第三屆氫能及燃料
電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)論壇會(huì)場(chǎng)
碳達(dá)峰、碳中和“雙碳”目標(biāo),成為2021年高頻詞匯。相較于起步較早的發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),時(shí)間緊,任務(wù)重。在此背景下,氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。“牽一發(fā)而動(dòng)全身”,從前端制氫到關(guān)鍵技術(shù),從終端應(yīng)用場(chǎng)景到基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),氫能與燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)、覆蓋面廣。隨著近幾年的快速發(fā)展,各行業(yè)在打通產(chǎn)業(yè)鏈條、掌握關(guān)鍵技術(shù),降低運(yùn)營(yíng)成本,探索商業(yè)應(yīng)用模式等諸多課題上作出努力。站在關(guān)鍵期和窗口期,產(chǎn)業(yè)將發(fā)生哪些新變化?
2021年12月27日下午,第三屆氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)論壇于佛山舉行。會(huì)上,行業(yè)專家和企業(yè)代表展開討論,思想碰撞,共議氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新之路。
“雙碳”目標(biāo)下的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)黃建忠在致辭中明確指出發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的重要意義:“隨著我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和'雙碳’目標(biāo)的確定,氫能已經(jīng)成為應(yīng)對(duì)氣候變化、建立脫碳社會(huì)的重要能源之一。當(dāng)前歐美日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家在紛紛制定氫能路線圖,加快推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化布局。我國(guó)作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家,加快實(shí)施碳達(dá)峰、碳中和'雙碳’目標(biāo),為全球應(yīng)對(duì)氣候變化做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),應(yīng)該成為我國(guó)新時(shí)期新能源戰(zhàn)略布局的一個(gè)重要舉措。”
中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng) 黃建忠
當(dāng)前,產(chǎn)業(yè)面臨哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)?加拿大國(guó)家工程院院士葉思宇博士作了《雙碳目標(biāo)下燃料電池關(guān)鍵材料創(chuàng)新研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的挑戰(zhàn)和機(jī)遇》主題發(fā)言,總結(jié)了四點(diǎn)。
一、氫燃料電池具有廣泛的應(yīng)用前景,目前正處于大規(guī)模商業(yè)化的初期。國(guó)家首批燃料電池示范城市群正式啟動(dòng)示范將極大地加速氫燃料電池的自主化和商業(yè)化進(jìn)程。
二、氫燃料電池大規(guī)模商業(yè)化目前仍然面臨著嚴(yán)峻的成本挑戰(zhàn),而規(guī)�;瓦M(jìn)一步的技術(shù)進(jìn)步以及全產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展將帶來(lái)成本的迅速下降。
三、產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)向的政、產(chǎn)、學(xué)、研、用的緊密合作是促進(jìn)氫燃料電池持續(xù)技術(shù)進(jìn)步的最佳路徑;氫燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈多層級(jí)工程化驗(yàn)證過(guò)程的密切配合是我國(guó)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的巨大優(yōu)勢(shì)。
四、氫能是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要途徑之一,已成為許多經(jīng)濟(jì)體碳中和投資計(jì)劃的核心要素。氫能與風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源一起,構(gòu)成完整的綠色能源系統(tǒng)。
加拿大國(guó)家工程院院士 葉思宇
國(guó)家發(fā)改委能源研究所副研究員劉堅(jiān)分析,在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的不同階段,氫能是在各種節(jié)能化技術(shù)里的決項(xiàng)之一,特別在中后期其戰(zhàn)略意義非常重大。從技術(shù)層面來(lái)講,綠氫在發(fā)展后期具有較大優(yōu)勢(shì),是合理優(yōu)化我國(guó)能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型成本的方案之一。
“氫能產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、消費(fèi)等環(huán)節(jié)與目前的電力行業(yè)相比有較大的差距。”劉堅(jiān)指出,氫能產(chǎn)業(yè)鏈目前存在的挑戰(zhàn)包括,綠氫生產(chǎn)成本較高;儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)存在較多的短板;綠氫在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,需要工藝流程、整體的工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化與創(chuàng)新。同時(shí),他建議完善電解水制氫、儲(chǔ)氫標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系。
在標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)方面,中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)燃料電池與氫能產(chǎn)業(yè)專委會(huì)副秘書長(zhǎng)楊清雨介紹,推動(dòng)行業(yè)雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),氫燃料標(biāo)準(zhǔn)體系有待進(jìn)一步完善,包括燃料電池應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)要求方面的標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵元器部件的技術(shù)及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),以及綠色制造及雙碳方面的標(biāo)準(zhǔn)等。
中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)燃料電池與氫能產(chǎn)業(yè)專委會(huì)副秘書長(zhǎng) 楊清雨
商業(yè)化探索策略多樣化
面對(duì)機(jī)遇與挑戰(zhàn),如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?這是業(yè)內(nèi)各領(lǐng)域思考和實(shí)踐的問(wèn)題。
“結(jié)合我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,預(yù)計(jì)燃料電池重型載貨車會(huì)在未來(lái) 5-10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng),逐步替代傳統(tǒng)燃油車市場(chǎng)。”廣東國(guó)鴻氫能科技有限公司副總經(jīng)理燕希強(qiáng)表示,燃料電池重型載貨車具備節(jié)能環(huán)保、續(xù)駛里程長(zhǎng)、使用便捷等優(yōu)勢(shì),是我國(guó)商用車轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要發(fā)展方向,其大規(guī)模的市場(chǎng)應(yīng)用能夠?yàn)槲覈?guó)降低石油消耗、減少污染物排放等工作提供強(qiáng)力支撐。
廣東國(guó)鴻氫能科技有限公司副總經(jīng)理 燕希強(qiáng)
除道路車輛領(lǐng)域外,佛山攀業(yè)氫能源科技有限公司選擇了船舶、叉車、電動(dòng)自行車等商業(yè)化路徑探索�?偨�(jīng)理施濤認(rèn)為:“非車輛應(yīng)用跨度大、應(yīng)用場(chǎng)景多,通用性或工具類的產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模大,對(duì)成本敏感性較高。”他從市場(chǎng)容量、應(yīng)用領(lǐng)域、性能優(yōu)勢(shì)等方面,全面解釋了氫能與燃料電池在上述領(lǐng)域應(yīng)用的前景及挑戰(zhàn),并提出企業(yè)研發(fā)的產(chǎn)品必須有價(jià)值,如叉車提升運(yùn)作效率,電動(dòng)自行車真正解決用戶在不同工況下滿足最后一公里的出行需求。
佛山攀業(yè)氫能源科技有限公司總經(jīng)理 施濤
浙江氫航科技有限公司總經(jīng)理劉海力帶來(lái)了“氫動(dòng)力航空的實(shí)踐和未來(lái)”。他分析,相較鋰電池,氫燃料電池具有能量密度高、壽命長(zhǎng)、單位航時(shí)成本低等優(yōu)勢(shì)。未來(lái),他判斷,1)通過(guò)膜電極性能提升和渦輪增壓的高溫燃料電池(HTPEM)技術(shù),功率密度可超過(guò)1500W/kg,高于歐洲氫動(dòng)力航空目標(biāo)。2)III型碳纖維無(wú)人機(jī)氣瓶達(dá)7%左右,IV型氣瓶更有儲(chǔ)氫優(yōu)勢(shì),能達(dá)10%以上。 3)液氫具有更高的儲(chǔ)氫比,伴隨液氫動(dòng)力發(fā)展,會(huì)有新型燃料電池、電機(jī)和新型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)。
企業(yè)“求變”新特點(diǎn)
隨著近幾年的產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,業(yè)內(nèi)最活躍的燃料電池企業(yè)也發(fā)生了轉(zhuǎn)變,這將對(duì)氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)格局帶來(lái)新的變化。
作為成立二十周年的“老兵”,新源動(dòng)力股份有限公司在持續(xù)探索中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了四個(gè)變化。總經(jīng)理助理李漢斌表示這也是公司未來(lái)努力的方向。具體來(lái)看,產(chǎn)品端——產(chǎn)品迭代速度加快,產(chǎn)品可靠性、耐久性是生命,新源動(dòng)力要付出100%的努力來(lái)做這件事情;客戶端——堅(jiān)持品質(zhì)第一,持續(xù)降本,快速售后服務(wù)響應(yīng);產(chǎn)業(yè)端——產(chǎn)業(yè)鏈需要同心協(xié)力,共建氫能生態(tài)圈;能源端——先期用低成本的副產(chǎn)氫,后期可考慮大規(guī)模可再生能源制氫。
新源動(dòng)力股份有限公司總經(jīng)理助理 李漢斌
風(fēng)氫揚(yáng)氫能(上海)有限公司總經(jīng)理劉軍瑞在探索中發(fā)現(xiàn):“一個(gè)好的燃料電池系統(tǒng)企業(yè)不光懂電堆、懂系統(tǒng),還要懂整車、懂客戶。”基于此,風(fēng)氫揚(yáng)氫能提供“全棧式”系統(tǒng)解決方案,并全面布局核心產(chǎn)品,覆蓋3kW-300kW全功率、多場(chǎng)景的應(yīng)用。
風(fēng)氫揚(yáng)氫能(上海)有限公司總經(jīng)理 劉軍瑞
此外,上海澤氫能源科技有限公司創(chuàng)始人趙璇介紹,從氫能無(wú)人機(jī)到氫燃料汽車運(yùn)營(yíng)的身份轉(zhuǎn)變,目前公司正在聯(lián)合生態(tài)合作伙伴,構(gòu)建基于“數(shù)字氫能”的氫能源生態(tài)創(chuàng)新的營(yíng)銷商業(yè)模式,創(chuàng)造市場(chǎng)有效需求。
上海澤氫能源科技有限公司創(chuàng)始人 趙璇
關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)一步突破
當(dāng)然,變化的過(guò)程中,不變的是“掌握關(guān)鍵技術(shù)”的鐵律,這是產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)“自主化”、快速發(fā)展的基礎(chǔ)。
會(huì)上,北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司研發(fā)總監(jiān)朱俊娥分享了大功率模壓復(fù)合板電堆技術(shù)研究成果。氫璞通過(guò)關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化、生產(chǎn)工藝自動(dòng)化兩個(gè)抓手,實(shí)現(xiàn)了材料、極板、極板的密封、電堆的封裝、測(cè)試等各環(huán)節(jié)的自主化。同時(shí),通過(guò)材料配方的調(diào)配、基于環(huán)境友好性,公司研發(fā)出適應(yīng)批量化生產(chǎn)的復(fù)合材料。目前,氫璞一款大功率復(fù)合板電堆的功率密度(堆芯)可達(dá)4.0kW/L。
北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司研發(fā)總監(jiān) 朱俊娥
在催化劑方面,中自環(huán)�?萍脊煞萦邢薰局苄l(wèi)江博士提出了針對(duì)鉑基電極催化劑的高電位耐久性的提高策略及方法:從原材料、制備工藝及后處理等方面著手,既要強(qiáng)化和修飾載體材料、采用更有利于批量化生產(chǎn)的工藝技術(shù),還要在鉑碳初級(jí)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行必要的后處理或功能修飾。在材料方面,采用石墨化程度較高的碳載體材料,并經(jīng)過(guò)必要的表面功能化處理后,既可保障鉑基納米粒子的分散度,又能在一定程度上提升催化劑的耐久性。在后處理工藝上,碳載鉑基催化劑的后處理工藝及條件對(duì)提升其耐久性效果更為直接明顯。
中自環(huán)保科技股份有限公司 周衛(wèi)江博士
中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所閆常峰博士分享了PEM水電解制氫技術(shù)研究進(jìn)展。通過(guò)采用“大電流”的設(shè)計(jì)方法,中科院廣州能源研究所已在催化劑、膜電極、電堆等方面均取得技術(shù)突破,從而進(jìn)一步降低成本。
中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所 閆常峰博士
顯然,氫能與燃料電池技術(shù)在飛速發(fā)展,由此促使產(chǎn)業(yè)躍上新的發(fā)展高度。
(責(zé)任編輯:子蕊)