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让氢能源动力车先跑起来

千亿氢能产业目标,如何走好第一步?

去年10月25日,四川首台氢燃料电池动力城市客车在成都正式下线。尽管其核心技术已接近国内外先进水平,但这辆“零排放”的新能源汽车却没法上路,原因是缺少加氢站等基础配套设施。

让氢能源动力车先跑起来近日,四川成立氢能与氢燃料电池技术产业联盟,“第一个目标是让氢燃料电池车先跑起来,然后拉动氢能综合利用的全产业链。”四川能投集团董事长郭勇说,预计到2025年,氢能与氢燃料电池技术产业规模将达到1000亿元。

作为新能源汽车重要技术路线之一,氢燃料电池汽车如今已站在“风口”上,四川如何在竞争中走好产业第一步?

□本报记者 寇敏芳

氢能源不“轻”

可利用弃水电制氢

氢是一种清洁能源,主要以化合物的形式存在水中,燃烧后生成水,不会产生任何污染物。

“制氢技术相对成熟。”清华大学教授、汽车安全与节能国家重点实验室主任助理马凡华介绍,制氢方法主要有电解水制氢、天然气制氢、化工厂废氢气回收利用等。

2016年,中电建水电公司旗下的投资管理部开始推动弃水电量制氢项目,“上报到管理层,立即被当成能源转型的关键。”中电建水电公司副总经理杨建明告诉记者。

由于水电装机不断增长、用电需求放缓,四川电网弃水成为常态。弃水电制氢,杨建明介绍,就是把弃水电利用起来,电解水制氢气。

中电建水电公司估算,利用弃水电量制氢,电价成本可降低至每度0.20元-0.26元,比普通工业上网电价可下降30%左右。

四川省天然气投资有限责任公司是联盟牵头单位,对我省的氢能利用现状做了充分调查。公司总经理助理何建波介绍,利用弃水制氢,每个电厂前期设备投入约1000万左右,且四川省内有相关设备制造企业。

“投资不大,产值却非常可观。”何建波认为。

这只是一部分。东方电气中央研究院是首台氢燃料电池动力城市客车的研发单位,院长王为民举例,宜宾天原集团找到东气,希望帮助公司的化工项目回收废氢气,“光是这一个厂,一年产生的氢气就达到1000吨,能够支持上万辆氢燃料电池车运行。”以东气首台氢燃料电池动力城市客车来计算,1000吨可以供它跑2500万公里。

产业是个“大命题”

首先让氢燃料电池汽车上路

氢燃料电池车是重要的“消费者”。氢燃料电池是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置。马凡华介绍,就是燃烧氢气实时发电,然后将电能转化为动能。

王为民介绍,与电动汽车相比,氢燃料电池车动力更强、跑得更远、电池使用寿命更长,更重要的是,氢燃料电池车可以像燃油车加油一样加氢,3-5分钟就能加满,最高续航里程普遍超过600公里。“有燃油汽车的优势,又有电动汽车的环保。”何建波说。

政策层面看,氢燃料电池汽车作为新能源汽车主要技术路线之一,在《国家创新驱动发展战略纲要》《中国制造2025》《汽车产业中长期发展规划》等重要战略纲要中,均明确提出要大力发展。

按照《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》的规划,我国到2020年率先实现氢能汽车及加氢站的规模化推广应用,达到保有1万辆燃料电池运输车辆;到2030年,燃料电池车辆保有量达到200万辆。

为何“四川造”首台氢燃料电池车仍然没能上路?

“东气没有生产氢能的资质,四川现在还没有一座加氢站。”王为民说。去年以来,北京、上海、郑州、深圳、大连、佛山等城市加快了加氢站的建设步伐,“2016年底,全国加氢站只有5个,现在已经有20个左右,大部分都是去年下半年集中新建的。”另外,广州已经启动了全国首个正式商业化载客运营的氢燃料电池公交车示范线。

在何建波看来,之所以出现“有车却没加氢站”问题,是产业协同方面出现了问题。据统计,全省约20家氢能相关企业,主要集中在制氢环节,应用端只有东汽一家企业,供应链方面几乎是空白。

“我们作为能源企业牵头成立联盟,正是要解决供应的问题,让上下游能够连得上。”何建波说,公司已经在郫都区选址,打算建设全省首座加氢示范站,预计2月底投入市场。另外,联盟还将促成我省首个商业载客的氢燃料电池车示范线,“打算陆续投入15辆车,打造一条全‘氢’公交线。”

产业要做大做强,不只是建加氢站那么简单。中国地质大学教授程寒松认为,发展氢能产业首先要保证氢气储运的安全。“国内某座城市出台了发展氢能规划,也建好了加氢站,运氢气的车却进入不了城市。”

想象力再“多一点”

开发更多生活化产品

虽然氢燃料电池车产业被业界视为“没有天花板”的产业,但四川千亿目标要落地,氢燃料电池车只是一个部分。

“从未来氢能应用的发展趋势看,主要是两个方面。”中国工程院院士、热能工程系教授倪维斗介绍,一个是从“燃烧”方面展开,氢气逐步渗透到能源应用的各个领域,包括车用、工业用、民用等;另一方面是从电化学角度展开,逐步推进燃料电池的技术升级与突破,围绕材料与催化剂、点堆、电控、电池等系统集成等展开研究。“氢燃料电池车就是后者。”

即便是氢能汽车领域,氢燃料电池车也不是全部。倪维斗建议,以天然气掺氢汽车和燃料电池汽车作为双轮驱动,从而带动氢气制备、储存、运输以及氢能汽车发动机、整车、加氢站基础建设以及关键零部件和相关材料领域的创新发展。

马凡华解释,天然气掺氢,就是将目前使用的天然气中掺入一定比例的氢气。因为氢燃烧产生的热量是汽油发热值的3倍,“如果掺入20%的氢气,能源的综合利用效率能提升15%,天然气掺氢汽车的排放标准将达到目前最严格的‘国六’标准。”

在目前内燃机车“一统天下”的时代,掺氢天然气被视为氢能弯道超车的途径之一。掺氢天然气不止用于汽车,“民用领域也大有可为。”倪维斗说,在煤改气的大背景下,北京一些地方尝试用掺氢天然气烧锅炉。另外,何建波也表示,省天然气投资公司也在积极探索在民用方面供应掺氢天然气。

“这就对管网、燃气锅炉和灶具器等方面提出新要求。”倪维斗说,如果掺氢天然气在民用、工业用领域推开,那么燃烧技术、设计、制造等领域将迎来全新的创新和突破,将是一个巨大的市场。

想象力还能不能更丰富一些?“我从网上看到过,一瓶‘超氢水’的价格高达30元,很受年轻人追捧。”省经信委主任陈新有提出新思路:给“氢”赋能,开发更多生活化的产品。

来源:四川日报

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