登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
电池电动汽车正在成为头条新闻,但燃料电池正在获得动力—这是有充分理由的。氢能可以在可再生能源系统和未来的移动性中发挥重要作用。】
(来源:微信公众号“ERR能研微讯” ID:Energy-report 作者:ERR能研君)
在2015年巴黎举行的COP21会议上,195个国家同意将全球变暖保持在工业前水平2摄氏度以下。为了达到这一目标,即使人口增长超过20亿,到2050年,世界仍需要将与能源有关的二氧化碳(CO2)排放量减少60%。这需要我们的能源系统发生巨大变化:能源效率的大幅提高,向可再生能源和低碳能源载体的过渡,以及工业捕获、储存或再利用剩余化石燃料产生的二氧化碳排放的速度的提高。
巴黎协定两年后,在波恩举行的COP23会议上,氢理事会(由汽车、石油和天然气、工业天然气和设备行业的18家公司组成的联盟)提出了氢如何为雄心勃勃的气候目标作出贡献的愿景。它认为氢是向可再生能源系统过渡的推动者,是广泛应用的清洁能源载体。如果认真努力将全球变暖限制在2度,安理会估计到2050年,氢可能占总减排需求的五分之一左右。如果政策制定者、行业和投资者加紧努力加快低碳技术的部署,这一愿景是雄心勃勃的,但也是可行的。
氢能在能源转型中可以起到7个主要作用
氢是一种多用途的能量载体,可以以低碳足迹生产。它可以在能源转换中发挥7个主要作用,从能源系统的主干到最终用途的脱碳(图1):
强化可再生能源系统(1-3)。通过提供长期储能的手段,氢可以使可再生电力大规模集成到能源系统中。它允许跨区域和季节分配能量,并可作为缓冲,以提高能源系统的恢复能力。
交通运输部门脱碳(4)。今天的交通运输部门几乎完全依赖化石燃料,产生的二氧化碳排放量超过20%。氢能车辆具有高性能和快速加油时间提供的便利性,可以补充电池电动车辆,实现运输部门的广泛脱碳。
工业能源使用侧脱碳(5)。在重工业中,氢可以帮助使难以通电的过程脱碳,特别是那些需要高等级热量的过程。氢还可以用于热电联产装置,以产生工业用热和电力。
建筑热量和电力脱碳(6)。在拥有现有天然气网络的地区,氢气可以依靠现有的基础设施,并提供一种经济有效的加热脱碳方法。
为工业提供清洁原料(7)。目前氢气作为工业原料的用量—每年超过5500万吨—可以完全脱碳。氢也可用于生产清洁化学品和钢,通过与捕获的碳一起用作化学原料并用作铁矿石的还原剂。
图1 氢能在能源转型中发挥的7种作用
氢气在交通运输领域的作用体现在整个系统的愿景中
如上所述,氢在能源系统中具有广泛的应用(图2),其中最重要的是氢运输部门的脱碳作用。在氢能委员会的愿景中,氢气被大力部署以将全球变暖限制在2度,全球氢需求增长的三分之一可能来自交通运输部门。到2050年,该委员会成员认为,氢动力燃料电池汽车可占车辆总数的20%,约4亿辆汽车,1500万至2000万辆卡车和约500万辆公共汽车。在他们的设想中,氢将在较重和远程路段中发挥更大的作用,因此,由于这些路段的行驶距离较长,燃料效率较低,氢对道路运输部门的总排放减排目标的贡献大约高出其份额的30%。
图2 氢可以在低碳技术组合中发挥关键作用
在该委员会的愿景中,氢动力机车也可以取代20%的内燃机车,氢基合成燃料可以为飞机和货船提供动力。总之,如果按照所描述的程度部署氢气,运输部门每天可以减少2000万桶石油。
燃料电池可以补充电池以使运输脱碳
氢和电池通常被描述为竞争技术,近年来电池受到了很多关注(“质子对电子”)。然而,这些技术的相对优势和劣势表明它们应该发挥互补作用。电池电动汽车具有更高的整体燃油效率,只要它们不会因电池尺寸过大而过重,使其成为短距离和轻型车辆的理想选择。氢能够以更轻的重量储存更多的能量,使燃料电池适用于具有重载荷和长距离的车辆。更快的加油也使商业车队和其他近乎连续使用的车辆受益。技术如何相关将主要取决于电池技术将如何发展以及如何通过缩放燃料电池生产实现成本降低的速度。
到2030年,道路上将需要相当于大约8000万辆零排放车辆,到2050年,每人每公里平均二氧化碳排放量将减少70%。实现这些雄心勃勃的目标将需要一系列动力系统和燃料。
不仅电池电动汽车(BEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)不会竞争,而且BEV的日益成功实际上可能推动FCEV的采用。这两种技术都受益于电动汽车的广泛接受,并且不断增长的规模降低了电动传动系统和其他部件的成本。行业专家认为,BEV和FCEV的总拥有成本可能会在未来十年内趋同,并且从今天起12或15年内与内燃机(ICE)车辆相比具有竞争力。
基于其整个生命周期,FCEV实现了非常低的二氧化碳排放,部分原因是它们不需要生产能源和资源密集型的大型电池。即使FCEV使用天然气中的氢而没有碳捕获,它们比内燃机驱动的车辆排放的二氧化碳减少20~30%。实际上,氢气的CO2强度更低:许多加油站通过可再生电力从电解中提取氢气供应,化石能源的生产可以与有效的碳捕获和储存相结合。
优先级细分和用例可以引领运输方式
正如通过技术转变的其他行业一样,氢气的采用可能会出现波动(图3)。
图3 氢气的采用可以从乘用车和公共汽车开始
氢燃料汽车的商业化已经开始应用于乘用车,因为氢燃料汽车最适合于更大的细分市场。在日本、韩国、美国(特别是加利福尼亚州)和德国,三款FCEV(本田Clarity、现代ix35/Tucson燃料电池和丰田Mirai)在商业上提供,另外10款预计在2020年前发布。需要很长的正常运行时间的乘坐共乘或出租车服务可能会推动早期采用,而雄心勃勃的国家目标—如2030年中国和日本道路上的180万FCEV—可能会产生额外的动力。
由于担心当地污染,氢气公交车开始受到关注,特别是在欧洲,中国,日本和韩国。韩国计划将26000辆公共汽车转换为氢气,而仅上海计划到2020年购买和运营3000辆燃料电池公共汽车。面包车和小型客车也可以受益于对城市运输车辆和其他商业车队的严格监管。
长距离运载重型有效载荷的卡车是另一个优先考虑的部分。由于长距离和确定的路线,它们可能需要较少的基础设施:一些估计表明350个加油站可以覆盖整个美国。丰田等知名制造商以及尼古拉汽车等新创企业已经开始制造重型和长途卡车,以抓住蓬勃发展的货运业的机遇。
燃料电池列车可以替代非电气轨道上的许多柴油动力机车。第一条燃料电池电车已经在中国运营,阿尔斯通的第一辆“液压”列车将于2018年初开始在德国接载乘客。
要实现愿景中概述的2050年宏伟目标,必须在2030年前实现重要的里程碑。氢能委员会估计,如果大力推广基础设施和扩大生产,在加利福尼亚、德国、日本和韩国销售的12辆汽车中就有1辆可以使用氢能。全球范围内,大约有5万辆燃料电池公交车和35万辆燃料电池卡车也将上路,节省的二氧化碳相当于350万辆氢动力乘用车。
为了加快发展势头,行业、投资者和政策制定者需要加大努力
由加利福尼亚,德国,日本和韩国领导的一组地区正在推动开发,每年花费超过8.5亿美元用于推进氢和燃料电池技术(图4)。其他国家也在积极关注,包括中国,中国正在开始扩大自己的制造能力以及加油站网络。在全球范围内,各国已宣布到2025年将建造约2800个加氢站。与全球估计的60万个加油站相比,这是一个很小的数字,但如果实现这一点,就足以覆盖氢汽车的主要市场(德国倡议H2Mobility估计,全国覆盖400个加油站)。
尽管这些投资至关重要,但要达到规模和降低成本还需要更多的投资。目前,通过燃料电池汽车节省的二氧化碳的成本估计超过1500美元/吨,并且在2030~2035年左右,为了使这项技术与传统的技术达到平衡点,还需要进行大规模的推广。降低成本、扩大基础设施和增加模型选择是刺激客户接受该技术的先决条件。
氢能委员会估计到2030年需要2800亿美元的投资。这笔投资中约有60%用于扩大氢气的生产,储存和分配,30%用于系列开发,生产线和新业务模式。不到10%—约200亿美元—将需要建设15000个站点的全球氢气加油基础设施,目前缺乏该基础设施是FCEV采用的主要瓶颈。
扩大基础设施部署必须进一步降低氢成本。在德国建造一个中型加油站已经花费了五年前的一半,大约100万美元,但需要进一步减少以支持进入大众市场。根据规模,氢气理事会估计每个FCEV的基础设施成本可能低于1000美元。同样,车辆成本需要进一步降低,以支持向大众市场的推广。
图4 政府每年投入大约8.5亿美元的氢气
虽然到2030年每年的总投资需求为200亿至250亿美元,这对氢能产业来说是一个重大进步,但全球每年已投入超过1.7万亿美元的能源,其中包括6500亿美元的石油和天然气,3000亿美元的可再生电力,以及汽车行业超过3000亿美元。从中期来看,投资可以创造一个自给自足的市场,超过2.5万亿美元,并在价值链上创造约3000万个就业岗位—基于目前汽车,设备销售额每100万美元约12个工作岗位的乘数,和石油和天然气工业—如果实现2050年愿景。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星氢能网获悉,近日,氢枫与印度知名气体制造商和供应商NovaAirPrivateLimited(简称“NovaAir”)正式签署了谅解备忘录。根据谅解备忘录,氢枫将与NovaAir携手并进,充分利用NovaAir在本地市场的强大业务拓展能力以及氢枫在氢气分离与提纯、加氢站、氢气储存和运输方面的先进技术与解决方案,共同
北极星氢能网获悉,意大利、德国和奥地利的能源部近日表示,三国已签署一项协议,将合作建设从地中海南部向北欧输送氢气的管道。这标志着欧盟2030年确保可再生氢能供应战略迈出了具体的一步。德国能源部在声明中表示,“该输氢管道将通过意大利南部从北非进口可再生氢气,并进一步连接意大利、奥地利和
北极星氢能网获悉,近日,有投资者向云内动力提问,和宇通纯电460马力用电量126kW一百公里、每公里使用成本1.26度电比较,云内动力燃料电池每公里使用成本是否具有竞争优势。云内动力回应投资者提问表示,氢燃料电池车1公斤氢气可以发电约15-20度电,具体耗氢量受车型、行驶条件等因素影响。氢燃料电池
北极星氢能网获悉,近日,新疆沙雅县招商引资工作领导小组发布《沙雅县氢能产业招商引资优惠政策》。据悉,该政策中适用在沙雅县投资建设的以源网荷储一体化、点对点等方式开展光伏制氢,氢能发电,氢制合成氨、甲醇、航空煤油,氢能热电联供,管道掺氢,氢燃料电池等试点项目。原文如下:《沙雅县氢能
北极星氢能网获悉,6月13日,内蒙古华电孪井滩60万千瓦风光制氢一体化项目氢气消纳洽谈暨签约仪式在示范区举行。签约现场,内蒙古华电腾格里绿色能源有限公司、阿拉善盟华蒙高新特种气体有限公司、兰州隆华特种气体科技有限公司等8家企业签订销售意向书,意向消纳1.3亿立方米氢气(占该项目氢气总量的6
北极星氢能网获悉,5月29日,亿纬锂能在投资者互动平台表示,亿纬氢能AEM氢气发生器采用亿纬氢能自主研发的阴离子交换膜(AEM)作为隔膜,采用AEM电解制氢技术,应用场景广泛。应用场景包括科研实验室检测设备、催化加氢反应、燃料电池单池测试、实验室CVD钻石培育等。
近日,5月27日,陕西榆林市生态环境局公示了国能榆林化工甲醇下游加工分布式光伏制氢与化工装置耦合示范项目环境影响评价文件。资料显示,国能榆林化工甲醇下游加工分布式光伏制氢与化工装置耦合示范项目,建设地点位于清水工业园区国能榆林化工有限公司预留用地,建设单位是国家能源集团旗下的国能榆
北极星氢能网获悉,5月28日,上海市政府公开发布《对市政协十四届二次会议第0737号提案的答复》,文中指出,加强氢能发展顶层设计,加强制氢项目资金支持,构建氢电耦合高效协同能源网络,对促进本市氢能产业高质量发展有重要意义。下一步,将积极借鉴宝贵建议,会同本市有关部门进一步加强组织机制保
5月17日,金属材料与氢相容性技术研讨会暨《氢气输送和存储管道用钢板及钢带》国家标准编制启动会在首钢技术研究院召开,旨在推动我国金属材料与氢相容性技术的研究与进步,启动《氢气输送和存储管道用钢板及钢带》国家标准的编制工作。来自中石化、中石油、国家管网、清华大学、中国科学院理化所、北
北极星氢能网获悉,内蒙古自治区首个油气电氢“四位一体”能源岛在乌海高新技术产业开发区低碳产业园投用。该项目集为车辆加氢、加油、加气、充换电多功能于一体,极大方便了来往车辆和低碳产业园职工。乌海高新技术产业开发区低碳产业园油气电氢“四位一体”能源岛于2023年8月开工建设,项目总投资约1
北极星氢能网获悉,5月16日,广州市发展和改革委员会发布公开征求《关于加快推动氢能产业高质量发展的若干措施》意见的公告,其中指出:对加氢站终端售价2024年底前低于30元/公斤的、终端售价2025年底前低于28元/公斤的、终端售价2026年底前低于26元/公斤的,市级财政按照氢气实际销售量5元/公斤的标准
北极星氢能网获悉,6月25日,福建省南平市顺昌县与宁波开发投资集团、宁波能源集团签订战略合作协议以及投资合作协议。顺昌县和宁波开发投资集团有限公司、宁波能源集团股份有限公司通过利用各自优势资源禀赋,围绕资源、产业链和资产等三大块内容进行战略合作。战略合作协议围绕绿色低碳经济发展,结
北极星氢能网获悉,近日,湖南省发改委针对《关于健全政策法规,推动我省氢能产业链发展和完善的提案》做出答复,关于加强顶层设计,完善氢能产业链布局,指出,一是加快出台氢能产业发展三年行动方案和支持政策,谋划好湖南省发展定位和目标、主攻方向,加快体制机制创新突破,推动氢能产业高质量发展
北极星氢能网获悉,近日,湖南省发改委针对《关于推动氢能产业高质量发展的建议》做出答复,其中指出将加大氢能产业发展专项扶持,一是加大资金支持力度。二是根据氢能产业发展规划和招商图谱等,加快编制湖南省氢能产业实施方案,支持引导衡阳等市州围绕优势领域和短板环节,完善上下游产业链,不断提
北极星氢能网获悉,6月25日下午,2024海宁高新区“双招双引”项目集中签约仪式举行,24个重大项目集中签约,投资规模超85亿元。紧接着,氢华氢燃料商用车项目顺利签约,落户浙江黄湾镇。据悉,氢华氢燃料商用车项目将分两期实施,一期2024年启动建设,计划购置主要生产设备及配套设施,达到年产3000辆
北极星氢能网获悉,6月26日,广东省广湛氢能高速示范项目启动仪式在佛山举行。清能股份、清极能源、飞驰汽车、昇辉新能源及其他14家企业作为首批参与企业,与华南氢能产业技术创新战略联盟共同签署了广东省广湛氢能高速示范项目合作框架协议。同时,友城新能源、氢华科技签署了首批百台氢车订单协议。
北极星氢能网获悉,近日,由蜀道装备深冷科技公司设计、施工的湖北省汉十高速孝感服务区加氢站顺利完成建设施工及充装调试工作,经专家现场检查、调试、认证,确认该加氢站已达到运行标准。该加氢站项目是孝感市首个加氢站,于2023年11月底立项,共分南、北两站建设,由深冷科技公司全面负责技术设计、
北极星氢能网获悉,6月25日,由液空厚普设计、采购和集成的新加坡第一座加氢站在PasirPanjang码头举行了隆重的开业仪式,并正式投入运营。据悉,该项目由液化空气集团与新加坡港务集团、新加坡南洋理工大学和千代田公司联合合作,得到了新加坡政府启动的低碳能源研究资助计划(LCERFI)的资助,旨在支持
北极星氢能网获悉,近日,美国能源部氢能和燃料电池技术办公室(HFTO)发布了一份详细的战略和规划文件,该文件指出,到2026年“清洁”制氢成本为2美元/千克,到2031年达到1美元/千克,到2026年电解槽系统成本为250美元/千瓦(低温电解槽)和500美元/千瓦(高温电解槽)。
北极星氢能网获悉,近日,氢枫与印度知名气体制造商和供应商NovaAirPrivateLimited(简称“NovaAir”)正式签署了谅解备忘录。根据谅解备忘录,氢枫将与NovaAir携手并进,充分利用NovaAir在本地市场的强大业务拓展能力以及氢枫在氢气分离与提纯、加氢站、氢气储存和运输方面的先进技术与解决方案,共同
6月25日,山西美锦能源股份有限公司(以下简称“美锦能源”)北京中裕智慧能源有限公司、华丰清洁能源有限公司氢能产业战略协议签署会在中裕深圳管理总部隆重举行。此次签约,三方旨在依靠自身优势,以燃料电池汽车示范为契机,共同探索可复制、可推广的“氢能走廊”,进一步推进加氢站项目建设以及燃
北极星氢能网获悉,近日,宁夏电力六盘山电厂2×1000MW机组扩建工程制氢系统设备采购公开招标中标候选人公示,其中第一中标候选人为苏州希倍优氢能源科技有限公司,投标报价为165.59万元,第二中标候选人为中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司,投标价格为183.2万元。详情如下:
北极星氢能网获悉,近日,我国首套自主研发的百千瓦级电氢双向转换装置在广州投运,在国内率先通过一套装置完成制氢和发电,实现了绿电和绿氢的双向高效可靠转换,标志着我国可逆固体氧化物电池技术从“实验室”走向了“示范应用”。由南方电网广东广州供电局研发并投运的电氢双向转换装置,位于广州南
近日,大连骥翀新能源有限公司(下面简称:大连骥翀)自主研发的搭载80kW燃料电池系统的4.5吨冷藏车在辽宁正式应用,成为首台上牌并在中国辽宁乃至东北区域实际运营的该类车型。该燃料电池系统能够在零下30度低温启动、零下40度低温存放和停机自动保护,极大程度上满足了冷链物流全链条温控需求,具备高度
北极星氢能网获悉,6月24日,全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会在京召开,2023年度国家科学技术奖在京揭晓,共评选出250个项目。其中包括两个氢能项目。分别为:2023年度国家自然科学奖获奖项目二等奖——碳化钼催化剂上水的低温活化和制氢过程,主要完成人为:马丁(北京大学)、林丽
北极星氢能网获悉,近日,中国船舶第七一二所所长桂文彬带队访问江苏科技大学,就双方进一步推进成果转化、知识共享、人才培养等领域,建立长期稳定的战略互惠合作伙伴关系,深入开展交流与合作。所长桂文彬以“绿色智能动力技术引领船舶未来发展”为主题,为江苏科技大学中层领导干部开展干部能力提升
北极星氢能网获悉,6月19日,河南平顶山市政府、石龙区政府与银河重装(北京)新能源技术有限责任公司签署投资框架协议,双方拟合作建设燃料电池研究中心、碳膜制备、储能电池生产、氢能发电等项目,共同拓展氢能市场应用产业。
北极星氢能网获悉,近日,有投资者向云内动力提问,和宇通纯电460马力用电量126kW一百公里、每公里使用成本1.26度电比较,云内动力燃料电池每公里使用成本是否具有竞争优势。云内动力回应投资者提问表示,氢燃料电池车1公斤氢气可以发电约15-20度电,具体耗氢量受车型、行驶条件等因素影响。氢燃料电池
近日,由国网江苏电力牵头编制的IEEE国际标准《质子交换膜燃料电池热电联产系统的动静态性能及效率测试方法导则》正式获得电气和电子工程师学会批准立项,这是江苏电力系统内首个氢能国际标准。(本文来源:微信公众号苏电牛思ID:SuDian-News)关于IEEE:全称电气与电子工程师协会(InstituteofElectr
北极星氢能网获悉,6月6日,国内首家2MW级氢燃料电池热电联供示范项目在开元化工试运行成功,标志着焦煤集团开辟出了绿色发展的新领域、新赛道,迈出了“氢”发展新步伐。该项目是开元化工利用烧碱副产品氢气,建设集氢燃料提纯和氢能发电功能为一体的2MW级氢燃料电池热电联供示范项目,项目于2023年6
北极星氢能网获悉,6月18日,重塑能源与香港职业训练局(VTC)在上海重塑能源总部签署合作备忘录,双方将围绕氢能相关科研与教育领域探讨交流与合作机会,探索氢能领域人才培训、科研交流与互访、产学合作教育等多元形式,为香港氢能产业发展培养更多新型氢能技术人才。香港职业训练局副执行干事王建国
北极星氢能网获悉,2024年6月14日,中汽协会发布2024年5月汽车工业经济运行情况。其中,2024年5月燃料电池汽车产销均完成400辆,同比分别下降46.5%和增长5.2%。1-5月,燃料电池汽车产销均完成0.2万辆,同比分别下降13.8%和4.3%。根据公布的数据显示,5月,新能源汽车产销分别完成94万辆和95.5万辆,同
近年来,为促进国家“双碳”战略实施,北京市大兴区积极布局氢能产业,打造大兴国际氢能产业示范区,推动首都绿色低碳转型发展。大兴国际氢能示范区致力于打造成为氢能科技研发先行区、氢能高端产业聚集区、全球绿氢标准制定引领区。当前,大兴国际氢能示范区已构建涵盖氢能制、储、运、加、用全产业链
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!