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氢能源研究院
来源: | 作者:小荷 | 发布时间: 1215天前 | 53742 次浏览 | 分享到:

当今世界开发新能源迫在眉睫,原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤,均属不可再生资源,地球上存量有限,而人类生存又时刻离不开能源,所以必须寻找新的能源。

氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢,水是取之不尽,用之不竭的原料,又十分低廉,地球的表面有是水,储量很大。氢燃料燃烧后又生成水,是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小,而且氢燃烧热值高,1kg氢燃烧产生的热量相当于3kg汽油或4.5 kg焦炭的发热量。但是在实际的应用中氢的存储与运输,以及利用太阳能分解水制取氢,一直是制约氢能发展的问题。

时至今日,氢能的利用已有长足进步。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来,相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。利用液氢代替柴油,用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。

目前,世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向,在光的作用下将水分解成氢气和氧气,关键在于找到一种合适的催化剂。如今世界上有50多个实验室在进行研究,至今尚未有重大突破,但它蕴育着广阔的前景。

发展氢能源,将为建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步。

1、政策支持

2019年,政府工作报告首次提到氢能源。

2020年,氢能源的能源属性被承认。

2021年,氢能产业首次出现在“五年规划”中,“十四五”规划提出组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。

近日,工信部公布《对十三届全国人大四次会议第5736号建议的答复》,对“关于鼓励发展零碳排放氢气发动机的建议”表示赞同,支持技术路线多元化发展。

8月16日,北京市经济和信息化局16日发布的《氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》

历经多年,氢能产业发展步入政策快车道。

2、优缺点分析

优势:相比纯电动汽车,氢能源拥有燃料添加快、续航时间长等优势,同时在能源转化率上也优于电力驱动。

(1)资源丰富。氢气来自水,使用后产物仍是水,无资源浪费、无污染,资源利用具有可持续性。

(2)热值高。是现有化石燃料的理想替代品。根据氢气的化学性质,其热值约是石油的3倍,煤炭的4.5倍。相对来说,氢气能够提供的能量是更大的。

劣势:技术的不成熟,自然会有多种限制。

(1)成本相对较高。氢气一般通过电解水获取,但这个方法并不经济,目前,电能主要以火电形式获取,需要耗费煤炭资源,能量损失较大,成本相对较高。同时,氢气在发电过程中还会有能量损失。

(2)催化剂稀缺。在氢燃料电池发电的过程中会用到金属铂作为催化剂。铂即是铂金,原料稀缺且昂贵。

(3)安全性问题较严重。高压氢气如发生泄漏,形成的危险云团较大且集中,影响范围更广,更易扩散,能量也很大,对管道材料与管道设计要求较高。

3、行业发展

氢能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,人类对氢能源应用自200年前就产生了兴趣,到20世纪70年代以来,世界上许多国家和地区就广泛开展了氢能源研究。

氢能源氢燃料电池技术,一直被认为是利用氢能,解决未来人类能源危机的终极方案。上海一直是中国氢燃料电池研发和应用的重要基地,包括上汽、上海神力同济大学等企业、高校,也一直在从事研发氢燃料电池和氢能车辆。随着中国经济的快速发展,汽车工业已经成为中国的支柱产业之一。2007年中国已成为世界第三大汽车生产国和第二大汽车市场。与此同时,汽车燃油消耗也达到8000万吨,约占中国石油总需求量的1/4。在能源供应日益紧张的今天,发展新能源汽车已迫在眉睫。用氢能作为汽车的燃料无疑是最佳选择。

虽然燃料电池发动机的关键技术基本已经被突破,但是还需要更进一步对燃料电池产业化技术进行改进、提升,使产业化技术成熟。这个阶段需要政府加大研发力度的投入,以保证中国在燃料电池发动机关键技术方面的水平和领先优势。这包括对掌握燃料电池关键技术的企业在资金、融资能力等方面予以支持。除此之外,国家还应加快对燃料电池关键原材料、零部件国产化、批量化生产的支持,不断整合燃料电池各方面优势,带动燃料电池产业链的延伸。同时政府还应给予相关的示范应用配套设施,并且支持对燃料电池相关产业链予以培育等,以加快燃料电池车示范运营相关的法规、标准的制定和加氢站等配套设施的建设,推动燃料电池汽车的载客示范运营。有政府的大力支持,氢能汽车一定能成为朝阳产业。

2020年5月,为应对新冠疫情冲击,欧洲联盟委员会主席乌尔苏拉·冯德莱恩定于27日公布一份相对“绿色”的经济刺激计划,打算为氢能源技术和清洁能源基础设施拨款数以百亿计欧元[

 


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