本,不管你多长这个成本总是要的,就是说储氢的成本随着里程的增长可以累集出收益,来抵销掉燃料电池成本,这是平衡点,这个平衡点对乘用车来讲中长期看是500公里左右。

但是商用车需要能量多,所以它的平衡点里程就比较短一点,比如二三百公里就到平衡点了,所以相对而言,氢燃料电池动力系统更适合于长途、大型、高速重载,应用于重型车,既柴油车。而锂离子电池最适合汽油乘用车。

有人说燃料电池替代柴油机有必要吗?柴油车规模总共就没多少,大家可别小瞧,虽然柴油车的数量比汽油车小很多,但是柴油消耗的总量,就是车用柴油与汽油消耗总量是差不多的,一辆柴油车至少顶10辆乘用车的油耗,排放总量也差不多,所以意义还是很大的。除此之外,还有轮船、飞机、潜艇、火车、作业机械等。

黄瓜视频最新地址 中国燃料电池商用车已经居世界首位,4000辆,已经是全球最高的了,所以我们要继续朝这个方向努力。燃料电池发动机的成本也在快速下降,现在跟5年前比成本大约已经降了一半,今后5年还要降一半以上。其实很多材料和部件是由于进口成本高,比如质子交换膜,进口一平方米2500元,现在变成国内产,就1000元以内了,所以这个大家要有信心。

4、燃料电池发展起来,铂资源会成为稀缺资源?

黄瓜视频最新地址 公众担心全球铂资源稀缺,其实现在全球每年生产8000万辆汽车,大多要用铂催化剂。但基本不消耗铂,是循环使用它。当然燃料电池用铂用量在初期比现在内燃机用的量大多了。但燃料电池已经从每千瓦1克铂,现在下降到0.3克了,下一步目标是0.1克,就是跟我们大型商用车的柴油机的催化转化器已经有点接近了,所以这不是一个特别担心的问题。

中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高

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