編者按:氫能源今年首次寫(xiě)入政府工作報(bào)告中,預(yù)計(jì)未來(lái)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈即將形成,燃料電池市場(chǎng)前景樂(lè)觀。
今年“兩會(huì)”推動(dòng)加氫站建設(shè)寫(xiě)入《政府工作報(bào)告》,頂層設(shè)計(jì)開(kāi)始啟動(dòng)。此外,中石化3月25日在2018年報(bào)中首次加入“推動(dòng)加氫站、充換電站取得實(shí)質(zhì)性突破”。近日,浙江省石油股份有限公司曾公開(kāi)宣布計(jì)劃到2022年,在浙江省建成700座集油、氣、電和氫能為一體的數(shù)字化綜合供能服務(wù)站;到2025年,這個(gè)數(shù)字會(huì)擴(kuò)大到1000座。
業(yè)內(nèi)人士表示,20018年是氫能源產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用元年,未來(lái)3-5年是導(dǎo)入期,5-10年后開(kāi)始進(jìn)入成長(zhǎng)期。
事件驅(qū)動(dòng) 氫能源相關(guān)政策不斷出臺(tái)
近日,國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在海南博鰲同出席博鰲亞洲論壇2019年年會(huì)的工商、金融、媒體、智庫(kù)代表舉行對(duì)話(huà)會(huì)。李克強(qiáng)指出,當(dāng)前新一輪產(chǎn)業(yè)和技術(shù)革命方興未艾。中國(guó)正在積極實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,推動(dòng)大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新,著力培育壯大新動(dòng)能,加快發(fā)展人工智能、自動(dòng)駕駛、氫能源等新興產(chǎn)業(yè),并為科技成果轉(zhuǎn)化提供更好的市場(chǎng)環(huán)境。
此外,氫能源今年首次寫(xiě)入政府工作報(bào)告中,2019年政府工作報(bào)告就專(zhuān)門(mén)提到了推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)的內(nèi)容。
目前已有多個(gè)地方政府出臺(tái)了氫能源相關(guān)政策。今年2月,常熟市表示,將氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為常熟推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、科技創(chuàng)新突破、豐富年輕汽車(chē)城內(nèi)涵的重要抓手,以豐田為技術(shù)支撐、氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園為核心,目標(biāo)到2030年形成千億級(jí)產(chǎn)業(yè)集群,打造中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)新高地。
近日記者從武漢市經(jīng)濟(jì)與信息化局獲悉,2019年武漢市將新增三座加氫站,并推進(jìn)氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)與氫燃料電池乘用車(chē)研發(fā)工作,加速開(kāi)拓氫能源客車(chē)市場(chǎng)。自2018年9月氫燃料電池動(dòng)力公交車(chē)示范線(xiàn)路投運(yùn)以來(lái),武漢正加快向氫能全產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)步推進(jìn),千億元級(jí)氫能產(chǎn)業(yè)版圖日漸浮出水面。
今年3月27日,鴻基創(chuàng)能科技(廣州)有限公司在廣州市黃埔區(qū)、廣州開(kāi)發(fā)區(qū)舉行“情系黃埔氫芯中國(guó)”膜電極產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目竣工及HyKey1.0產(chǎn)品發(fā)布系列活動(dòng)。全國(guó)首家燃料電池膜電極產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目由此正式建成。
氫能源不等于燃料電池。這個(gè)行業(yè)不僅包含后端的燃料電池及應(yīng)用領(lǐng)域(包含整車(chē)、叉車(chē)、軌道、輪船等交通領(lǐng)域以及儲(chǔ)能等),更為重要的是包含前端的制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫等環(huán)節(jié)。我國(guó)地大物博,氫氣來(lái)源廣泛,各地根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源稟賦可布局前端制氫環(huán)節(jié)。以山西、山東、內(nèi)蒙為代表的地區(qū),由于焦炭、氯堿行業(yè)發(fā)達(dá),有大量工業(yè)副產(chǎn)氫;以張家口、南通、新疆等地為代表的區(qū)域,風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)達(dá),大量未上網(wǎng)的電能可用于電解水制氫。充分利用這些資源兼具經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)價(jià)值。
行業(yè)前瞻 交運(yùn)需求漸成氫能源應(yīng)用主流
氫能源利用可以通過(guò)熱機(jī) (通過(guò)利用內(nèi)能做功的機(jī)械)也可以通過(guò)燃料電池,通過(guò)熱機(jī)利用氫氣的原理是:燃料在燃燒室內(nèi)燃燒,氣體膨脹推動(dòng)傳動(dòng)裝置,實(shí)現(xiàn)機(jī)械驅(qū)動(dòng)。另一種利用方式就是通過(guò)燃料電池的形式,氫氣不直接燃燒,先分解成原子,再分解成質(zhì)子和電子,電子通過(guò)外電路產(chǎn)生電流做功。
熱機(jī)利用氫能源的方式還屬于熱循環(huán)的過(guò)程,存在熱量的浪費(fèi),能量利用效率低。燃料電池利用氫能源的方式不受熱循環(huán)原理影響,因而具有更高的能量利用效率,同時(shí)還有更低的噪音。因此燃料電池應(yīng)用是氫能源利用的主流途徑。
燃料電池主要由正極、負(fù)極、電解質(zhì)三部分組成,原理是氧化還原反應(yīng),反應(yīng)實(shí)質(zhì)是燃料和氧氣發(fā)生反應(yīng)生水或者其他產(chǎn)物。
負(fù)極是燃料反應(yīng)端,正極是空氣反應(yīng)端。負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是燃料物質(zhì)(氫氣、甲醇、煤氣等)在催化劑作用下產(chǎn)生氫質(zhì)子、電子以及其他副產(chǎn)物,氫質(zhì)子穿過(guò)電解質(zhì)達(dá)到正極,準(zhǔn)備與正極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。正極發(fā)生的反應(yīng)是氧氣在催化劑作用下與通過(guò)電解質(zhì)達(dá)到正極的氫質(zhì)子、通過(guò)外電路從負(fù)極到達(dá)正極的電子結(jié)合生成水或者其他產(chǎn)物。電子從負(fù)極出發(fā)經(jīng)過(guò)外電路達(dá)到正極的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電流 (電子定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流),從而可以帶動(dòng)負(fù)載工作。氫能源主要是通過(guò)燃料電池得到應(yīng)用,而且燃料電池使用的燃料也主要是氫氣,因此可以根據(jù)氫燃料電池的應(yīng)用將氫能源的應(yīng)用分為三大場(chǎng)景:便攜式應(yīng)用場(chǎng)景、固定式應(yīng)用場(chǎng)景、交通運(yùn)輸應(yīng)用場(chǎng)景。便攜式應(yīng)用主要在輔助充電設(shè)備 (戶(hù)外等場(chǎng)景)、軍用等產(chǎn)品,固定式應(yīng)用主要在家庭熱電聯(lián)產(chǎn)、家用燃料電池、通信基站備用電源、不間斷電源等產(chǎn)品,交通運(yùn)輸應(yīng)用主要在汽車(chē)等產(chǎn)品上。
FuelCelToday和E4tech數(shù)據(jù)顯示,燃料電池裝機(jī)逐年增長(zhǎng),2012年-2017年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到32.1%,其中交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用比例逐年上升,2017年交運(yùn)領(lǐng)域的裝機(jī)占比已經(jīng)達(dá)到68.05%。交運(yùn)領(lǐng)域的需求已經(jīng)成為燃料電池主要需求,也是氫能源的主要需求。
2016年,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院與全國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)發(fā)布 《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》,書(shū)中提出到2020年,加氫站達(dá)100座,燃料電池車(chē)達(dá)10000輛;到2030年,加氫站達(dá)1000座,燃料電池車(chē)達(dá)到200萬(wàn)輛。
目前根據(jù)TüVSüD和H2stations的統(tǒng)計(jì),截至2018年底,中國(guó)約有16座;而中汽協(xié)數(shù)據(jù)表明,我國(guó)燃料電池車(chē)2018年銷(xiāo)量也僅1527輛。從近期高層頻繁表態(tài)來(lái)看,當(dāng)前與2013年下半年類(lèi)似,燃料電池車(chē)政策推廣力度正加大。考慮到燃料電池補(bǔ)貼政策還沒(méi)有公布,政策公布之后行業(yè)發(fā)展將會(huì)加速。
原標(biāo)題:氫能源產(chǎn)業(yè)化迎來(lái)導(dǎo)入期