隨著全球?qū)η鍧嵞茉春涂沙掷m(xù)發(fā)展理念的日益重視,氫能迎來(lái)高速發(fā)展階段。中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)測(cè),到2025年,中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)1萬(wàn)億元,2026年至2035年產(chǎn)值將達(dá)到5萬(wàn)億元。
近日,《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者實(shí)地探訪了上海電氣子公司上海氫器時(shí)代科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱氫器時(shí)代),了解當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r、成本問(wèn)題及下游拓展情況等。
技術(shù)研發(fā)、智能化制造、多功能測(cè)試平臺(tái)、綠氫制儲(chǔ)用一體化示范項(xiàng)目,全產(chǎn)業(yè)鏈智能化發(fā)展為氫能制造帶來(lái)高效、綠色、多功能的產(chǎn)研發(fā)展路徑。
氫器時(shí)代總工程師吳亮表示,新質(zhì)生產(chǎn)力需要以創(chuàng)新為主導(dǎo),與傳統(tǒng)的生產(chǎn)力有著明顯差異。今年以來(lái),氫能的發(fā)展迎來(lái)了大利好。年初,政府工作報(bào)告首次明確提及“氫能”,將氫能視作培育新興產(chǎn)業(yè)的重要方向。11月,《中華人民共和國(guó)能源法》正式通過(guò),氫能被納入能源管理體系。
“氫能本身是典型的新質(zhì)生產(chǎn)力的代表,涉及新材料的研發(fā)、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)計(jì),本身也是一種新的能源方式。”吳亮稱。
綠氫替代灰氫處于應(yīng)用示范階段
步入上海鍋爐廠“零碳未來(lái)”裝備試驗(yàn)及示范中心,“零碳未來(lái)”的標(biāo)語(yǔ)映入眼簾。在氫器時(shí)代的現(xiàn)代化車間內(nèi),一條條機(jī)械臂在明亮的燈光下持續(xù)而高效地運(yùn)作著,每一個(gè)動(dòng)作都精確無(wú)誤,展現(xiàn)出工業(yè)自動(dòng)化的高效。四周的墻壁上,巨大的顯示屏實(shí)時(shí)更新著生產(chǎn)數(shù)據(jù)和監(jiān)控畫面,顯示著每一條生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)。
工人們穿著統(tǒng)一的工作服,戴著安全帽和護(hù)目鏡,在控制臺(tái)前監(jiān)控機(jī)械臂的工作,必要時(shí)通過(guò)觸摸屏輸入指令,調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。整個(gè)車間幾乎不需要人工干預(yù),只有偶爾的維護(hù)和檢查工作需要工人親自操作。
據(jù)介紹,此前極框、氣體擴(kuò)散層、電極、墊片等材料的組合需要人工手動(dòng)搬取完成,但目前,通過(guò)機(jī)械臂就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取和定位。不僅定位更加精準(zhǔn),能夠減小誤差,效率也得到了很大提升,垂直度、偏移度還支持在線檢測(cè)。
吳亮介紹,原本工人們主要從事體力勞動(dòng),通過(guò)機(jī)械臂代替人工后,體力勞動(dòng)就變成了監(jiān)督化的流程。這種自動(dòng)化工作過(guò)程不僅提高了生產(chǎn)效率,降低了成本,還極大地減少了人為錯(cuò)誤,保證了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和可靠性。
氫能的能量密度高、儲(chǔ)存方式簡(jiǎn)單,是大規(guī)模、長(zhǎng)周期儲(chǔ)能的理想選擇,為可再生能源規(guī)?;{提供了解決方案,隨著氫能利用技術(shù)逐漸成熟,氫能-熱能-電能將實(shí)現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)化、耦合發(fā)展。
“制、儲(chǔ)、加、用。”通常氫能產(chǎn)業(yè)鏈被分為這四個(gè)環(huán)節(jié),吳亮介紹,氫能不屬于一次能源,更多的是在風(fēng)電、光伏等綠電消耗不掉時(shí),作為一種長(zhǎng)時(shí)、有效的儲(chǔ)能。與傳統(tǒng)能源相比,氫能具有綠色低碳的特性。目前下游一些重碳的行業(yè),如化工、水泥、交通、鋼鐵等行業(yè),也都會(huì)用到氫,但之前都是使用灰氫,碳排放量非常高?,F(xiàn)在,行業(yè)使用綠氫替代灰氫,進(jìn)行深度脫碳。不過(guò),由于成本問(wèn)題,目前替代率還不高,仍處于應(yīng)用示范階段。
有效提升產(chǎn)品一致性、安全性
氫器時(shí)代的氫能研發(fā)中心是氫能各項(xiàng)技術(shù)系統(tǒng)研發(fā)、測(cè)試的主要平臺(tái),其中包括電解水技術(shù)研發(fā)中心、核心零部件研發(fā)中心、先進(jìn)膜材料研發(fā)中心、電解槽綜合測(cè)試及認(rèn)證中心。
測(cè)試實(shí)驗(yàn)室內(nèi),多臺(tái)精密機(jī)器設(shè)備正同步、高效地運(yùn)作著,對(duì)單電池的性能進(jìn)行細(xì)致測(cè)試。電解水的核心設(shè)備是電解槽,導(dǎo)管的陽(yáng)極正在輸出電解后的氧氣,而陰極則在持續(xù)不斷地產(chǎn)生氫氣。這一過(guò)程不僅展示了電解水制氫的基本原理,也是對(duì)設(shè)備性能的一次全面檢驗(yàn)。
在這些忙碌的機(jī)器邊,顯示屏上的數(shù)據(jù)不斷刷新,儀器正實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄著氫氣的純度、電流和電壓的穩(wěn)定性等關(guān)鍵參數(shù)。這些數(shù)據(jù)對(duì)于評(píng)估電解過(guò)程的效率至關(guān)重要,通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的精確控制和分析,研究人員能夠及時(shí)調(diào)整參數(shù),優(yōu)化電解效率,提高氫氣產(chǎn)量。研發(fā)完成后,單電池將經(jīng)受數(shù)千小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行測(cè)試,確保其在長(zhǎng)期運(yùn)行中的性能穩(wěn)定性和可靠性。
到了中試平臺(tái),實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品經(jīng)過(guò)放大,將面臨更加復(fù)雜和多變的工況和檢測(cè)。最終,產(chǎn)品將在全尺寸平臺(tái)上接受最后的測(cè)試,確保其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性和耐用性。這一多環(huán)節(jié)檢測(cè)流程不僅確保了產(chǎn)品的可靠性,而且通過(guò)在不同階段的優(yōu)化和調(diào)整,有效節(jié)約了成本,提高了研發(fā)到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化效率。
“綠電先變成綠氫,綠氫再給下游進(jìn)行利用,它(指氫能)是一個(gè)很好的橋梁。”吳亮表示。
目前制氫也面臨一些難題。吳亮表示,從技術(shù)角度而言,由于氫氣有多種不同的制備路徑,在很多環(huán)節(jié)上,尤其是在大規(guī)模技術(shù)應(yīng)用的成熟度上還有待進(jìn)一步提高。
原標(biāo)題:從綠電到綠氫,氫能如何成為“橋梁”? 記者實(shí)探氫器時(shí)代