,吸入少量氫,對(duì)人體沒(méi)有任何危害
,甚至對(duì)人體有益
。其次氫氣相對(duì)也不易爆炸,氫氣在開(kāi)放的大氣中
,很容易快速逃逸
,而不像汽油蒸汽揮發(fā)后滯留在空氣中不易疏散,相對(duì)較為安全
。我國(guó)因受“富煤
、貧油、少氣”的資源稟賦限制
,高度依賴石油
、天然氣的進(jìn)口。目前全球貿(mào)易摩擦越演越烈
、 俄烏沖突持續(xù)升級(jí)
,在地緣政治與能源供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)驟增的背景下,能源安全的重要性被提到了一個(gè)新的高度
,因此
,必須抓緊推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型,盡快實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破
,減少對(duì)外部能源以及傳統(tǒng)能源的依賴
,“先立后破”,將能源安全的主 動(dòng)權(quán)掌握在自己手中
,才能夠在動(dòng)蕩的國(guó)際形勢(shì)下獨(dú)善其身
,確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行,未來(lái)
,氫能或?qū)⑹菄?guó)家能源體系中的重要組成部分
。
(三)科技含量高,是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向理論上來(lái)說(shuō)
,液氫是氫能利用的最佳形態(tài)
,它密度高,是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氫氣密度的 850 倍
,是 70MPa 高壓氫氣 1.8 倍
。并且液氫易于點(diǎn)火,燃燒穩(wěn)定且效率高
,液氫的臨界壓力低
,它高于熱容量,適合作為推力室中的再生冷卻器
,各種動(dòng)力循環(huán)方案適用
,有利于發(fā)動(dòng)機(jī)方案的優(yōu)化和可靠性設(shè)計(jì)。但液氫的形成要求-253℃的低溫
,這對(duì)制備
、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)要求極其嚴(yán)苛
。液氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸一直是制約氫能源大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸
。之前,國(guó)內(nèi)液氫主要用于航天等尖端領(lǐng)域
,很難進(jìn)入民用領(lǐng)域
,較難形成大規(guī)模商業(yè)化。 未來(lái)
,氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向
,突破氫能核心技術(shù)和關(guān)鍵材料瓶頸,加速產(chǎn)業(yè)升級(jí)壯大
,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈良性循環(huán)和創(chuàng)新發(fā)展
。二、我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀 (一)氫能產(chǎn)業(yè)鏈概況 我國(guó)目前是世界上最大的制氫國(guó)
,年制氫產(chǎn)量約 3300 萬(wàn)噸
,其中,達(dá)到工業(yè)氫氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的約 1200 萬(wàn)噸
。另外
,我國(guó)可再生能源裝機(jī)量全球位列第一,在低碳清潔的氫能供給上具有巨大潛力
。
目前
,國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢(shì),已初步掌握氫能制備
、儲(chǔ)運(yùn)
、加氫、燃料電池和系統(tǒng)集成等主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝
,在部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)燃料電池汽車小規(guī)模示范應(yīng)用
。全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)超過(guò) 300 家,集中分布在長(zhǎng)三角
、粵港澳大灣區(qū)
、京津冀等區(qū)域。
氫能產(chǎn)業(yè)鏈分別為上游制氫企業(yè)
、中游儲(chǔ)運(yùn)商以及下游用氫企業(yè)
,包括加氫站的建設(shè)運(yùn)營(yíng)商,氫能源汽車是目前我國(guó)氫能應(yīng)用最主要的領(lǐng)域
,或也是未來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)最重要的應(yīng)用發(fā)展方向
。2022 年 11 月 16 日
,第二屆氫能國(guó)際(中國(guó)·南海)主題峰會(huì)在線上舉行。在會(huì)上發(fā)布了 2022 全球氫能企業(yè) TOP100 榜單
,評(píng)分方式主要采用定性分析 和定量分析相結(jié)合的方法進(jìn)行研究
,最終評(píng)選出國(guó)外50家氫能、國(guó)內(nèi)50家氫能企業(yè)進(jìn)入“2022全球氫能企業(yè)TOP100” 榜單
。
(二)上游:化石能源制氫方式為主
目前氫氣的生產(chǎn)方式主要分為三種
,分別為化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫和電解水制氫
?div id="jfovm50" class="index-wrap">;剂现茪渲饕?以煤炭為還原劑水蒸氣為氧化劑,在高溫下將碳轉(zhuǎn)化為 CO 和 H2為主的合成氣
,然后經(jīng)過(guò)煤氣凈化
、CO 轉(zhuǎn)化以及 H2提純等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié),最終生成氫氣
。工業(yè)副產(chǎn)制氫是指在生產(chǎn)過(guò)程中
,利用富含氫氣的終端廢棄物或副產(chǎn)物作為原材料,采用變壓吸附法(PSA)回收提純制取氫氣
。電解水制氫
,顧名思義是通過(guò)對(duì)加入電解液的水通電,分解成為氫氣和氧氣
。
根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同
,可以把氫氣分為“灰氫”“藍(lán)氫”“綠氫”,灰氫指的是以化石能源為原料
,通過(guò)燃燒或重整等方式制取的氫氣
,灰氫制取成本相對(duì)較低,但在整個(gè)工藝流程中碳排放量較高
,不利于“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)
。藍(lán)氫是指在生產(chǎn)過(guò)程中使用了碳捕集、利用與封存(CCUS)等先進(jìn)技術(shù)制成的氫氣
,該技術(shù)可捕獲溫室氣體
,能夠減少生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放量。綠氫則是通過(guò)清潔能源發(fā)電
,電解水制成的氫氣
。電解水制氫的技術(shù)裝備簡(jiǎn)單,工藝流程也較為穩(wěn)定
,在生產(chǎn)過(guò)程中幾乎沒(méi)有碳排放
,但是缺點(diǎn)是成本較高,單位成本約為灰氫的 4-5 倍
,這也是目前電解水制氫發(fā)展的最大瓶頸
。
目前全球主流的制氫方式是甲烷水蒸氣催化重整工藝(SMR)
,SMR 是指在一定的反應(yīng)條件下, 使用催化劑促使甲烷的 C-H 鍵斷裂,并重新組合生成新的化學(xué)鍵過(guò)程
,具有工藝簡(jiǎn)單
、成熟等優(yōu)點(diǎn),但我國(guó)因資源稟賦的特點(diǎn)
,仍以煤制氫的方式為主
,相較于 SMR 工藝排放的二氧化碳更多
,而電解水低碳環(huán)保的制氫方式我國(guó)和全球其他國(guó) 家占比都不到 1%
。
(三)儲(chǔ)運(yùn):長(zhǎng)管拖車為主,液氫槽罐車
、管道運(yùn)輸為輔多種方式齊頭并進(jìn)
根據(jù)氫的存在形態(tài)不同
,儲(chǔ)存主要也分為三種方式
,分別為氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫。氣態(tài)儲(chǔ)存是目前最為常見(jiàn)的儲(chǔ)存方式
,具有成本低、充放速度快
、能耗低
、可在常溫操作等優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)也很明顯
,氣態(tài)氫密度低
, 會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)存體積過(guò)大,增加運(yùn)輸難度
,并且也存在儲(chǔ)氫容器氫氣泄漏和爆炸等安全隱患
。液氫相比對(duì)氣態(tài)氫氣,具有能量密度大
、體積小
、加注便捷等優(yōu)點(diǎn),然而轉(zhuǎn)化液氫的成本較高
,對(duì)絕熱的要求高
,目前還主要用于航天和軍事領(lǐng)域。固態(tài)氫理論上來(lái)說(shuō)是最為理想
,具有安全性好
、密度更大、純度高
、運(yùn)輸便利等優(yōu)點(diǎn)
,但是目前還存于技術(shù)的研發(fā)階段,并且使用起來(lái)對(duì)于工況的要求較為苛刻
,未來(lái)隨著科技與技術(shù)的進(jìn)步
,將會(huì)有更多商業(yè)化的應(yīng)用
。
運(yùn)輸方面,最佳的氫運(yùn)輸方式應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸距離
、運(yùn)輸規(guī)模等多因素進(jìn)行考量而后進(jìn)行選擇
。例如運(yùn)輸場(chǎng)景為小規(guī)模、短距離時(shí)
,高壓氣態(tài)長(zhǎng)管拖車就是最為經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式
,一旦運(yùn)輸距離上升,就會(huì)隨著車輛的使用成本與維護(hù)成本的上升而變得不再經(jīng)濟(jì)
。長(zhǎng)距離
、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、超大規(guī)模的氫氣運(yùn)輸可使用管道運(yùn)輸
,但運(yùn)輸管道前期投入成本 較高
,且建設(shè)難度大,目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)規(guī)?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;陌l(fā)展和應(yīng)用
,當(dāng)前,我國(guó)純氫管道建設(shè)處于起步階段
,規(guī)模較小
,總里程約 400 公里,主要分布在環(huán)渤海灣
、長(zhǎng)江三角洲等區(qū)域
,已建項(xiàng)目以化工園區(qū)內(nèi)應(yīng)用為主。大規(guī)模
、中長(zhǎng)距離的運(yùn)輸可將氫氣液化后運(yùn)輸液氫
,液氫體積小、穩(wěn)定性高
,便于運(yùn)輸
,并且可以進(jìn)行海運(yùn)。
(四)下游:氫能源汽車發(fā)展未來(lái)可期
目前我國(guó)氫能應(yīng)用最主要的領(lǐng)域是氫能源汽車以及與之配套的加氫站等配套基礎(chǔ)設(shè)施
。相比于傳統(tǒng)的燃油車
,氫能源車可實(shí)現(xiàn)真正的零排放無(wú)污染,相比于電動(dòng)汽車
,氫能源車在補(bǔ)能時(shí)間上有巨大的優(yōu)勢(shì)
,一次補(bǔ)充燃料僅需要幾分鐘,與燃油車所需時(shí)間持平
。并且
,氫能源汽車還具有能量轉(zhuǎn)換效率高、續(xù)航里程長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。然而
,因目前氫能源汽車成本較高
,以及相關(guān)技術(shù)還不夠成熟,且與之配套的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善等原因
,民眾使用起來(lái)并不方便
,導(dǎo)致購(gòu)買意愿不強(qiáng)烈,氫能源汽車在我國(guó)還沒(méi)有得到大范圍的應(yīng)用
。截至 2021 年 12 月
,我國(guó)累計(jì)推廣氫燃料電池汽車 8941 輛,累計(jì)建成加氫站 205 座
,其中
,廣東、山東
、浙江
、江蘇等地區(qū)加氫站建設(shè)走在全國(guó)前列
,已分別建成加氫站 45 座
、22 座、19 座和 19 座
。湖北
、河南、河北等地也在加快推進(jìn)加氫站建設(shè)
。為了促進(jìn)氫能源汽車的快速發(fā)展
,多地在與之配套的基礎(chǔ)設(shè)施方面都提出了要求和支持措施,以北京市為例
, 2022 年北京市政府發(fā)布了《北京市氫燃料電池汽車車用加氫站發(fā)展規(guī)劃(2021—2025 年)》
,提出到 2025 年,建設(shè)加氫站 74 座
,在制氫廠氫氣制備規(guī)模充分
、運(yùn)氫車投運(yùn)數(shù)量充足的前提下,日加氫總能力達(dá)到 148 噸以上
,滿 足 126 噸/日的車用氫能需求
。

三、我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)未來(lái)展望
總體來(lái)看
,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)從制氫-儲(chǔ)運(yùn)-應(yīng)用
,已經(jīng)初步形成較完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。受頂層設(shè)計(jì)
、政策利好驅(qū)動(dòng)
,氫能產(chǎn)業(yè)正穩(wěn)步發(fā)展。預(yù)計(jì)未來(lái) 10 年內(nèi)將形成完整氫能產(chǎn)業(yè)體系,構(gòu)建涵蓋交通
、儲(chǔ)能
、工業(yè)等領(lǐng)域的多元?dú)淠軕?yīng)用生態(tài)。
制氫方面
,為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)
,優(yōu)化我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),《規(guī)劃》中提出未來(lái)要構(gòu)建清潔化
、低碳化
、低成本的多元制氫體系,重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫
,嚴(yán)格控制化石能源制氫
。由此可見(jiàn),通過(guò)可再生能源發(fā)電電解水制取的綠氫
,一定是我國(guó)未來(lái)的主流制氫方式
。綠氫的生產(chǎn)成本主要由用電成本與設(shè)備成本構(gòu)成,因此大力發(fā)展清潔能 源發(fā)電方式
,降低度電價(jià)格
,以及優(yōu)化電解槽技術(shù),是我國(guó)實(shí)現(xiàn)規(guī)?div id="d48novz" class="flower left">
;?div id="d48novz" class="flower left">
、工業(yè)化制氫的關(guān)鍵。目前
,國(guó)家能源集團(tuán)
、國(guó)家電投、明陽(yáng)智能等多家發(fā)電企業(yè)與新能源企業(yè)布局“風(fēng)
、光
、儲(chǔ)、氫”一體化項(xiàng)目
,實(shí)現(xiàn)一體耦合
、風(fēng)光帶氫、氫促風(fēng)光
、產(chǎn)融結(jié)合的深度協(xié)同
。綠氫取代灰氫,將成為我國(guó)以及全球氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
。
儲(chǔ)運(yùn)方面
,預(yù)計(jì)未來(lái),我國(guó)氫的運(yùn)輸還是以高壓氣態(tài)長(zhǎng)管拖車的方式為主
,管道運(yùn)輸為輔的運(yùn)輸方式
,同時(shí)積極研發(fā)固態(tài)
、深冷高壓、有機(jī)液體等儲(chǔ)運(yùn)方式
,形成高密度
、輕量化、低成本
、多元化的氫能儲(chǔ)運(yùn)體系
。
用氫方面,我國(guó)推廣氫燃料汽車之路仍任重道遠(yuǎn)
、前路艱辛
,但氫燃料汽車遠(yuǎn)景美好未來(lái)可期是毋容置疑的。相信未來(lái)隨著技術(shù)的進(jìn)步
,氫能源汽車面臨的技術(shù)瓶頸將會(huì)得到解決
,隨著基礎(chǔ)設(shè)施的完善,成本也會(huì)逐漸降低
,氫能源汽車或有一天走進(jìn)尋常百姓的生活
。
相信氫能最終將納入我國(guó)終端能源體系,與電力協(xié)同互補(bǔ)
,共同成為我國(guó)終端能源體系的消費(fèi)主體
,對(duì)能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展起到重要支撐作用。
道達(dá)智能電動(dòng)觀光車廠家:專注于電動(dòng)觀光車的研發(fā)和生產(chǎn)多年
,擁有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)實(shí)力
。采用高品質(zhì)的材料和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝
,確保產(chǎn)品的品質(zhì)和安全
。同時(shí),他們還提供全面的售后服務(wù)和專業(yè)的技術(shù)支持
,確?div id="d48novz" class="flower left">
?蛻粼谑褂眠^(guò)程中得到充分的支持和幫助。
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