2023年5月23日，由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)和國(guó)際氫能協(xié)會(huì)共同主辦的2023世界氫能技術(shù)大會(huì)(WHTC2023)在佛山南海開(kāi)幕，本屆大會(huì)以“氫能與雙碳戰(zhàn)略：從現(xiàn)在到未來(lái)”為主題，聚焦雙碳戰(zhàn)略下全球氫能領(lǐng)域的最新產(chǎn)品、技術(shù)及裝備，以及氫能在交通、能源、化工、冶金及建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用。
中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高在會(huì)上發(fā)表以“綠色氫能研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展及技術(shù)展望”的主題邀請(qǐng)報(bào)告，具體是從燃料電池與電解制氫、綠色氫能儲(chǔ)運(yùn)與加注、氫系統(tǒng)集成與氫儲(chǔ)能三個(gè)方面介紹的。
歐陽(yáng)明高院士介紹了中國(guó)氫燃料電池系統(tǒng)研發(fā)與商業(yè)化情況，截止目前，中國(guó)氫能燃料電池系統(tǒng)、燃料電池汽車(chē)2022年銷(xiāo)售超過(guò)3000輛，累計(jì)1.3萬(wàn)輛以上，在全球商用車(chē)燃料電池排在全球第一位，應(yīng)用場(chǎng)景也從最開(kāi)始的單一大客車(chē)到目前已經(jīng)覆蓋到全系的商用車(chē)，累計(jì)已有60余家整車(chē)企業(yè)推出燃料電池汽車(chē)， 70余家燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)企業(yè)。
在燃料電池與氫能交通方面，歐陽(yáng)明高院士領(lǐng)導(dǎo)的清華新能源團(tuán)隊(duì)從2001年開(kāi)始，就在國(guó)家新能源汽車(chē)重大科技專(zhuān)項(xiàng)中承擔(dān)燃料電池大客車(chē)項(xiàng)目，在膜電極、電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力系統(tǒng)4個(gè)層次上，進(jìn)行整個(gè)鏈條的研發(fā)，目前已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并在張家口有了萬(wàn)臺(tái)燃料電池發(fā)電機(jī)工廠。
在氫燃料電池系統(tǒng)研發(fā)與商業(yè)化展望技術(shù)突破方面，歐陽(yáng)明高院士表示：“現(xiàn)在車(chē)用質(zhì)子交換膜燃料電池集成已經(jīng)取得重大突破，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)建立，但是電堆水平與國(guó)外仍有差距，膜電極尤其是重卡的膜電極成本很高，我們正致力于降低其成本，從2022年的900元/kW到2023年降低到125元/kW，實(shí)現(xiàn)催化劑以及質(zhì)子交換膜的國(guó)產(chǎn)化，提高催化劑的活性和質(zhì)量電導(dǎo)率以及優(yōu)化膜電極氣體傳輸結(jié)構(gòu)，并研發(fā)出高耐久、高雜質(zhì)耐受型催化劑。”
對(duì)于電解水制氫技術(shù)，歐陽(yáng)明高院士領(lǐng)導(dǎo)的清華新能源團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)布局了固體氧化物電解(SOEC)、質(zhì)子交換膜電解(PEMEC)、堿性電解(AEC)三種電解水制氫技術(shù)。歐陽(yáng)明高院士表示，目前中國(guó)在國(guó)際上有優(yōu)勢(shì)的是堿性電解，現(xiàn)在通過(guò)使用國(guó)產(chǎn)的PPS膜，電解效率可以達(dá)到51%，但是通過(guò)隔膜和催化劑的改進(jìn)電解水制氫效率可以提高到75%。
在綠氫的儲(chǔ)運(yùn)方面，歐陽(yáng)明高院士表示，雖然現(xiàn)在有各種儲(chǔ)氫方式，但是關(guān)于新型儲(chǔ)氫技術(shù)很難突破，成本和能耗都是大家需要研究突破的重點(diǎn)。從車(chē)載方面來(lái)看，氫儲(chǔ)能主體使用的還是氣瓶，但是氣瓶成本偏高，碳纖維是儲(chǔ)氫瓶制造的關(guān)鍵原材料，其成本和性能對(duì)儲(chǔ)氫瓶的成本和使用性能影響重大。到2025年，加上閥門(mén)、調(diào)節(jié)器等儲(chǔ)氫瓶的所有成本希望每公斤降到3000元。
由于氫氣體積能量密度極低且液化困難，其運(yùn)輸成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)石油及天然氣等傳統(tǒng)燃料，而且隨著規(guī)模經(jīng)濟(jì)與技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的制氫成本下降，運(yùn)輸成本的比重還會(huì)不斷增加。綜合來(lái)看，氫氣的運(yùn)輸?shù)穆肪€分為三種：短途小規(guī)模的氣態(tài)的運(yùn)輸，要靠壓縮氫氣;長(zhǎng)途的國(guó)際氫交易，主流方式是把氫變成氨;長(zhǎng)途大流量的輸氫，則需要管道運(yùn)輸。歐陽(yáng)明高院士表示，目前正在考慮建立光儲(chǔ)充一體化充電站，在可再生能源利用、儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用與智慧充電樁技術(shù)應(yīng)用方面高度結(jié)合。
“展望未來(lái)，我們將以綠氫制備的商業(yè)價(jià)值為源頭推動(dòng)，以多元化、大規(guī)模商業(yè)化燃料電池示范應(yīng)用為龍頭帶動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)化。”歐陽(yáng)明高院士說(shuō)：“氫能是一個(gè)具備10萬(wàn)億規(guī)模潛力的產(chǎn)業(yè)集群，這個(gè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在各地政府都很重視。我們經(jīng)常說(shuō)技術(shù)構(gòu)建平臺(tái)，現(xiàn)在平臺(tái)有了，場(chǎng)景定義產(chǎn)品，產(chǎn)品也有了，現(xiàn)在是模式創(chuàng)造價(jià)值的時(shí)候了。”
來(lái)源：大眾網(wǎng) 朱萍
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