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    12款燃料电池汽车上榜第10批《车船税减免优惠目录》

    12款燃料电池汽车上榜第10批《车船税减免优惠目录》

    氢云链2019-8-31 11:40
    8月29日,工信部公布了第10批《享受车船税减免优惠的节约能源,使用新能源汽车车型目录》公告目录。本批公告的新能源汽车共298款,其中插电式混合动力乘用车6款,纯电动商用车262款,插电式混合动力商用车18款,燃料电池商用车12款。氢云链了解到,这也是2019年第4批次的车船税减免公告目录。本次燃料电池汽车共有9家12款产品上榜,其中运输车2款、客车10款。第10批次的燃料电池汽车数量也是今年车船税减免目录中最多的一次。值得注意的是,登上减免车船税公告的燃料电池汽车的电堆功率呈现出逐步上升的现象,在第10批公告中,已经没有30KW级别的汽车产品,搭载60KW级别电堆的汽车成为主流。根据业内人士推测,已经缺位数月的燃料电池汽车补贴政策将会大幅提高燃料电池电堆补贴门槛,目前各整车企业与燃料电池企业均在提高产品性能参数,以应对补贴政策的变化。
    8月国内外氢能产业焦点事件一览,多省市出台氢能规划

    8月国内外氢能产业焦点事件一览,多省市出台氢能规划

    氢云链2019-8-31 11:16
    《江苏省氢燃料汽车行动规划》正式发布江苏省工信厅、省发改委、省科技厅联合印发《江苏省氢燃料电池汽车产业发展行动规划》,至2025年,基本建立完整的氢燃料电池汽车产业体系,力争全省整车产量突破1万辆,建设加氢站50座以上。此外,根据江苏省分地区加氢站规划建设情况显示,2021年规划了26座加氢站。至2021年,产业规模与技术水平处于全国领先地位,产业政策体系逐步建立,技术标准持续完善,示范应用不断扩大,初步建立完整的氢燃料电池汽车产业体系,成为我国氢燃料电池汽车发展的重要基地。产业规模持续扩大。氢能及氢燃料电池汽车相关产业主营收入达到500亿元,整车产能超过2000辆,电堆产能达到50万kW以上。河北氢能发展规划意见稿正式实施近日,河北省发改委等部门联合印发《河北省推进氢能产业发展实施意见》(以下简称“意见”)正式开始实施,河北省氢能布局开始全面发力。从发展任务来看,该意见主要围绕制氢、储运、燃料电池、应用示范和产业集聚发展、创新体系建设、标准体系建设等七个方面部署相关工作,推动氢能产业高质量发展,为河北省能源转型提供新的增长极。“意见”还给河北省的氢能发展目标提出了清晰的路线图。意见规定,到2022年,氢能关键装备及其核心零部件基本实现自主化和批量化生产,氢能产业链年产值150亿元。到2025年,培育国内领先的企业10-15家,氢能产业链年产值达到500亿元。到2030年,培育5-10家具有国际领先的龙头企业,孵化一批科技型企业,拥有全产业链研发实力和工业化生产能力,氢能产业链年产值突破2000亿元。天津市将建设3个氢能试点示范区天津市编制出台《天津市氢能产业发展行动方案(2019-2022)年》,到2022年,本市将在全市范围内建设3个氢能推广应用试点示范区,建成国内领先、具有国际影响力的氢能产业高地,助力全市能源结构和产业结构优化升级。根据方案,本市将重点推动氢燃料电池及关键零部件产业化,引进整车生产企业开展氢燃料电池汽车的样车开发和批量生产。先行在全市范围内具有产业基础和推广积极性高的重点区域,重点在交通领域推广应用氢燃料电池物流车、叉车等,并配套建设商业加氢站,保障气源安全稳定供应。同时,试点选择公交线路推广氢燃料公交车。各区也将推动加氢站建设,鼓励加氢站与加油(气)站、充电站合建,提升资源集约利用。山东再发文鼓励燃料电池车示范运行及加氢站建设山东省人民政府发布《关于大力拓展消费市场加快塑造内需驱动型经济新优势的意见》,大力拓展消费市场,加快塑造内需驱动型经济新优势,推动山东高质量发展。《意见》提出“落实好新能源汽车免征车辆购置税、购置补贴等财税优惠政策,引导支持在新建和老旧小区建设充电基础设施,鼓励有条件的市开展燃料电池汽车示范运行,配套建设加氢站”,并明确由省工业和信息化厅、省住房城乡建设厅、省能源局、省税务局等分别负责。山东青岛将出台氢能产业发展规划山东省青岛市发改委发布了《青岛市氢能产业发展规划(2019-2035)》的招标公告,这意味着青岛市的氢能规划将在不久之后推出。根据山东省和青岛市城市定位、五年发展规划纲要、 新旧动能转换重大工程的总体要求,分析国际氢能产业发展背景和趋势、国内氢能产业布局、山东省氢能产业发展现状,提出适宜的发展路径,结合青岛市的氢能产业发展禀赋和优势,提出青岛市氢能产业到2035 年的中长期发展规划,明确发展重点和发展步骤、发展目标、配套措施和政策,确保规划的可执行、能落地。中石化上半年收入1.5万亿!大力推进氢能布局!中国石化股份公司在香港公布了2019年中期业绩,2019年上半年,中国石化实现销售收入人民币1.5万亿元,同比增长15.3%。除此之外,作为中石化未来能源转型的重要方向之一,中石化在发布会中重点提到了其在氢能产业的进展、布局规划以及所具备的优势。当前,中石化利用自身所拥有的优势主要在加氢站的建设和上游氢气制备两个方面发力氢能领域。中国石化正启动建设加氢站项目5个,如中国石化在佛山建设的加油加氢站已投用,云浮加油加氢站计划于年内投营,年内还将在广东建成3~5座加氢站。无论是煤制氢,可再生能源制氢,还是工业副产品制氢,中国石化都有巨大的供给能力。中国石化目前拥有制氢能力约300万吨/年,氢气产能在中国名列前茅。国内首个兆瓦级氢能储能项目在安徽六安落地日前,安徽省六安市1MW分布式氢能综合利用站电网调峰示范项目在金安经济开发区成功签约。该氢能源储能项目由国网安徽综合能源服务有限公司投资建设,六安明天氢能公司合建,总投资5000万元,占地10亩。该项目主要建设1MW分布式氢能综合利用站,是国内第一个兆瓦级氢能源储能电站。氢能电站项目是电网调峰的新模式,是能源综合利用的新途径,对氢能产业和能源互联网的发展均有重要意义,已被国家电网列入2019年科技项目指南,在全国具有典型的示范宣传效应。东华能源400亿元项目 拟打造氢能源产业链东华能源发布公告称,公司与茂名市人民政府、广东省金辉新材料股权投资中心(有限合伙)(下称“金辉新材料”,主营业务为新材料项目、新材料项目的产业投资)本着“依法依规、自愿平等、互利互惠、共享共赢”的原则,于8 月 17日一致同意签署《战略合作协议》,拟联合打造大湾区氢能源产业链,投资建设丙烷资源综合利用项目,项目总投资约400亿元。协议表示,合作方将以绿色化工为基础,联合打造大湾区氢能源产业链。合作的项目将分期进行,相关投资方拟通过自有资金、发起成立产业基金以及银团贷款等方式投资建设丙烷资源综合利用项目,撬动新能源及新材料下游产业链。项目初步计划选址于广东茂名滨海新区吉达港区后方(位于茂名国家高新技术产业开发区内)。续航里程超420km 江铃凯锐氢燃料重卡争取年内上市8月12日,江铃汽车在接受调研时透露,公司凯锐氢燃料卡车等新能源商用车争取年内上市推广。另外,江铃汽车子公司江铃重型汽车有限公司与山西潞安矿业(集团)有限责任公司举行了战略合作签约仪式。江铃汽车称,江铃重汽发展氢能是基于商用车特殊运营需求场景及商用车具备很好的生命周期成本结构特点,结合国家蓝天保卫战战略而制定的策略。据悉,江铃重汽是江铃汽车旗下集重车研发、生产和销售于一体的全资子公司。根据专项规划,预计第一辆配备80kW氢燃料动力 ...
    中国能建王小博:氢能燃料电池产业链与能源革命

    中国能建王小博:氢能燃料电池产业链与能源革命

    氢云链2019-8-31 10:30
    今年“两会”期间,氢能首次变为政府工作报告。3月26日,四部委发布关于进一步完善氢能源汽车推广应用的财政补贴,国务院总理李克强、全国政协副主席万钢多次明确表态大力发展氢能产业。政策层面频频释放的积极信号,把氢能从产业低谷推向了发展的浪潮。“长安问道,问道新能源未来。”2019能源思享汇论坛于8月18-19日在西安召开。大会以“问道”为主题,聚焦新能源发展,探讨如何进行“能源革命”,又该如何发展新能源之道。会议第二天分会场主题为:氢见未来。众多氢能方面的大咖,从制氢、氢能储运、加氢技术和设备以及氢能的安全应用、氢能与其它能源的应用机会等方面一起展开探讨。中国能源建设集团广东电力设计研究院氢能技术中心主任王小博出席会议并发表主旨演讲,以下为发言全文。王小博:大家好,我是中能电广东院的王小博,我简单说一下广东院,中国能源建设集团是年轻的央企,原来我们属于南方电网,2012年央企改革我们划到了中能电,广东院是国内唯一有百万千瓦火电、百万千瓦海上风电和百万千瓦制高压的这么一个单位,我们原来做“一带一路”的项目比较多,到2015年1月李克强总理去了我们单位,主要是因为做了“一带一路”的项目,今天看到有中广核的嘉宾,中广核是我们最大的客户之一。我先说一下氢的特点,它的原料属性特别强,可再生能源制氢我不给燃料电池供,我依然有很大的市场份额,核心我们再来看氢能它是最终会达到的一个目的,怎么说呢?从能源属性,大家看到石油到天然气就是增氢减碳过程,从能源形式来看,煤炭固态能源到石油业态能源和到天然气加氢气气态能源,这个趋势是不可逆的,当然中间会有波折,但它被称为终极能源的原因是非常典型的,大家一定要去看能源的本质就是CS、HS和OS。因为氢它不是一次能源,它跟电一样是二次能源,我为什么要强调这点,核心原因未来大家可以看到所有的油气公司都在转为二次能源供应商,所以在电计划和氢的密切结合也会导致氢能上升到更高的高度。这是我们之前做规划的时候梳理的产业链,产业链我们比较推荐工业副产可再生能源制氢。在应用场景这个阶段,大家看到从发电、从化工,大家看到核氢和甲氢,意味着和可再生能源结合的趋势非常明显,它的应用场景非常丰富,包括张主任说的,它成本下降的潜力会非常快。为什么氢能现在非常火?因为它是唯一一个和这么多能源行业可以发生耦合的这么一种能源形式,无论哪一种都不可能能耦合到这么多行业,从煤化工,因为有大量的副产氢,石油炼化它在加氢精制的过程中,有大量副产氢,电网不说了,这种模式未来是在能源架构上的一个PK。新能源从光伏风电制氢,这个对材料要求非常高。工业气体我说一下,这是工业气体供氮气、供纯氧,对它来说市场机遇更大,也是跟这个有关系,包括下游精细化工,带来的是我作为原料,包括汽车行业现在推的就是氢能,毕竟很多地方我们做规划的时候,他比较纠结,因为工信口在牵头,从能源局、发改口的角度比较纠结,这还有政府内部分工的事,包括生物质和生物燃料。这是我们在做大湾区能源规划的时候,我们树立了一个能源耦合图,从这个图大家看到氢本身就是无处不在的,这所带来能源本质上的属性,本质上大量的加氢过程,像惠州炼化厂一年要消耗80万吨氢,资源上的回收带来的经济性、环保性是非常强的。我们看一下煤化工,从煤气化和煤焦化,从各种发电方式来看,结合就是二氧化碳和氢的一个结合,二氧化碳+氢至下游化工,这是未来很大的市场,未来的市场潜力非常强。我们到燃料电池,大家可以看到无论是我的合成气,包括我的炼化厂,最重要最好的结合点就是高燃料电池。大家可以看到无论是美国能源部还是日本的,煤炭清洁能源在高效利用之中,最终都走向了IDFC,IDFC只能接高燃料电池。我们看一下日本的能源规划,可以看到可再生能源、原子力、化石原料、能效提高,氢能、储能分布式发电放在最下面,在日本都很重要,但没有大家认为的那么重要,它是能源的一个组成部分而已。我说一下现在整个油气公司是怎么转型的,丹麦油气公司为了把油和气这几个字去掉改名,一次能源业务转向二次能源业务,氢和电本身都是二次能源业务,石油公司转成能源公司,然后我的常规转成非常规,然后石油转向天然气,这个趋势也是不可逆的,后面我们会看到这些国际上油气公司为了拜托煤炭、拜托石油做了多大的努力。从制氢来讲我们推荐的肯定是下面,马上中科院上海研究所做的2兆瓦液态能源堆会开始建,带来的经济效益是非常好的。只有100%是可再生能源制的氢才能真正没有背离我们用氢的目的,用氢的目的是什么你考虑一下,一定要不忘初心。这个是RAE之前给的数据,这一栏几乎可以忽略,主要从发展炼化,合成安排,后面还有制甲醇,光从这两个,制氢只要满足带来的市场潜力是非常大的,可再生能源的替代化,尤其在中国天然气价格这么贵的情况下。这是日本的液氢产业链,时间关系我就不说了。这是中国,我们想利用泰山核电,因为本身液氢装置最大的能耗也是电,我们希望结合泰山核电气电能够把国内首个民用商用装置能够放在大湾区来。说一下可再生能源制氢,上面那个是中国最好的风厂之一,它的氢跟燃料电池没有半毛钱关系,因为它2毛5加上我的制氢设备投资差不多3毛,3毛出来的氢十几块钱一公斤,而且又是零排放。这是未来可再生能源制氢非常重要的应用场景,我作为化工原料,这个市场潜力非常大,你不用等燃料电池和加氢站的布局,你不用等它,因为你本身就是消纳,吉林主要在白城,现在大庆出油出的越来越少。这个我说一下是全球可再生能源价格下降趋势,大家可以看到,我一定要强调收益,这带来可再生能源制氢成本进一步降低,刚才张主任也说到在中国只要我们产业化规模,我们有信心,现在最大的困难在于海上风电,海上风电现在还是1毛2美元,乘7还是8毛多,这和中国2021年核准的电价还是很接近的,如果降到4美分左右的话,可再生能源制氢潜质将是非常大的。这是我们之前给中国某个省委做的规划,这时间关系我不展开了。说一下制氢装置,因为我们当时做的时候,我们做了一套相对来说最终比较优化的一个方案,也是说18台100方制氢设备,一个单位进行一个整合,无论是占地成本、设备投资,相对来说是比较优化的一个,因为它在变电站的配置上正好建了110千伏的变 ...
    北京化工大学刘景军:动力型燃料电池关键材料开发及商业化应用

    北京化工大学刘景军:动力型燃料电池关键材料开发及商业化应用

    陈丹2019-8-29 11:21
    很有幸邀请我参加这个会议,上午有讲政策的、有讲标准的、有讲催化剂的,感觉收获良多,我稍微换了一个题目,一开始觉得石墨烯可能是在燃料电池里面有点应用的。后来我一看咱们参会的各个参会方,很多都是企业的,跟企业接一点地气可能更好一点,我就换了一个题目“动力型燃料电池关键材料开发及商业化应用”,就从燃料电池关键材料角度作为一个切入点,讲讲燃料电池到底到了什么样的程度。 燃料电池的原理不讲了,讲一个燃料电池的故事,因为燃料电池实际上并不是一个新玩意儿了,一百多年前就有了。燃料电池实际上到目前为止发展了四代,第一代就是磷酸燃料电池到现在第三代是固态氧化物电池,现在到了质子膜燃料电池其实是第四代,发展的四代中有什么不一样?质子交换膜燃料电池是温度降到了100度以下了,前面三代都是150度以上,固态氧化物电池温度是800度以上。前三代燃料电池主要是发电来用,质子交换膜燃料电池如果还要发电,就有点像过去60年代开发的计算机,就是好几间屋子那么大,第四代就相当于把燃料电池缩成手机这么大。如果还要固定发电的话,是不是有点浪费了?有很多高端的应用,就是我们开的小汽车。质子交换膜燃料电池实际上重点是放在小汽车上用的,作为一个移动式电源来用。由于国家环境污染比较严重,现在国家很重视,有人做报告,有人说燃料电池这么多年了,一百多年了现在还说,到了什么阶段了?我说根据我们的理解和同行交流,燃料电池说快也快,快到什么程度?就是有一个爆发期,盛开期。说短有多短呢?可能1-3年。要说长,有专家说3年够吗?长的话是多久?可能要在5年以上。但很少有的专家说10年以后我们再见,基本上没有。所以爆发期也就是3年左右。为什么还要等3年吗?早点把媳妇娶回家不好吗?不行,还有一些嫁妆没有置办齐。 燃料电池作为一个终极能源,有人说锂电池不是用得很好吗?为什么还要做燃料电池汽车呢?氢能源燃料电池汽车是二次能源,锂电汽车还有一个致命的缺点,输出能量跟电池质量比是恒定的,你要带更多电量,你这个汽车电池就会越重。但燃料电池不一样,燃料电池一开始比较沉,但输出的功率往上提高以后,他本身的重量并不怎么增加,也就是说比能量远远优于锂电。 铂炭催化剂的问题是活性不高,比表面积低,稳定性差,还有中毒。现在有两条路,一个是把铂合金化了,第二个是理想的炭载体。主要用的都是炭黑,为什么不用石墨烯呢?石墨烯优点在哪呢?跟别的比起来,比表面积大,稳定性好。就开始用石墨烯一条路。我们做了一个PtCo二元合金催化剂,这个比市面上的活性高4倍。这个申请了专利,因为丰田的汽车就是用了铂二元合金。二元合金铂量还是高,再加非铂金属。这个铂的用量已经很小了,这是我们比较能拿得出手的催化剂了。我们还做单原子铂,每一个都是一个一个单原子铂,在炭上。这时候我们都不敢算活性了,因为量太少了,一算简直是突破天花板的。 这个就是用天然的石墨矿,后来我们双通道电化学方法做石墨烯,质量还是蛮高的,因为已经透明了,这就是我们做出来的石墨烯。石墨烯做完以后,我们就肯定用在燃料电池上,后来还发现一个问题,石墨烯不但可以用在燃料电池,还可以用在手机散热。现在华为手机电池打开以后,后面一层石墨烯薄膜导热。还要加上VC液冷,这个不是新鲜玩意了,华为这个就是做了石墨烯膜,华为做的石墨烯膜是用了十几吨石墨烯才做出来的。因为很多专家都觉得石墨烯总是说炒了很多年了,就缺杀手锏式的应用,5G手机肯定是杀手锏。第二个杀手锏的应用就是我们这个催化剂,我们做了以后,活性确实还是不错的。这个也是把石墨烯用在燃料电池上。我们现在也解决了合金工业化制备的技术路线,就是用反应釜,反应釜化工太常见了,光用釜还不行,得找一些什么东西。 我们还做了氮和多原子的。这个时间关系不给大家看了。国内市场预测,燃料电池绝对是一个万亿级的市场,为什么叫万亿级。燃料电池和锂电池比起来,比锂电复杂,但对产业发展来说,牵扯的东西越多,产业就越多。燃料电池可以到哪些产业?高分子材料、金属材料、碳材料,还有气体等别的东西,比锂电产业大得多。所以是万亿级的市场,特别是还有一些国内做的汽车配件的。是不是汽车配套的化学品都会牵扯到这里面来,所以万亿级的市场是可期的,只要我们大家沉下心来。 氢能的费用也不说了。结束语就是这样,氢能或者是氢气燃料电池未来真的可期。我们国家的政策是什么?现在政策不是特别理想,国家之前都是倾向于组装,现阶段我觉得应该优先支持关键材料,第二个支持关键部件,第三才到系统集成。因为关键材料、关键部件做了,我们系统集成不太好,但也能用。 谢谢大家!嘉宾介绍刘景军,北京化工大学教授,博士生导师。主要从事燃料电池关键材料制备及产业化;燃料电池核心部件的设计及应用;天然石墨及人造石墨材料制备、铂基及非铂催化剂制备及产业化应用;重点开展炭/金属/金属氧化物复合电催化材料可控构筑、性能调控及其在储能及能量转换领域中应用的研究工作,建立了高效电催化材料的可控合成与实际应用的研究体系、电化学工程应用等。获得授权中国发明专利25余项,授权国际PCT专利2项。 ...
    氢云科普:氢燃料电池热管理系统详解

    氢云科普:氢燃料电池热管理系统详解

    氢云链2019-8-28 11:07
    每到夏日,人类不能离开——西瓜、WiFi和空调。空调被誉为20世纪最伟大发明之一,给人类提供舒适的环境,撑起了人类在炎热面前的尊严,而氢燃料电池的热管理系统与空调有相似的作用。人们要在适宜的温度下生活,离不开空调;同样的,氢燃料电池要在合适的温度范围内运行,也离不开热管理系统。什么是氢燃料电池热管理系统?氢燃料电池热管理系统循环图氢燃料电池热管理系统示意图部件盘点水泵中冷器去离子器水暖PTC在环境温度较低的情况下,燃料电池面临低温挑战。水暖PTC是给电堆在低温冷启动时给冷却液辅助加热的,使冷却液尽快达到需求的温度,缩短燃料电池系统冷启动时间,就好比天气较冷的时候,运动员正式比赛前,先要做好充分的“热身运动”。水暖PTC由加热芯体、控制板及壳体组成,其要求是响应快、功率稳定。水暖PTC(Positive Temperature Coefficient)节温器由电机执行机构,阀体,进出口及壳体组成。燃料电池系统对节温器的要求是响应速度快、内部泄露量低、带位置反馈信息(电机节温器)。节温器散热器冷却管路挑战,挑战算什么?正如曾经的每一次变革都会受到技术上的阻碍,在汽车从传统能源转换到氢能源的路上也有着不小的挑战。氢燃料电池热管理系统相比传统燃油发动机而言,主要面临两个较大的挑战:一是零部件离子释放的控制,在热管理系统的零部件中,中冷和散热器较容易释放离子,导致冷却液电导率升高,进一步影响到系统的绝缘。目前主要缓解该问题的方式是零部件增加清洗工艺,但按照当前的状态,清洗往往需要很长时间,影响生产节拍,同时清洗的效果也有限,无法避免离子的长期释放。未来探索新的生产工艺、更合理的系统设计都将有助于改善相关的问题。二是散热效率需要提高。一般而言,在相同的车辆运行条件下,氢燃料电池的散热量比传统燃油发动机大10%-20%左右,但燃料电池系统的运行温度较低,与环境的温差较小,这导致了燃料电池对散热要求相比传统车高了很多。除了增加散热面积外,更优的散热器设计,更合理的进气格栅设计,更高的电堆效率都将有助于解决散热困难的问题。更好的热管理系统有助于提高氢燃料电池系统的使用寿命,同时更合理的热量综合利用有利于系统的节能减排。相信随着氢燃料电池行业的发展,相应的热管理技术将面临更多的机遇与挑战,也将进入一个崭新的发展阶段。(转自:捷氢科技)
    同济马天才:真正影响燃料电池汽车可靠性主要在于关键零部件(审定附PPT)

    同济马天才:真正影响燃料电池汽车可靠性主要在于关键零部件(审定附PPT)

    杨东川2019-8-26 14:17
    质子交换膜燃料电池(PEMFC)是如今最火热的话题,因其具有能量转化效率高、噪音低、零排放等优点,使之成为车用燃料电池的主流选择。为了促进国内PEMFC的发展,由上海燃料电池商业化促进中心和DT新材料联合举办的2019年8月21-23日在上海召开。会上同济大学副教授马天才发表了主题演讲。嘉宾介绍:马天才,同济大学汽车学院,博士生导师,副教授,国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心副主任,中国氢能源与燃料电池产业创新联盟副秘书长,国家863计划项目首席科学家,IEC国际电工学会燃料电池技术专家,全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会委员、中国工业节能与清洁生产协会电池回收与再利用分会专家、上海燃料电池商业化促进中心理事,International Journal of Powertrains期刊客座编辑。持续从事燃料电池汽车研发18年,开发了200余辆燃料电池汽车和100余套燃料电池备用电源系统,主持参与国内外标准16项演讲题目:燃料电池系统研发与应用演讲实录:非常荣幸给大家做一个简单的报告,我从2000年开始,像我们国家以前做的科创示范都是我在参与的。今天的目的是想跟大家分享一下同济大学在质子交换膜燃料电池进展,以及我们从事燃料发动机的感受。第一点介绍一下燃料电池技术与产业发展现状。燃料电池的原理大家都比较清楚,就是氢能转化反应。燃料电池不能说是燃烧电池,电池燃烧就完蛋了,我们燃料电池是不燃烧的,是低温的化学方面。燃料电池发动机系统,到底包含了哪些?我们同济大学基本上统计了,从DCDC为一个界限,驱动电机跟电池我们认为是整车的组成部分。燃料电池在不同的车辆上就是不同的燃料电池车。我们讲燃料电池的时候,在2002年的时候大家都注意到了,已经建立了氢能的团队,如果没有氢能,发展燃料电池就是一句空话。氢能在重点就是与各种可再生资源连接起来,我们都知道的风能、太阳能包括水力发电等等。这些能源都存在时间、空间的问题,供给侧和需求侧的不平衡,有了氢能以后就可以做大规模的存储。氢能的基础上,我们可以做到能源更好的利用。在我们国家的层面上,如果我们把氢能充分利用起来,中国未来是不需要进口石油的,这个可能是对于我们国家能源战略是非常重要的一点。我们现在能源体系存在的问题比较清楚了,主要两点第一个是能源安全,第二个是碳排放,我们国家的问题跟我刚才说的一样,我们不是没有能源,而是我们能源结构,包括供给需求的差异性。但这些内容,我们通过联盟发布的白皮书观点,因为我是在氢能联盟担任副秘书长,这些观点也再给大家分享一遍。白皮书大家有兴趣可以看一下。我们认为氢能至少从目前为止氢能是解决最有效的途径,安全、清洁、低碳、高效。基本上将来需要用能源的都会用到它,氢能产业的规模绝对会比很大,相对来说燃料电池是氢能利用有效的途径,但氢能绝对是整个应用的基础。因为它的应用比我们想象的要大得多。在车辆领域,燃料电池是我们动力转型的方向,第一个是减少燃油的依赖,第二个是对车辆排放的需求,这些大家都比较清楚了,不光对于我们国家来说,对于世界各国来说都是非常重要的发展方向。尤其是现阶段,在我们国家,在全世界范围里大家都认为燃料电池在长距离的情况下优势明显。大家都在讨论燃料电池和纯电动到底是什么样的关系,同济大学包括我们团队,一直的观点就是燃料电池跟纯电动不是一种竞争关系,不同技术在不同应用领域有各自的优势。这个优势随着技术的发展,这个过程中可能会发生变化,但总的来说,长距离下燃料电池还是有更多优势的。燃料电池在我们国家一系列政府文件,包括现在各级政府不同的规划,相关的支持政策非常明显。在日本,他们做的相对来说很完善,我一直觉得日本做得比较好的一条是说,他们在民众教育这块,一直是我比较羡慕的。因为我们国家虽然这个产业很热,不管是资本也好、政府也好,还是企业也好。但我们一直在民众教育方面,普通人听到氢气第一反应就是安全问题。有一次日本出租车司机非常自豪的告诉我,我们日本将来会大力发展氢能。我就很差异,我说你们不担心安全吗?他说氢气很安全。因为他们在日常生活中接收到了足够多的信息。欧洲做了大量的工作,我们看我们国家氢能的发展,燃料的发展,更多的要看加氢站的发展。2018年底的时候,大家统计的数据,全球正在运营的加氢站达到369座,其中273座和传统加油站一样运营。我个人认为这个还是比较客观的,这些加氢站,欧洲是152座,亚洲136座,北美78座,亚洲136座大部分是日本,一百左右,韩国是27座,我们中国就很少了。前四个国家是日本最多的,德国、美国、韩国。我们不要说未来有多少辆车,加氢站有多少站,每年加多少氢,实际上就能够反应出我们应用的状况。日本的状况和中国的状况,这里大家看得比较清楚,日韩密度要大得多,美国现在还是在西海岸线比较多。加氢站另外一个角度,我个人认为德国做得比较好,欧洲这边,因为我们2013年跟欧盟交流的时候,他们就说我们要建高速公路加氢站。包括德国的规划,他们牛吹得挺大,但现在看基础设施建设的非常好。去年我参加会议的时候,有一个政客,他在批判政府,德国一直号称是汽车强国,新能源汽车发展起来以后,日本把氢能做好了,中国把纯电动汽车做好了,德国的汽车未来在哪里。他们在批判政府的时候说的,但当初我看过相关的数据,实际上德国在氢能,燃料电池发展的过程中,他们扮演的角色,他们最主要的作用就是把这个加氢站建好,更多的是让企业做核心技术。我们国家的燃料电池汽车产业规划到目前为止我们看的话,我个人认为还是非常痛苦的,包括技术包括产业发展的状况,实际上都比较痛苦。虽然我们现在路线图正在修订,更多我们关注的还是氢气储备的问题。燃料电池汽车商业化时代已经到来了,正在进入商业化的过程中,对我们国家而言机会还是有的。因为去年调研时,总理就问了两个问题,第一个是中国新能源电动汽车能不能追上日本,第二个如果要追上需要政府做什么?总的来说我认为我们机会还是非常大的。因为我们起步还是非常早的,世博会的时候,听到中国的氢燃料电池,世博会的时候是全世界第一次这么大规模做的燃料电池汽车。 第二个给大家介绍一下我国燃料电池发动机技术和面临的挑战。我们国家燃料电池汽车发展还是在政府的引导下做的,虽然有 ...
    中科大路军岭:使用低纯度氢气实现氢燃料电池的应用研究(审定附PPT)

    中科大路军岭:使用低纯度氢气实现氢燃料电池的应用研究(审定附PPT)

    杨东川2019-8-26 14:16
    质子交换膜燃料电池(PEMFC)是如今最火热的话题,因其具有能量转化效率高、噪音低、零排放等优点,使之成为车用燃料电池的主流选择。为了促进国内PEMFC的发展,由上海燃料电池商业化促进中心和DT新材料联合举办的2019年8月21-23日在上海召开。会上中国科学技术大学教授路军岭发表了主题演讲。嘉宾介绍:路军岭,博士生导师。中组部青年千人。2007年在中国科学院物理研究所获博士学位。2004-2006年期间曾赴德国马普弗利兹-哈伯研究所做合作交流。2007-2013年期间先后在美国西北大学和阿贡国家实验室从事博士后研究。2013年3月至今在中国科学技术大学任教授。长期围绕原子层沉积(ALD)技术,从事金属催化剂的精准设计与催化反应机理研究。在Nature、Science、Nat Commun、Science Adv、JACS、 Angew Chem.等期刊上发表论文80多篇。SCI总引用近4500次。演讲题目:面向高效去除氢气中微量CO应用的新型催化剂设计演讲实录:非常感谢组委会的邀请,我也是第一次参加由企业主导的会议。也非常激动,能够跟大家介绍一下我们科技组最近这些年取得的氢燃料电池方面做的工作。但听完我的报告可能会发现我今天的报告跟王老师比起来可能更偏离我们今天大家说的氢燃料电池燃料堆层面。今天主要讲的是氢气中微量一氧化碳如何能够实现高效的去除,从而使得我们现在做氢燃料电池汽车时,可以用低纯度的氢气可以实现氢燃料电池应用,主要是这方面的研究。研究背景我忽略一下,但能源问题,氢能肯定是将来主要的发展方向。而在氢气的应用方面,我们除了熟悉的氢燃料电池汽车里面有应用。氢气在我们化工领域里面一直以来都扮演着非常重要的角色。比如说大家非常熟悉的合成氨,有了合成氨反应以后,我们才能做合成化肥,使得农作物产量大大提升。另外精细化工领域方面也有重要的应用,我们通过氢气在精细化工里面加氢,可以实现包括制药这块有非常重要的应用。但氢气的纯度一直是非常重要的,之所以是这样的,因为如果我们看氢气的制取,在以下几个途径。一个是化石燃料制氢,还有含氢尾气副产氢回收,还有高温分解制氢,甲醇裂解制氢,还有电解水制氢,还有其他的生物质气化制氢。这些就是为了氢纯度,从而得到合适纯度的氢气。氢气成本比较,我们最熟悉的方式是电解水制氢,电解水制氢,每天每公斤氢气是4.5美元,我们国内煤炭比较多,用煤炭制氢,比如神华,大概成本是1.3美元每公斤左右。还有一个制氢的主要来源是天然气,我们国内是2.3美元的水平。重油大概是3美元。大家可以看到从制氢成本来说,从石化资源制氢,成本要远远低于电解水制氢。可能大家说我们也在新疆和田那边通过弃风电制氢。到目前为止现在氢气主要来源是化石燃料制氢,占了96%以上的氢气,尤其是在石油天然气和煤。通过化石燃料拿到的氢气通常还有1%左右的杂质气体。而这个1%左右的杂质气体是非常致命的,致命到什么程度呢?可以严重影响到氢气在下游的应用,如果直接用含1%杂质的氢气合成氨,马上就会失活。我相信没有一个企业敢用99%氢气,有1%的一氧化碳的氢气用在氢燃料电池汽车上。几个小时你的电池就失活了。这也是迫使我们现在做氢燃料电池汽车研发时,一般就是用五个九的氢,也可以用六个九的氢,但问题就是你的氢气成本就变昂贵了,如果是五个九提高到六个九,氢气价格就提高了一倍甚至两倍。这也是迫使我们想办法去把氢气中的微量一氧化碳去除掉,从而使得氢气能够得到一个非常好的应用,不仅仅在氢燃料电池汽车里面,甚至包括在其他合成氨或者是化工里面,都希望把一氧化碳去掉。最常用的办法大家也比较清楚,一个是变压吸附,很多公司都在用变压吸附法尝试净化氢气,好处是非常有效,可以把氢气纯度做到五个九、六个九。但存在的缺点也非常明显,一个是设备成本非常高,还有一个是能耗高,还有氢气回收率只有70-90%。现在小规模可能还体会不到氢气的消耗,一旦真正大规模,你能损失10%以上的氢气,这个损失是非常可观的。另外一个是甲烷化,因为甲烷即使浓度高,也不会对我氢燃料电池汽车电堆产生重度影响。但这个办法温度通常比较高,通常在200度以上,通过这个反应分子式,大家也非常直观的了解到,这个就是耗氢的反应,可能也需要消耗10-15%的氢气。还有一个办法膜分离,主要缺点是渗透率比较低,成本比较高,另外也存在氢脆的问题,如果有裂痕的话,氢就从裂痕跑过去了。一个非常理想就是一个富氢氛围CO有限氧化。我们可以通过微量的氧气,使得氧气能够选择性的和一氧化碳反应。这样可以选择性的把一氧化碳从氢气中取出掉。这两个方面是竞争反应,怎么设计一个催化剂能够让这个氧气选择性的把一氧化碳去掉,但没有把氢气去掉,是非常大的挑战。但如果针对我们氢燃料电池汽车,可能挑战来得更大一些,大家都知道氢燃料电池汽车温度大约80度,如果把这个放在氢燃料电池电堆和氢气罐的进气路上,设计一个催化剂,车载方法能够把一氧化碳去掉,首先你要满足工作温度大约80度的时候,催化剂能正常工作。如果要做实际应用的话,可能也需要在-40度保证催化剂工作,也就是要保证-40到80度这个温度区间,都能够选择性把一氧化碳去除掉,这也是催化反应里面带来最大的挑战。这个催化反应在我们学术界已经研究了很长的时间。其中这里有一个图,我觉得总结得比较好。这里面其中大家研究的一类催化剂是金催化剂,但这个催化剂的CO转化率低,没办法得到百分之百,因为氢气和氧气有一个竞争反应也会消耗,另外催化剂非常容易失活。举个例子,这个是2016年非常高大上的杂志,发现没有水气存在的情况下,催化剂很快失活,这个活性有明显的降低,加了水气以后,能够稳定。但如果真正看看转化率,还是没有到百分之百,也就是说一氧化碳纯度还没有办法满足氢燃料电池汽车要求。如果看下面的B图,可以发现最高选择性是80%,这个反应里面,氧气和氢气反应会消化掉里面的氢气。还有一类催化剂是用铜,这个绿色的圈,这个铜的转化率更低,好处是便宜,但是该类催化剂同样没有办法满足这个要求。其中一类催化剂大家认为是比较好的,就是PtFe催化剂。如果看最左边的图,这个是日本一个课题组在2003年研发出来的,他们研发的PtFe合金,可以在80-200度期间,可以选择性把一氧化碳去除掉,但没有把氢气去除掉,温区非常宽。这个催化剂发文章可 ...
    中车四方万年坊:氢燃料电池用于轨道交通的中外案例(审定附PPT)

    中车四方万年坊:氢燃料电池用于轨道交通的中外案例(审定附PPT)

    杨东川2019-8-26 14:12
    质子交换膜燃料电池(PEMFC)是如今最火热的话题,因其具有能量转化效率高、噪音低、零排放等优点,使之成为车用燃料电池的主流选择。为了促进国内PEMFC的发展,由上海燃料电池商业化促进中心和DT新材料联合举办的2019年8月21-23日在上海召开。会上中车青岛四方机车车辆股份有限公司,新能源部高级主任万年坊发表了主题演讲。嘉宾介绍:万年坊,工学博士,中车青岛四方机车车辆股份有限公司高级主任,2007年毕业于清华大学,2007至2016年在日本Fujikura公司从事燃料电池研发,2016年回国。在氢能和燃料电池相关领域有十几年研究开发经验,主要从事燃料电池中高性能膜电极/催化层设计与优化、耐久性提高、电堆设计、水热管理、系统集成及轨道交通应用等,取得过多项国际领先成果,共申请/授权发明专利40余项,发表论文近20篇,为ISO国际标准—燃料电池轻轨智慧交通主要起草人和项目负责人。演讲题目:氢燃料电池在轨道交通中的应用演讲实录:感谢介绍,感谢主办方的邀请,大家好,今天非常荣幸在这里共同跟大家探讨一下,氢燃料电池在轨道交通中的应用。首先简单介绍一下我们公司,中国中车是世界最大的轨道交通制造商,目前占据30%以上的市场份额。我们中车四方股份是中国中车的核心子公司,是1900年建厂,距今有近120年的历史。中车四方股份创造了多个中国第一。目前公司总部位于青岛市,目前是22家子公司,其中五家全资子公司,分布在全国各地。中车四方股份主要产品是轨道交通客车,目前全面覆盖了轨道交通车辆的速度等级,实现了轨道车辆产品普系化。从低速的城市轨道交通车辆,像轻轨、有轨电车、地铁到城际车、和谐号、复兴号都是我们公司的产品。下面讲一下轨道交通存在的问题,为什么要使用氢燃料电池,大家知道目前的轨道交通车辆主要有两种方式,一种是接触网供电,一种是柴油机驱动,柴油机存在着排放和环境污染的问题,既使是接触网供电的方式,也存在着一些问题。比如说接触网供电的电力来源,像我们国家的电力结构有大于60%的电力是燃烧化石能源,并非完全零排放,而且架设接触网影响城市景观,基础设施建设周期长,成本高,互联互通性差,发生自然灾害时,可恢复性比较差。氢燃料电池用于轨道交通可以解决以上问题,首先是环境友好,像刚才缪总讲的碳排放问题,如果使用完全可再生能源制取的氢气来驱动轨道交通车辆,可以完全实现温室气体和颗粒物的零排放。因为轨道交通是目前我国电力应用当中的大户,消耗大量电能。还有可以保持良好的城市景观。再一个是基础设施建设快、投入低,具有较高的灵活性、安全性,高互联互通性、基础设施维护简单、对电网没有冲击,再就是具有长续航里程的优势。这里比较燃料电池和传统的储能电池,比如说锂电池和超级电容的轨道交通车辆,燃料电池车辆可以达到一百到上千公里的续航里程。还有充填速度,燃料电池10-15分钟可以加满。锂电池和超级电容轨道车辆一般是用于局部区域的没有接触网的线路当中。但对于全部没有接触网的线路还是很难应用的。再就是基础设施,氢燃料电池的加氢站加氢量比较大,而储能电池对电网冲击比较大。氢能源已经在全世界内广泛的研究,美国、日本、西班牙、德国、中国都进行了轨道交通氢能源的研究应用。欧洲的轨道交通线路,有接近50%还是非电气化的线路,也就是说是由柴油机驱动,所以欧州正在考虑更换柴油机驱动的列车,氢燃料电池完全有能力帮助欧洲实现温室气体、空气污染和降噪的目标。有预测表明,到2030年,欧洲新购买的火车中每5辆就有1辆可以用氢提供动力。法国阿尔斯通2016年推出了氢燃料电池列车,时速可以到140公里,续航历程可以达到600-800公里,2018年9月在德国进行示范运营,目前已行驶了1万公里,累积故障率比柴油机更低。阿尔斯通也获得了德国氢能源列车大单。阿尔斯通和英国轨道交通公司ROSCO已经在合作。下面介绍一下我们公司中车四方开发氢燃料电池列车情况,我们是2013年开始氢能源技术应用于轨道交通方面的研究。在2017年2月获得世界首个氢能源有轨电车商业订单,2017年12月实现佛山高明氢能源有轨电车下线。2018年获得了威廉格罗夫爵士奖。中车四方开发氢燃料电车有轨电车有三个阶段,第一个是原型车开发,第二代试验车开发,第三代商业运营车开发。第一代原型车,氢动力系统包含了燃料电池、锂离子电池和超级电容器,采用150千瓦的燃料电池,450Wh超级电容器。第二代试验车,我们采用燃料电池和锂离子电池混合动力的系统架构。取消了超级电容,增加了锂电池电量,同时增加了散热量、增加了储氢量,优化了系统结构。对于运营车,我们保留了燃料电池和锂离子电池的混动架构。这是燃料电池模块、锂离子电池模块和DCDC变换器,这是我们储氢和冷却系统模块,对于冷却系统我们可以是现在环境温度40摄氏度时,300千瓦的散热量。对于储氢系统我们采用6支III型气瓶,35Mpa公压力。这是我们具体有轨列车的参数,车辆使用寿命是30年,燃料电池系统能够达到该寿命还未知,运营速度是70公里,续航超过100公里,载客量是380人。这个是高明示范线,线路总长是17.4公里,首期是6.5公里,10个车站,我们准备配备5辆运营车。对于佛山高明线的项目很早就开始了,现在项目有所延迟,我们上个月已经成功实现了首辆车的轨道上线。除佛山外全国其他地方,我们也在准备推广氢燃料电池驱动的有轨电车,这个市场应该是会逐渐的扩大。同时公司正在制定燃料电池轻轨国际标准,这应该是在我国主导制定的燃料电池智能交通领域第一个国际标准,这个标准2019年2月已经正式立项,目前处于WD阶段,今天早上刚刚收到ISO通知,我们这个标准已经通过了CD阶段的投票,进展还是比较顺利的。除了有轨电车我们还开发其他的车型比如更高速度更高续航里程的城际列车,这个车是4编组车辆组成,对于氢能源的城际车,我们燃料电池系统准备采用净输出300kW的燃料电池。这个应该是目前已知的应用于轨道交通功率输出最大的燃料电池系统。动力电池准备采用高功率密度的锂离子电池,氢系统采用70Mpa氢气瓶。同时我们公司正在建设新能源混合动力试验室,主要是依托与国家创新中心,我们将建成的试验室包含氢系统、燃料电池、锂离子电池,超级电容从单体到模块到系统的测试、评价和分析,并且可以进行电电混合系统的联调联试。对于氢 ...
    港科大肖菲:低铂燃料电池催化剂的研究进展(审定稿附PPT)

    港科大肖菲:低铂燃料电池催化剂的研究进展(审定稿附PPT)

    杨东川2019-8-26 14:10
    质子交换膜燃料电池(PEMFC)是如今最火热的话题,因其具有能量转化效率高、噪音低、零排放等优点,使之成为车用燃料电池的主流选择。为了促进国内PEMFC的发展,由上海燃料电池商业化促进中心和DT新材料联合举办的2019年8月21-23日在上海召开。会上香港科技大学肖菲发表了主题演讲。演讲题目:低铂燃料电池催化剂演讲实录:大家下午好!我是香港科技大学邵敏华老师的博士生。我今天讲一下低铂催化剂的进展以及我们实验室针对这个方向开展的基础工作,我们知道它在阴极发生的还原反应比阳极发生的氧化反应速率要慢很多,所以我们把正负极连接起来的时候,它的槽压会低于开路电位,如果我们只考虑动力学因素的话,会发现这部分电压的差别主要是来自于氧还原的过电势,达到100-300mV。所以在实际应用中只需要低载量的铂就可以催化阳极反应,而在阴极需要高很多的铂载量。我们知道铂价格特别贵,所以在2006年产生一千瓦的电量需要124刀,其中催化剂的花费就占据了50%,通过这十年的不断开发和应用,在2016年已经可以把成本降低到53刀。成本的降低也就推动了燃料电池的发展,但我们可以发现距离我们最后要实现的30刀每千瓦的目标还有一定的距离。所以我们催化剂的价格需要进一步的降低。怎么降低催化剂的价格呢?通常是利用一些过渡金属,比如说铁钴镍金属,跟铂进行合金化来降低铂载量。在高氯酸水溶液的旋转圆盘测试中,不同形貌和成分的铂基催化剂已经可以比商业的铂炭表现出好很多的氧还原性。例如拉链状的铂纳米线,已经可以提高铂的质量活性到商业铂炭的68倍。然而,因为这些催化剂合成的过程是非常复杂的,对合成过程中的升温速率要求非常严格。所以合成都是小批量的,如果我们扩大生产规模的话,他的形貌和活性都不能很好的保持。所以很多种催化剂大部分都不能用于燃料电池测试。当我们分析现有已经用于燃料电池测试的催化剂时,发现通过对炭载体孔隙调控,铂钴合金催化剂的功率密度可以到0.93 W cm-2,几乎接近我们要实现的目标。在炭载体上一些非贵金属,铂钴催化剂的质量活性可以大于1.5 安每毫克。但我们考虑到测试过程中的稳定性问题时,我们就会发现通过脱合金制备的铂镍颗粒表现出最好的稳定性,铂的质量活性只从0.58安每毫克降低到0.45安每毫克。我们选取其中一个例子进行讲解,这是刘老师发表在科学期刊上的铂钴合金。铂钴合金是一个核壳结构,同时在炭载体上掺杂了钴的单原子,通过这两者之间的协同作用,该催化剂在燃料电子测试中达到1.77安每毫克,但它的稳定性还有提升空间。我们看看非贵金属的发展,自从1964年发现大分子对氧还原有催化活性开启了对非贵金属的研究,1976年发现大分子通过烧结就可以其提高稳定性。1989年发现一些含有氮的聚合物可以用来替代大分子从而减少了非贵金属的发展成本,这几年的发展重心主要放在对一些模板的应用和对合成的改进。2018年非贵金属已经可以在0.8 V的高电位产生129 毫安每平方厘米的电流密度。但是我们可以发现这几年来稳定性的记录还只是保留在2011年报道的700 h.它是通过聚苯胺混合一些炭、金属源,经过烧结酸洗合成一系列非贵金属。其中铁钴双金属的非贵金属在稳定性测试中可以在0.4 V 的电压下在700小时内保持一定的电流密度。刚开始的时候,不知道这个催化剂的活性位点是什么,一直在想是颗粒还是热处理产生的石墨烯是活性位点。直到2017年扫描透射电镜的开发和应用,发现在原来投射电镜中观察不到东西的地方其实含有很多金属单原子,接着通过一系列的对比实验发现这个单原子才是最主要的活性位点。知道活性位点是什么以后,我们重心就会放在怎么减少热处理过程中颗粒物的形成,尽量生成这些单原子。比如说其中一种方法,就是引入一些金属有机框架,因为金属有机框架本身就含有一定的结构和空隙,所以在热处理过程中会阻碍铁铁键的形成产生铁颗粒。通过这个方法合成的多孔的铁氮碳催化剂可以在燃料测试过程中会降低催化剂的载量,同时可以达到美国能源部设立的2018年要实现的电流密度的目标。我们实验室对这个方向开展了一些工作,在钯的价格还是铂的三分之一时,我们就开始对钯和钯合金进行形貌控制。对于铂基催化剂来说是基于合金的基础上进行形貌的控制,进一步提高他的氧还原性。由于氧还原反应是表面原子参与的反应,内部原子对反应没有贡献,所以我们想用比较便宜的金属当做核,在核的表面镀上一成铂金属。我们介绍这个通过铜的欠点位沉积合成的核壳结构,我们选取一个钯基底,通过含铜离子的溶液进行一定电位的循环伏安法扫描,可以在钯上面形成一层铜原子,接着通过比如说氯铂酸中的铂离子来替换表面的铜原子,这个替换是一对一的替换,而且是自发发生。我们在单晶上进行了预实验,会发现替换后的铂单层是一个非常光滑的,可以从原子力显微镜的图片上可以发现。但这个方法用在大批量合成核壳催化剂时会发生一个问题,合成规模扩大的时候,铂铜的替换过程并不是理想情况的一对一的置换,铂替换铜以后,会沉积在铂表面,并在表面上就会形成一些空隙,这样对氧还原的性能是不好的。为了解决这个问题,我们通过在替换过程中添加一些物质,让物质吸附在铂表面,避免铂的二次沉积。开始在单晶上进行实验,会发现利用不同浓度的柠檬酸,并不会改变体系,因为我们可以看到起始电位是一样的,但到达平台的时间即替换过程达到平衡的时间却被减缓。比如说通过加入200毫摩尔每升的柠檬酸可以把替换过程减缓到50秒。我们还通过分子动力学去模拟了这个过程,柠檬酸的加入并不会影响铂替换铜,我们通过对照实验,发现没有加入柠檬酸的时候,替换后的表面含有很多大的空隙,但加入了柠檬酸后,它会吸附在铂的原子上。所以替换后的铂表面就相对来说比较光滑。接着这个方法应用在实际的合成催化剂中,这样合成的核壳催化剂在低铂燃料电池测试中可以达到20到60毫伏的提升。我们对钯核进行了进一步的修饰。脱合金的方法是通过在合金的基础上,让比较便宜的金属溶解,然后再原位上形成一些孔洞。这个方法同样也可以应用在颗粒中去增加它的活性面积。开始我们在钯铜合金上进行了实验,钯铜合金就是通过简单混合商业钯炭和铜金属源,然后通过烧结合成合金。通过循环伏安法扫描50圈后,我们可以看到颗粒上已经产生了1到4纳米的孔洞, ...
    日本政府公布《氢能利用进度表》

    日本政府公布《氢能利用进度表》

    邱月盈2019-8-25 21:24
    日本是最重视氢能利用的国家,提出要在全球率先实现“氢社会”,以摆脱能源困境,确保能源安全。继2017年12月出台《氢能基本战略》后,日本政府又于2019年3月公布《氢能利用进度表》,旨在明确至2030年日本应用氢能的关键目标。主要包括:到2025年,使氢燃料电池汽车价格降至与混合动力汽车持平;到2030年,建成900座加氢站,实现氢能发电商业化,并持续降低氢气供应成本,使其不高于传统能源。自使用化石能源以来,能源资源几乎为零的日本始终处于极其被动的境地,氢能产业的美好前景使日本看到了根本摆脱这一困境的曙光,甚至期待未来能占据该产业链顶端,成为能源出口国。2017年12月,日本发布《氢能基本战略》,提出率先在全球实现“氢社会”。为实现这一目标,2019年3月,日本政府汇总并公布了旨在活用氢能的进度表,旨在为普及氢能应用提供助力。该进度表主要从氢能应用、氢能供应和全球化氢能社会三大维度展开。(一)氢能应用目标:到2025年,全面普及氢能交通,并进一步扩大氢能在发电、工业和家庭中的应用。首先,在交通运输领域:(1)氢燃料电池汽车。日本交通运输行业的二氧化碳排放量约占全国总排放量的20%,其中汽车(轿车、货车等)占85%。因此,要降低交通运输行业的二氧化碳排放量,就要降低从轿车到卡车、公共汽车等大型汽车的二氧化碳排放量。较之蓄电池,氢能的单位重量及单位体积的能量密度较大,因此在大型或远距离运输时,氢燃料电池汽车比纯电动汽车更具优势。为此,日本提出:在氢燃料电池轿车方面,到2025年其年产量应达到20万台,到2030年应达到80万台。要缩小氢燃料电车轿车与混合动力轿车的价格差,到2025年使二者价格相当。要降低氢燃料电池轿车主要要素的成本,到2025年使氢燃料电池系统的价格由目前的2万日元/千瓦降至0.5万日元/千瓦(当前日元对人民币汇率:1日元约合0.06元人民币),使储氢系统的价格由目前的70万日元降至30万日元。在氢燃料电池公共汽车方面,计划2020年达到100台,2030年达到1200台。另外,2020—2025年间要实现氢燃料电池公交车价格减半,由目前的1.05亿日元降至5250万日元,到2030年要开发出氢燃料电池无人驾驶公交车。在氢燃料电池卡车方面,日本厂商已着手开展小型卡车实证研究。对于大型卡车,要进行近距离(200公里左右,高压气罐)、远距离(500公里左右,液氢罐)运输相关氢燃料电池技术开发,并于2020年制定具体方案。(2)加氢站。加氢站是普及氢燃料电池汽车的重要一环。日本自2013年起着手完善商用加氢站,并于2018年成立了日本加氢站网络公司(JHyM)。截至2018年底,日本共设立了100座商用加氢站。到2025年,日本计划设立320座加氢站,到2030年进一步增至900座。2025—2030年间还计划设立无人运营加氢站。另外,到2025年,加氢站建设及运行费用应大幅下降,其中建设费应由目前的3.5亿日元降至2亿日元,运行费应由目前的3400万日元/年降至1500万日元/年;相关设备成本也应大幅下降,其中氢压缩机应由目前的0.9亿日元降至0.5亿日元,蓄压器应由目前的0.5亿日元降至0.1亿日元。其次,在电力领域:日本电力行业的二氧化碳排放量占全国总排放量的40%,未来要转变为以可再生能源为主力电源的能源系统。除天然气等火力发电方式外,利用氢能发电的成本较低,二氧化碳排放量较低,是一种极具潜力的清洁能源。日本计划到2030年实现氢能发电的商业化。其中,氢燃料电池发电技术是氢能发电领域最重要的技术之一,具有发电效率高、体积小、余热可有效利用等优点。氢燃料电池发电是小规模分布式发电,不仅可实现与大型火力发电厂同等水平的发电效率,还不需要大规模投资。在商业和工业用氢燃料电池发电领域,2017年日本厂商已正式将固体氧化物型氢燃料电池(SOFC)投入市场。到2025年,结合余热利用技术,实现电网平价(是指一种电力技术使其发电成本与现有电力成本持平的能力)。其中,低压发电的设备资本性支出应降至50万日元/千瓦,发电成本应降至25日元/千瓦时;高压发电的设备资本性支出应降至30万日元/千瓦,发电成本应降至17日元/千瓦时。另外,还要提高固体燃料电池的发电效率和耐久性。到2025年,发电效率要超过55%,未来则要超过65%,耐久性则要由目前的9万小时增至2025年的13万小时。在家用氢燃料电池发电领域,早在2009年日本就已将家用燃料电池装置投入市场,领先世界。截至2019年1月底,已普及27.4万台。到2030年,日本则计划达到530万台。同时,到2020年要将固体高分子型氢燃料电池(PEFC)价格降至80万日元,将固体氧化物型氢燃料电池(SOFC)价格降至100万日元。第三,工业生产领域:在工业生产过程中,氢气经常作为副产物生成,这些副产物可以回收后作为原料使用,该方法有望在未来的氢能供应链中成为氢能供应来源。另外,在工业生产过程中利用氢能能够减少二氧化碳排放。因此,未来日本将从供应氢能和利用氢能两大维度出发,研究工业生产使用氢能对二氧化碳减排的重要影响,并对生产过程中不排放二氧化碳的氢能应用及供应潜力开展调查。(二)氢能供应目标:加快研发,以技术迎接未来氢能社会。具体为:到2030年,使氢气价格降至30日元/标方,未来应进一步降至20日元/标方,确保其价格不高于传统能源。当前,氢气制备主要通过两种方式:一是通过煤、天然气等化石能源制氢(如煤气化制氢);二是通过风能、太阳能(2.960, -0.05, -1.66%)等可再生能源电力制氢(如水电解制氢)。在化石能源制氢方面,为到2030年使氢气供给成本降至30日元/标方,基于日本与澳大利亚合作的褐煤制氢项目,日本计划2020—2025年间实现以下基础技术目标:在制造环节,降低褐煤气化的制氢成本,由数百日元/标方降至12日元/标方;在存储和运输环节,提高氢气液化效率,由13.6千瓦时/千克降至6千瓦时/千克,增大液氢罐容积,由数千日元/立方米降至5万日元/立方米;在碳捕集与封存环节,降低二氧化碳分离回收相关技术成本,由4200日元/吨降至2000日元/吨。在可再生能源制氢方面,日本相关技术要达到世界最高水准。其中,到2030年,水电解制氢装置成本要由目前的20万日元/千瓦降至5万日元/千瓦,耗能量要由目前的5千瓦时/标方降至4.3千瓦时/标方。另外,还要开发新技术,提高水电解装置的效率及耐久性,并以福岛氢能源研究站为 ...
    工信部将多维度促进氢能汽车产业化;东华能源打造大湾区氢产业链

    工信部将多维度促进氢能汽车产业化;东华能源打造大湾区氢产业链

    氢云链2019-8-24 11:25
    Hello,氢云链「周报」全面上线啦!「周报」是氢云链旗下的全新栏目,包含政策、行业投资、市场行情等板块,每周一期,为大家整理国内外氢能源及燃料电池产业的最新行业动态。在这里,你可以全面了解各国氢能政策与风向,掌握各地与企业的氢能发展动态。接下来为您奉上2019年8月17日-8月24日「周报」国内版。一、行业动态1、国内首个兆瓦级氢能源储能电站签约六安近日,据六安市投创中心报道,8月16日六安市成功签约1WM分布式氢能综合利用站电网调峰示范项目。该项目由国网安徽综合能源服务有限公司投资建设,总投资5000万元,落户金安经济开发区,占地10亩,主要建设1WM分布式氢能综合利用站,是国内第一个兆瓦级氢能源储能电站。近年来,六安市加快发展氢能产业,已初步形成氢能产业链,从氢燃料电池、整车生产、加氢站,再到制氢供氢,各个环节均有布局,部分前沿科研成果即将转化成产品。氢能电站项目是电网调峰的新模式、能源综合利用的新途径,已被国家电网列入2019年科技项目指南,将为六安市氢能产业集聚发展注入新动能,有效提升“六安氢谷”知名度。2、上海金山打造“氢源碳谷”规划方案制定中近日,据报道金山区已委托同济大学吴志强院士,正在做金山“氢源碳谷小镇”规划设计方案。金山区科委透露,“氢源碳谷小镇”位于金山第二工业区及周边区域,将重点发展制氢、储氢、运氢、加氢及其相关装备产业,氢能源的展示、交易功能在该区域内也将落地。“金山区的氢能源优势在全市各区来说体现得最明显,光上海石化的副产氢,就可供2万辆丰田新能源汽车跑一年,而且价格便宜。”金山区投资促进办表示,据他们测算,但在金山的加氢站,氢的价格只要20多元一公斤,价格优势非常突出。氢能源的优点在于清洁、零排放,用在里程长、能源消耗大的大卡车上更能体现出规模应用效益和社会效益。带。3、718所省级氢能技术创新平台顺利验收近日,七一八所河北省氢能工程技术研究中心顺利通过河北省科技厅组织的建设任务验收会,省科技厅下发正式通知将该中心纳入省级管理序列。同时,该中心正式更名为河北省氢能技术创新中心。据悉,该中心在两年的建设期内共承担研究开发项目12项;获得科技奖励3项、申请专利9项、发表论文12篇;制定、修订标准6项;开发新产品、新工艺12项;成功转化新产品4项。同时七一八所与清华大学等知名高校和国内外公司建立了合作关系。4、上海“现代氢世界”下周开馆现代汽车宣布,8月26日,中国首个氢愿景馆——现代氢世界将于上海南京路世纪广场开馆,届时将生动展示现代汽车的氢技术,以及“颠覆认知”的氢社会,对现代Mobility战略进行一次阶段性成果展示。通过“现代氢世界”的五大互动体验区及两大服务区,现代汽车将向公众展示其氢能源技术和所谓的“氢社会”愿景,让公众体验“加氢5分钟,行驶800km”的方便快捷。此外,氢能源技术的相关专家届时也会亲临现场,带领观众展望未来的氢能源应用前景。5、PHOENIX 氢燃料驱动六旋翼无人机新产品发布近日,中华电信股份有限公司和雷虎科技股份有限公司于2019年8月15日至17日携手发布了新产品“PHOENIX”氢燃料驱动六旋翼无人机,通过无人机与4G/5G空中和地面基站通信网络的结合,打造先进的救灾紧急通信系统。该无人机由雷虎科技的战略合作伙伴新加坡科技公司Spectronik Pte Ltd(以下简称斯贝电科)的2200W闭合阴极氢燃料系统提供动力,专为电信信号中继设备而量身定制。PHOENIX应用在基础设施受损的紧急救灾情况下,携带信号中继设备的无人机可以有效地实现第一时间灾区大面积信号覆盖,快速恢复现场局部通信,帮助临时救灾指挥部对受灾情况进行准确判断,更快推进下一步工作部署,大大提高应急指挥工作效率,在执行任务中的无人机提供紧急的语音和数据通信,在这种情况下“PHOENIX”可以实现在灾区进行长达90分钟的紧急信号覆盖任务。6、新疆首座集约式加氢站投运近日,新疆首座集约式加氢站在乌鲁木齐市投入使用。该集约式加氢站采用集装供气,供氢压力35Mpa,供氢能力20kg/h,为两辆大通V80燃料电池新能源汽车提供加氢服务。新疆首座集约式加氢站由新疆舜华新能源系统有限公司投资建设和运营,填补了新疆氢能基础设施的空白,是新疆舜华承接自治区科技厅科研项目《严酷环境下氢能基础设施及燃料电池汽车示范运行研究》内容之一。7、宝莹基金与武汉泰歌签署投资协议8月22日,宝莹基金管理(深圳)有限公司与武汉泰歌氢能汽车有限公司(以下简称武汉泰歌)投资签约仪式在武汉举行。武汉泰歌副总裁吴波主持签约仪式,宝莹基金总裁郭徽与武汉泰歌CEO朱水兴代表双方签署了投资协议。2016年9月21日,武汉市人民政府、同济大学、中国地质大学(武汉)三方共建氢能汽车产业创新发展平台合作协议在武汉签约,作为市场化运营主体,武汉泰歌氢能汽车公司应运而生。公司致力于氢能燃料电池动力系统的研发,为整车提供氢能燃料电池发动机产品和系统集成控制服务。7月30日,公司氢能动力系统生产基地一期投产,年产能达到1000套。8、工信部回复人大提案,多维并举力促燃料电池汽车产业化近日,工信部发布“对十三届全国人大二次会议第8745号建议的答复”,针对加氢网络构建、关键技术研发、标准流程建立、市场化运营示范四方面建议给出答复:具体详情如下:一、关于落实加氢站规划,通过多种形式补贴,由点到面逐步加快加氢站布局与网络建设的建议2019年3月,财政部、工业和信息化部、科技部、发展改革委联合发布《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,提出地方应完善政策,过渡期后不再对新能源汽车(新能源公交车和燃料电池汽车除外)给予购置补贴,转为用于支持充电(加氢)基础设施“短板”建设和配套运营服务等方面。下一步,我部将继续充分发挥节能与新能源汽车产业发展部际联席会议作用,加强部门间政策措施的协调和衔接。积极配合有关部门推动加氢站规划和建设,完善财税优惠政策,鼓励地方优惠政策向支持充电(加氢)基础设施建设和配套运营服务等使用环节转变。二、关于进一步加大技术研发投入的建议2012年,我部会同财政部、科技部组织实施新能源汽车产业技术创新工程,采用整车协同零部件共同发展的创新模式,重点支持了全新设计开发的新能源车型(包括燃料电池汽车)和动力电池等关 ...
    氢能源,对碳纤维产业来说,是一个完美的产业链

    氢能源,对碳纤维产业来说,是一个完美的产业链

    氢云链2019-8-22 11:14
    随着锂电池电动车的批量化、稳定化,氢能源汽车也开始受到汽车产业的重视,而碳纤维在氢能源汽车上的应用,其前景更加诱人。因为在氢能源汽车上,碳纤维不是选配件,而是必须件。以李总理访问日本参观的,行业内关注的丰田Mirai为例:其中最核心部件的氢能源系统,包括储氢瓶、电池电极、电池堆结构材料,都用到碳纤维。特别是碳纤维储氢瓶是不可少,而电池电极用碳纤维材料性能提升很多。所以,相对于锂电池的电动车,碳纤维在氢能源汽车的应用更多。氢能源车对碳纤维是必须项,而不是加分项。而氢能源从产业链来说,也许碳纤维的代入感会更强!氢能源怎么回事,其实说起来也可以很简单:上面这个方程式,初中以上都学过,氢和氧发生化学反应,生成水,释放出能量。而这个能量,就是驱动汽车的能量,整个过程清洁环保。空气中氧气很多?那么氢气哪里来了?我们很多人也做过另外一个实验就是电解水实验。但如何利用现有的电力系统,电解水产生氢气,在给氢能源车用。从热力学定理来看,肯定就不划算了!还可以用工业副产品的氢,很多化工厂可以产生副产品氢,但量有限。那怎么办?其实还有其他思路,如风电制氢。目前风电的发展越来越快,风力的成本也下降很多,将逐渐风火同价,甚至未来还会进一步降低。所以风电制氢是一个好思路。特别是风电有一个特点,随着风的大小,波动比较大,如果发电并网,需要进行特殊处理。而风电制氢,只有建分布式风机就可以了!那么故事来了....知道最近几年,碳纤维应用发展最快在哪个领域吗?风电、风电、风电!重要的事情说三遍,碳纤维应用在风电取得了巨大的成果,2016年用量超过航空航天,成为首位,近年一直稳步增长。试想一下,碳纤维可以做风电叶片,风电制氢,推动氢能源汽车前进,需要加气站。就需要建更多的分布式风机电站制氢。氢能源汽车需要用碳纤维,风电也需要碳纤维。这种相互促进,可以形成良好的促进,推动量的增长和成本的下降,对碳纤维产业,是一个完美的产业链。现在锂电池电动车,回家后第一件事就是插上电源,充电,防止明天跑不动。但氢能源车,就不用了!而且随着技术的进步,有可能会出现这种情况,回家后第一件事也是插上充电头,但不是给汽车充电,而是汽车给家庭充电!试想一下,一个城市建立了不是分布式风机,发电制氢,并把氢气运输到加氢站,这个加氢站位于你家和上班路上,每天上下班路上,到加氢站,花个10分钟,加个氢,回家后,插上充电头插上充电头,第二天上下班,再加个氢。如果这个能源生态系统形成,我们是不是对电网的依赖性大大降低?对了,家庭还可能有小型的光伏电站!狼爱上羊,是一个不可能的传说。但氢能源遇上碳纤维,有可能不仅仅是材料革命,还有可能是能源革命。
    工信部:将支持有条件的地方建立燃油车禁行试点

    工信部:将支持有条件的地方建立燃油车禁行试点

    氢云链2019-8-22 10:32
    8月20日,工业和信息化部发布了对《关于研究制定禁售燃油车时间表加快建设汽车强国的建议》的答复,表示中国将支持有条件的地方建立燃油汽车禁行区试点,在取得成功的基础上,统筹研究制定燃油汽车退出时间表。工信部指出,我国目前是全球最大的汽车市场,加快培育和发展节能与新能源汽车,既是有效缓解能源和环境压力,推动汽车产业可持续发展的紧迫任务,也是加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和国际竞争优势的战略举措。近年来,我国相继出台一系列规划政策和配套措施,建立了涵盖技术创新、研发生产、财税支持、推广使用、准入监督等各方面较为完善的政策体系,推动产业发展取得显著成效。截至2018年底,我国新能源汽车产销量累计超过300万辆,占全球总量的50%以上,连续四年产销量居世界第一。另一方面,在扶持新能源汽车产业发展的同时,我国也高度重视节能汽车的发展,坚持节能与新能源汽车协调发展。工信部表示,目前正会同发展改革委等相关部门,结合技术发展进程及产业发展实际,对禁售传统燃油汽车等有关问题进行研究,全面科学对比分析传统燃油汽车与新能源汽车在技术成本、节能减排、市场需求等各方面的潜力和作用。从我国地域广阔、发展不均衡的国情出发,组织开展深入细致的综合分析研判,因地制宜、分类施策,支持有条件的地方和领域开展城市公交出租先行替代、设立燃油汽车禁行区等试点,在取得成功的基础上,统筹研究制定燃油汽车退出时间表。接下来,工信部还将进一步发挥节能与新能源汽车产业发展部际联席会议制度作用,加强统筹协调,抓紧研究制定《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(以下简称《规划》),积极发挥规划的引领作用,推动我国新能源汽车产业实现高质量发展。目前,部分地区已对新能源汽车发展作出试点规划。今年3月,海南省人民政府发布《海南省清洁能源汽车发展规划》,围绕2030年实现“绿色智慧出行新海南”的总目标,提出了2020年、2025年、2030年三个阶段性目标,并宣布海南省计划于2030年起禁售燃油车。
    彰显“氢”技术 畅想“氢社会”现代汽车现代氢世界即将盛大开馆

    彰显“氢”技术 畅想“氢社会”现代汽车现代氢世界即将盛大开馆

    氢云链2019-8-22 10:27
    你理想中的城市环境是什么样?是雨后公路清新的泥土气?还是推门而来草甸的芬芳?这样的生活场景,正在向你走来。8月26日,中国首个氢愿景馆——现代氢世界将于上海南京路世纪广场盛大开馆,届时将生动展示现代汽车全球领先的氢技术、颠覆认知的氢社会,为消费者呈现一场现代与未来交织的盛宴。作为承载现代汽车“氢”技术与“氢社会”愿景的专属平台,现代氢世界是Mobility战略阶段性成果展示,彰显企业推动中国社会可持续发展的决心。氢,作为人类已知的宇宙中最丰富的元素,被公认为地球上最清洁、环保的能源之一。通过对氢能源的开发,打造安全、可靠的氢燃料电池车,将极大改善人类生存环境。全球氢能委员会联合主席郑义宣在G20能源和环境部长会议上强调,“氢能委员会与众多政府和国际机构联手,致力于为全球能源模式的转变做出贡献。这项事业应该超越能源及运输领域,所有领域的龙头企业共同携手,构建氢能经济社会,以创造更加美好的未来。”为了地球的可持续发展,各国政府及企业不应只是纸上谈兵,而是要切实地投入、参与到氢能委员会在全球范围内的各项活动中来。通过向以清洁能源氢能源为中心的能源转换,来降低二氧化碳排放,从而遏止全球变暖的趋势,为构建氢能源型经济社会,展开积极行动。现代NEXO在2019年亚洲消费电子展基于此,现代汽车早在1998年就已开始投入氢燃料电池研发工作,并于2013年推出“世界最先量产的氢燃料电池车” 途胜ix,2018年诞生具备全球领先技术水准的NEXO,20余年深耕,现代汽车已成为氢能源汽车领域的领先者。值得一提的是,集现代汽车顶尖技术于一身的NEXO以60%系统效率、最长续航里程800km、-30℃冷启动以及99%的颗粒物、细粉尘和空气污染物净化能力等卓越表现获得广泛关注。与此同时,现代NEXO的安全性也在全球范围内获得多次权威认证:去年10月,现代NEXO在欧洲新车安全评测Euro NCAP中获得最高等级“五星”评级,今年8月再获IIHS最高等级“顶级安全车+”评级,成为首款荣获全球最高级别安全认证的氢燃料电池车。现代NEXO获IIHS最高等级“顶级安全车+”评级作为氢能源汽车领域的领先者,现代汽车将推动中国社会可持续发展、向公众普及环保理念及氢能技术视为己任。在刚刚过去的2019亚洲国际消费类电子产品展览会上,现代汽车通过Hydrogen Life Vision“氢”生活蓝图和Mobility Life Vision移动出行生活蓝图两大板块传递“未来氢生活”理念,向公众展现氢能社会及未来移动出行的方案前景。时隔不到三个月,现代汽车以“现代氢世界“为主题,再度敞开“未来氢世界”的大门,助力中国新能源社会加速发展。现代氢世界是中国首个以氢能发展为核心内容的展馆,将通过五大互动体验区及两大服务区向公众展示现代氢技术及氢社会愿景。其中,在“NEXO空气净化演示”展区,你将感受雾霾瞬间从有到无的视觉冲击,见证NEXO空气净化的强大力量;在“氢燃料电池车驱动原理”展区,你可尽情探索NEXO“加氢5分钟,行驶800公里”的秘密,“氢”松读懂全球领先的技术原理。此外,你还将在“童言未来”和“权威之声”展区了解儿童对未来环境的憧憬,倾听氢能专家的权威“预测”。氢世界展馆-NEXO空气净化演示展区(效果图)作为全球氢能源汽车领域的领先者,现代汽车以领先技术绘制未来移动出行蓝图,如今,融企业尖端技术与未来愿景于一身的现代氢世界将这幅“蓝图”跃然纸上。在现代氢世界“预见氢社会”展区,优雅行驶的氢能移动工具,随处可见的加氢站以及无人驾驶的自信出行方式,构成了鲜活的未来“氢”社会场景。在“未来移动出行体验”展区,你又可以身临其境般感受一把氢社会——花五分钟为爱车NEXO加满“氢”,悠然得向目的地出发,在虚拟的驾驶环境内,领略“氢”生活的精髓……现代汽车NEXO作为全球五大车企之一,也作为全球氢能委员会联合主席单位 ,现代汽车秉持“携手共创更好未来”的企业愿景,致力于为消费者打造舒适的移动出行体验,推动绿色、环保的社会环境建设,而现代氢世界将向中国消费者清晰传递这一愿景,同时彰显企业技术实力。可以尽情畅享一下,当未来氢能源真正成为出行中安全、高效、清洁的终极能量时,人类的生活会有怎样的巨变?8月26日-9月8日,来现代氢世界寻找答案!
    国内加氢站如何进行规划选址?

    国内加氢站如何进行规划选址?

    氢云链2019-8-19 10:25
    为应对传统化石能源枯竭和全球变暖等环境问题的挑战,脱碳加氢是能源技术未来发展的必然趋势。其中,氢能作为一种低碳高效的二次能源,来源广泛,储运方式灵活,被普遍认为将与电能互补,在未来社会能源体系的转型中扮演重要的角色。燃料电池汽车是氢能应用推广最重要的组成部分之一,其续航里程长,充气时间短,行驶过程完全零排放,是纯电动车以外又一越来越受到关注和重视的新能源汽车发展方向。燃料电池汽车以氢气为燃料,通过燃料电池发电提供驱动力,并借助加氢站为其提供氢气加注服务。因此,要发展燃料电池汽车产业,加氢站等配套基础设施的建设是先决条件。近年来,多项国家级政策及发展规划大力鼓励和支持氢能的应用推广,尤其注重基础设施的完善。2019年,“推动充电、加氢等设施建设”更是被写入政府工作报告,再次在各地引起氢能的研究和投资热潮。但需要注意的是,并非每个地区都适合发展氢能产业,不考虑区域资源禀赋和发展潜力的跑马圈地,最终很可能导致资源的浪费,亦不利于产业的有序进步。基于此,本文拟以加氢站的实际有效运营为目标,探讨加氢站规划布局与选址应考虑的主要因素,提出合理化建议,为构建有效的加氢站网络,探索成熟的氢能应用商业模式提供支持。目前全球的氢能产业仍处于导入期,加氢站建设的规模比较小。据H2stations网站统计,截至2018年年底,全球加氢站数量达到369座,其中,日本(102座)、德国(60座)、美国(42座)合计拥有204座,占比达到55%。这3个国家在燃料电池与氢能应用领域亦处于世界领先地位。我国国内有23座加氢站已投入运营,各地在建或规划中到2020年将建成的站数超过100座。参考日、美等领先国家前期的建设经验和应用实践,同时结合国内现阶段的实际应用需求、资源条件等情况,当前我国加氢站的规划选址应从全局出发,至少考虑潜在市场、产业链协同、上游资源3方面的要素。瞄准潜在市场加油站在其一定的服务半径内具有排他性,因而其规划与设置应以实际需求预测为依据。2003年《国家经济贸易委员会、建设部关于完善加油站行业发展规划的意见》(国经贸贸易147号)中就明确要求:国道、省道百公里加油站数量原则上不得超过6对,高速公路加油站按照国家相关规定执行,每百公里不得超过两对。而加氢站作为功能性相仿的燃料补给站点,同样具备区域排他性的特征。另外,单个加油站的投资仅在百万元量级,而单个加氢站的投资达到1500万——2000万元,固定站建成后又有不可逆性,这就更加要求加氢站即使在发展初期,规划选址亦不宜盲目,而应首先考虑未来潜在的市场需求,以构建合理化分布的加氢站网络为目标选取布点位置,为未来市场做好准备。那么加氢站的未来市场,即燃料电池车的目标客户群,最可能分布在哪些区域呢?2018年美国加利福尼亚州空气资源委员会(CARB)针对首批燃料电池车使用者的调研或可提供一些启示。加州是全世界范围内推广燃料电池车最快最多的地区,截至2018年5月已有约4819辆燃料电池车上路,配套的加氢站有36个正在运营,29个在建。该项调研共访问640位使用者(约占15%),旨在为加州进一步建设加氢站网络、扩大覆盖范围和密度提供优先选址的建议。调研结果显示,首批燃料电池车的用户具备良好的教育背景,80%以上拥有学士以上学位;同时家庭收入相对优厚,大约2/3年均收入超过10万美元。而关于购车时的考虑因素,约有30%的受访者表示“降低环境压力”是首要考量要素。这表明该群体对环境的关注程度非常高,也认可燃料电池车在减排方面的突出优势。燃料电池车的目标市场应优先瞄准汇集了大量高收入、高学历、高层次人群的中心城市。上述中心城市通常也是人流、物流的集散中心,这客观上也能够为燃料电池车的先期示范和运行探索创造有利条件。同时,加氢站的地址选择也会对燃料电池车使用者的购车决定产生影响。超过50%的使用者认为在家附近的加氢站对其购车影响最大,沿着通勤线路次之,此外包括靠近高频目的地和度假地。分析表明,上述考量要素与加油站/加气站布点极为相似,因而对加氢站而言,优先考虑围绕原加油站/加气站所在地选址,在条件允许的情况下探索合建站的模式,可能是最佳路径。国内加油站/加气站网络多掌控在中石化、中石油等能源巨头手中,相比充电桩,布局加氢站从而大力推动氢能产业发展更符合他们的战略诉求。如能够通过合建站的模式有效利用好这些能源巨头的土地、氢气资源、渠道等优势,将为加氢站基础设施建设的铺开节省大量初期成本。依托产业链协同日本在氢能与燃料电池技术上处于绝对领先地位,日本政府甚至将氢能的重要性提升到了国家战略层面。早在2014年,日本经济贸易产业省(METI)就提出要实现“氢能社会”,到2040年建设完善零碳排放的氢燃料供给体系。但其近年来燃料电池车的推广速度并不尽如人意。2017年,其全境近100个加氢站的全年合计加氢量仅为150t,按单站加注能力200kg/d估算,平均的实际运营负荷不到3%。考虑到加氢站的初始投资成本很高,日常运营维护也需要不菲的费用,这种超低负荷状态使多数加氢站长期亏损,十分不利于产业的发展。那么如何提高燃料电池车的普及度呢?中国给出的答案是商用车先行。与日美直接瞄准私家车市场的策略不同,背靠国内广大的商用车市场,中国发展燃料电池车的思路是先从商用车开始示范运行,在此过程中逐步完善加氢站建设,最终向乘用车领域扩散,《中国制造2025》等国家规划即很好地体现了这一思路。一般而言,商用车以车队为单位,氢气需求量大,且行驶路线相对固定,在产业发展导入期仅需配套少量加氢站即可实现闭环,对提升加氢站的运营负荷率使其达到或接近自负盈亏水平,从而促进行业健康发展的意义不言而喻。但即便对于商用车,目前燃料电池车的推广依然存在不小的困难。除了其系统的稳定性、可靠性还面临一定的挑战之外,购置成本高企(一辆上汽大通FCV80燃料电池车的售价为130万元,一辆12m长燃料电池公交车的售价为150万——200万元)也是重要的障碍。对于物流车、通勤班车等商用车队来说,选择燃料电池车事实上不具备经济性,运营方的长期投入意愿存在很大疑问。在此条件下,地方政府对产业的发展和扶持至关重要。一方面,通过财政补贴的方式可在一定程度上降低加氢站和车辆运营方的成本,缓解资金压力。另一方面,辖区内的公交 ...

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