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    氢云观察:氢气内燃机能摆脱高成本、低效率,符合市场需求么?

    氢云观察:氢气内燃机能摆脱高成本、低效率,符合市场需求么?

    氢云链2020-3-8 10:52
    汽车与我们的日常生活息息相关,每天迎来送往的路程中都有它的身影。对于汽车,也许有说不出的感情,有喜爱也有厌恶。这种既相爱又相杀的矛盾充斥下,才显得我们的汽车生活如此真实。也正是这样的原因,人们在接受汽车带来的方便、高效的同时,也不断地在挑剔着汽车的“短板”,比如说尾气排放。国家统计局数据表示,在2018年末我国的汽车保有量为2.31亿辆,并预计在2030年汽车保有量将增长至3.5亿-5.5亿辆。汽车保有量的增长,意味着尾气的排放量尤其是当中的二氧化碳排放量同步增长。为此,全球各国政府均致力于在环保领域发力,以严苛细致的政策对内燃机进行规管。并引导汽车企业和市场,发展并接受有别于内燃机的动力来源,也就是我们常说的汽车电动化。就目前的发电技术而言,汽车电动化还不是最为清洁的能源,氢燃料电池技术才是汽车零排放的终极目标。可是当下氢能的获取方式,在工艺的复杂性、成本还是较难作商业化推广。在制氢方面,目前常用的有几种方式:采用化石燃料制取氢气;从化工副产物中提取氢气:采用来自生物的甲醇甲烷制取氢气,以及利用太阳能、风能对水进行电解。作为相对传统的方式,化石燃料制氢的短板在于既离不开对化石燃料的依赖,同时依然会排出二氧化碳等温室气体,降低了制氢的环保价值。比如以天然气制氢为例,其过程需要在一定的压力和高温及催化剂作用下,对天然气中甲烷和水蒸汽发生化学反应,吸热转化为氢气和一氧化碳。再通过换热、冷凝、气水分离的水气转移反应,将气体依序通过装有3种特定吸附剂的吸附塔,进一步转化为二氧化碳和氢气。煤炭制氢是另一种化石燃料制氢的方式,其商业化技术成熟,但由于反应过程需要制热和水气转移等,因此制氢过程要比前面的天然气制氢要复杂,同时其成本要更高。电解水制氢,相信是不少人了解制氢方式的起始点。顾名思义,这是一种以水为原料,制氢过程是氢气与氧气反应生成水的“逆过程”。因此只要提供一定形式的能量,则可使水分解,而且所得氢气纯度非常高,电解水方式所制出的氢气效率一般可达到75%-85%。虽然此技术有着工艺过程简单、无污染的优点,但电量消耗巨大,因此其应用受到一定的限制。综合来说,包括电解水、化石燃料制氢、甲醇裂解制氢和焦炉气制氢等工艺已经具备,但多维度分析每种方式都有短板,有些甚至是把污染从产业下游“搬“到上游而已。最近,加拿大安大略科技大学(University of Ontario Institute of Technology)的研究人员正在研究一种新方法,通过微波产生等离子体(质壁分离),将水蒸气分解成氢气。该技术利用等离子体放电,以直接放电的蒸汽流在107摄氏度时会进入定制研发的反应堆中,而该反应堆位于900W微波内,高电场产生的高能电子会加速2.45GHz微波与水蒸气分子的碰撞,从而使此类分子被电离并解离成氢和氧自由基;在铈钨天线的尖端,水蒸气会发生电离、重组和分解。未被分解的水蒸气会在回流冷凝器中冷凝,以避免与氢气和氧气进行重组。既然内燃机存世已久,也是当下汽车主要的动力来源。而氢气的清洁性和对大气环境的友好程度又高于其它的燃料,两者取其精华进行结合推出氢气内燃机不就能完美解决需求吗?事实上早在80年代中期,《内燃机学报》就刊登了一篇关于氢气和内燃机的研究测试,发现氢气能提高发动机的稀运转能力,扩大了低排放量的稀薄混合气区域。添加氢气到内燃机能够降低尾气中一氧化碳的浓度,其原因在于氢气的燃烧会提高混合气的温度和压力,同时加氢后燃烧过程中将有大量的活性核心元素释放,由于这些活性核心氢和羟基的增加,加快了一氧化碳的氧化速度,促进了一氧化碳的完全燃烧。众多汽车品牌之中,宝马和马自达也曾在氢气内燃机方向做过研发和努力。宝马的Hydrogen 7轿车和马自达RENESIS氢动力转子发动机便是其中的代表。可是研发期间,获得氢气的难度和成本要远高于现在,作为日常使用的话燃料成本相当高;再者氢气的储存方式还需要技术层面的突破以及直接燃烧氢气的燃料消耗量要高出汽油不少,体现不出其优越性。不论是纯电动汽车还是氢燃料电池汽车,其目的都在致力让人们的生活在拥抱汽车高效便捷的同时,尽可能降低对环境、对地球的污染和破坏。从而达到人与环境、人与自然的双重平衡。作为汽车使用者,笔者认为从观念上改变对待汽车的态度、对新能源汽车抱着开放包容的态度,相信新能源汽车产业的发展和被接受程度,会得到进一步的提升。(来源:爱车兵团,图片来源网络,侵删) ... ...
    估值超33亿美元,氢能届的“特斯拉”就此启航

    估值超33亿美元,氢能届的“特斯拉”就此启航

    邱月盈2020-3-7 03:27
    尼古拉是零排放重型卡车和氢基础设施的全球领导者。迄今为止,超过100亿美元的预购以及与欧洲工业车辆制造商依维柯的合资使我们成为该领域的重要引领者。我们拥有不依赖政府补贴的差异化商业模式。现在,我们需要加倍努力,加快量产。——Nikola的创始人兼首席执行官Trevor Milton在为期两年的寻找合作伙伴的过程中,尼古拉无疑笑到最后。尼古拉对零排放未来的愿景和执行能力是我们做出决定的主要动力。——VectoIQ首席执行官Stephen Girsky3月3日,尼古拉公司(Nikola )宣布计划与VectoIQ Acquisition Corp. (公开交易的特殊目的收购公司)合并。VectoIQ于2018年5月在纳斯达克上市,目的是与工业技术,运输物流和智能交通行业的一家或多家公司寻求“业务合并”。此次交易将由VectoIQ以现金形式出资,并包含由机构投资者5.25亿美元的私募融资,每股价格为10美元。合并后的公司将更名为Nikola Corporation,股票代码为“ NKLA”,潜在估值超过33亿美元。该交易预计将在2020年第二季度完成,已获得两家公司董事会的批准。新公司的管理团队将由Trevor Milton(现为Nikola的首席执行官)担任执行董事长,由Mark Russell(现为Nikola的总裁)担任总裁兼首席执行官,VectoIQ 首席执行官Stephen Girsky将加入公司董事会。尼古拉公司成立于2015年,致力于为卡车和氢燃料基础设施提供独特的方案,帮助传统车队实现“柴油”替代以及零排放。在特斯拉,戴姆勒,Freightliner等公司正在全力研发纯电动卡车时,尼古拉是少数几家发力燃料电池重卡的公司。四年来,尼古拉公司先后开发了三款燃料电池概念卡车,有两款将在美国和欧洲市场进行批量生产。与此同时,该公司也开发了纯电动卡车版本,以满足不同续航里程的应用。尼古拉始终认为,氢在卡车商业应用中的意义更大。许多商用卡车运输路线都是点对点的,因此更容易部署商业加氢站。一路走来,尼古拉吸引了众多客户和合作伙伴,包括安海斯-布希(Anheuser-Busch),其在2018年订购了数百辆卡车;与能源公司Nel签署了开发加氢站的协议;与德国汽车供应商博世(Bosch)以及韩国韩华新能源开展战略合作。2019年,尼古拉(Nikola)与欧洲卡车制造商依维柯(Iveco)成立了一家合资企业,得以加快量产以及开拓欧洲市场。尼古拉公司在亚利桑那州柯立芝的工厂以及由德国依维柯(IVECO)在德国乌尔姆运营的合作伙伴工厂生产的首批量产车将是纯电动卡车,因为该公司正努力部署其首批加氢站以支持其燃料电池卡车。根据提交给美国证券交易委员会的文件,尼古拉公司计划2021年开始生产并交付600台纯电动卡车,预计获得1.5亿美元收入。随着加氢站部署到位,氢燃料电池电动卡车计划于2023年开始生产,交付数字每年将翻一番。到2024年,通过销售7.000辆纯电动卡车和5.000辆氢燃料电池卡车,公司将获得32亿美元的收入。
    氢云观察:燃料电池公交车增长快速,配套加氢站建设迟缓仍是痛点

    氢云观察:燃料电池公交车增长快速,配套加氢站建设迟缓仍是痛点

    氢云链2020-3-6 10:15
    2月26日,广东顺德20辆燃料电池公交车投入当地907线和908线运营,在抗击新冠肺炎疫情的战斗正酣之时,此消息颇令人关注,在交通领域氢能应用规模首屈一指的佛山,氢燃料车辆投放仍在按计划进行,并未受到疫情太多影响。2019年增势喜人据国发能研院、绿能智库不完全统计,2019年已投放燃料电池公交车运行的城市超过20个,呈现出多点开花的良好态势。相比2018年多地较小规模的试运营,2019年全年燃料电池公交车投运数量实现翻番,10月以后新增数量占全年的53%,增长势头明显。图1 各地级市累计投运燃料电池公交车数量分布(辆)2020年发展潜力大2020年1月,燃料电池公交车消息频出,延续了2019年快速发展的态势。常熟率先投运20辆公交车,佛山和潍坊则分别公示126辆和100辆采购大单。据香橙会统计的,2018年至今,各地公开招标项目燃料电池公交车总量达1150辆。分析已投运数量和招标数量间的差异可知,将有相当数量的车辆在2020年交付投放。国发能源院、绿能智库预计,当前,燃料电池公交车及配套加氢站的建设尚需当地政府补贴,受新冠肺炎疫情影响,全国经济发展在上半年承压,全年预计中央和地方财政吃紧,补贴总额较高的燃料电池公交车推广计划可能受到影响,部分目标达成时间会有推迟。但相信2020年向好的趋势不会变化。国家电投集团氢能科技发展有限公司董事长李连荣曾表示,氢能产业当前的任务之一就是催生我国氢能经济的规模发展。国发能源院、绿能智库认为,氢能产业发展前期,燃料电池公交车的规模化推广对氢能产业链发展完善并实现快速降本意义重大。国际氢能委员会1月发布的《氢竞争力之路—成本视角》中测算表明,每年制造规模达60万辆时,每辆车的总拥有成本(TCO)将比目前水平下降约45%。其中,制造业规模扩大、加氢站等基础设施增加分别贡献了30%和10%。仍有不少痛点待解燃料电池公交车在多地投运,使其可在多种实际环境下长时间运行,积累了丰富的运行数据。据福田汽车工程研究总院副院长秦志东日前介绍,其公司2018年批量交付张家口的燃料电池公交车单车最高运行里程已超10万公里,累计运营里程超过550万公里。谈到燃料电池公交车在张家口冬季严苛的自然环境中的表现,张家口公共交通集团有限公司副总经理霍俊青曾表示,2018年整体运行情况达到预期,“车辆整体运行状况良好,并未出现大面积停运。”山东潍坊2019年3月底30台燃料电池公交车全部投入运行,截止2019年12月,累计运行里程75万余公里,基本完成全年运行任务。在潍坊公交机务副总刘效党看来,与同时运行的燃油车和纯电动车相比,燃料电池车仍有一些共性的痛点需要解决。一是燃料电池公交车购置和运行成本较贵。购置费用是纯电动的4倍以上,是混合动力车的3倍以上;而基于60元/kg的氢气价格,每公里的成本是混合动力的2.5倍,是纯电动的8到15倍。二是燃料电池公交车配置偏低。燃料电池功率偏低造成经济功率过小,储氢气瓶容量较小,在全年不利条件下应满足一天300公里以上运营里程的用气要求。三是首批燃料电池公交车故障率偏高,利用效率不高。与纯电动车相比,17辆燃料电池公交车故障空班比例高出10倍以上。令人欣慰的是,上述痛点正随着燃料电池车辆更大规模的生产和使用而逐步得到解决。据统计,在基本配置相近情况下,2020年初潍坊项目中标单价比2019年张家口项目下降14%以上。而潍坊主要中标车型燃料电池系统额定功率也大幅提升到60kW以上。国发能研院、绿能智库梳理发现,另一个明显影响燃料电池公交车投运的痛点是配套加氢站建设的迟缓和加氢站加氢能力的限制。据公开资料显示,张家港采购的15辆燃料电池公交车在2018年12月已到位。2019年1月配套加氢站项目建设挂网公示,直到2019年6月,车辆才正式上线运行。山西大同燃料电池公交车2018年12月交付,直到2019年7月陆续上线运行。本文开头提及的顺德20辆公交车正是随配套的强劲加氢站一起投入使用。资料显示,早在2018年8月,包含该站的佛山8个加氢站联合动工仪式已举行,直到2月20日,强劲加氢站建设企业才最终取得相关鉴定评审报告。在不少地区,加氢站的选址、审批、监管等环节依然困难重重,制约着燃料电池公交车应用规模的扩大。佛山等地区逐步探索和完善相关管理机制有利于其它地区借鉴。国发能研院、绿能智库认为,2020年我国燃料电池公交车投运数量将继续快速增长,并在局部地区形成规模化发展格局,这有利于实质性带拉动氢能和燃料电池上下游产业链的协同发展,同时了可推动政府部门在氢能产业审批、监管制度方面的创新和完善。燃料电池及整车企业不断从投放运营的车辆中获取有益反馈,也将推动燃料电池公交车成本、性能和质量多方面的持续改进。来源:北京国发智慧能源研究院、绿能智库 ...
    氢云观察:未来15~20年内,氢储能或将成为未来重大创新技术

    氢云观察:未来15~20年内,氢储能或将成为未来重大创新技术

    氢云链2020-3-4 14:04
    据外媒报道,日前在英国伦敦举办的由行业媒体Solar Media公司组织的一个储能峰会上,行业专家在小组讨论时指出,氢储能和车辆到电网(V2G)技术可能是未来在储能领域获得重大创新的技术。行业专家在讨论电网技术创新时强调了这两种技术,并在围绕能源灵活性未来发展的讨论中经常被提及。UK Power Networks公司能源市场主管Stathis Mokkas认为,车辆到电网(V2G)可能会成为未来几年提高电网灵活性的关键技术。电网运营商的预测表明,到2030年,英国电网将有多达400万辆电动汽车需要充电,这为储能行业带来了巨大发展机遇。当英国能源网络协会创新与发展负责人Randolph Brazier询问储能行业下一个重大创新技术是什么时,英国太阳能开发商Lightsource BP公司技术总监Chris Buckland阐述了可是能是氢储能技术的理由。他表示,虽然氢储能在现阶段没有得到更多的应用,但一些业界厂商对这种技术进行了研究和探讨,他认为仍然是一个首选技术,预计在未来15~20年内会出现。尽管有建议的时间表,Lightsource BP公司已经在研究将氢储能作为一种潜在的储能解决方案,并计划与太阳能发电设施配套使用,以使可再生能源更多地渗透到电网中。由于氢储能技术具有长时储能开发潜力,因此该公司将其列为五种新兴关键技术中的一种。长期以来,人们一直认为可以使用可再生能源通过水解技术产生氢气,然后将其存储或用于其他用途,作为存储多余电力或者是进一步脱碳的途径。2018年,澳大利亚政府支持的一个试点项目试图在悉尼测试一个500kW电解槽的使用情况,而据了解,Lightsource BP公司等国际太阳能开发商正在研究这项技术潜力。不过,Mokkas提出了一个警告,他认为氢气更有可能在工业部门扮演重要角色。他认为,这种技术组合将吸引更多参与者。Regen公司公司首席技术官Ray Arrell表示,氢储能是一种“基础设施投资的联合方法”,这将证明朝着净零目标迈出了真正的创新一步。Brazier建议,储能行业不能安于现状,而必须加速创新。专家小组一致认为,向前迈进的挑战之一是将此类技术创新传达给消费者。Arrell说,“这绝对是一个关键领域,消费者需要了解这些技术创新,以便他们能够参与并受益于储能技术的进步。”随着英国致力于实现净零排放目标,发电行业和储能行业都将需要多种技术。Buckland说,人们质疑是共址部署太阳能+储能项目的规模能否与核能发电设施进行竞争,特别是因为目前Lightsource BP公司的价值主张不足以采用储能解决方案对其站点进行改造。对于Buckland而言,太阳能+储能项目可以加入更大的能源系统。他补充说:“核能是一种重要的能源,但其电力价格并不低,但如果核电行业与可再生能源行业开展合作,我认为这将面临更多市场机会。”在英国石油公司宣布到2050年将实现碳中和之后,最近在净零排放方面尤其受到关注。到目前为止,该公司还没有提供如何实现净零排放的细节,但表示将必须从根本上进行重组。Buckland说,英国石油公司将不得实现相当大的改变。他确认,这将涉及太阳能和储能项目部署,但在过渡期仍有许多有待发现的地方。他说,“总体而言,减少碳排放量对于英国石油公司来说是一个重要的旅程,其中需要部署大量的可再生能源发电设施和储能系统。”
    氢云观察:技术引进能否实现氢燃料电池产业弯道超车?

    氢云观察:技术引进能否实现氢燃料电池产业弯道超车?

    氢云链2020-3-3 18:31
    导读氢能被普遍认为是人类的终极能源,作为氢能的主要利用方式,氢燃料电池成为锂电池之后新能源企业的又一争夺对象。我国是人口大国,能源需求量大,环保意识不断增强,国内众多企业早已开始氢燃料电池产业相关的布局。当前我国氢燃料电池产业在政策支持下已经得到长足发展,但与国外先进企业相比仍存在较大差距,为了缩短并消除这段差距,目前有两条路线可以选择。氢燃料电池主要部件国产化能力基本形成氢燃料电池系统以电堆为核心,还包括车载氢气系统(空压机、储氢瓶),增湿器、控制系统等附件。电堆由膜电极、双极板、密封圈、集流板、端板等组成,膜电极由质子交换膜、催化剂、气体扩散层组成。目前,我国在电堆上已经初步形成了产业链,部分关键部件实现小批量生产(如图表3所示)。武汉理工新能源有限公司自主开发的燃料电池膜电极产品批量销往包括美国、欧洲,广泛应用于燃料电池备用电源、燃料电池车等领域,并建成国内领先的膜电极自动化生产线,据国金证券研报显示该生产线产能达5000m2/年。东岳集团生产的全氟磺酸质子交换膜性能上得到日本丰田公司和德国Fuma.tech公司的认可,据国际证券及公司官网显示其已具备20万平方米的产能。据东岳集团唐军柯2017年11月的一次演讲,东岳的DF260质子交换膜产能在2023将达到几百万平方米。贵研铂业正、大连化物所进行燃料电池催化剂的研发,目前国内催化剂尚未达到量产水平。上海河森可以小批量生产用于燃料电池气体扩散层的碳纸。上海弘枫和杭州鑫能石墨已经实现石墨双极板的量产,上海治臻具备一定的金属双极板量产能力,国内的复合双极板处于研究阶段。上海弘枫研发的超薄石墨双极板大大减少了燃料电池电堆的体积和重量,产品出口至美国、加拿大、意大利、韩国等国家。雪人股份和瑞典OPCON AB公司共同出资设立中外合资公司福建欧普康能源技术有限公司,其产品覆盖空压机、氢燃料电池发动机、氢循环泵等。电堆实现自主知识产权的国产化电堆是氢燃料电池动力系统的核心,其组成部件质子交换膜、催化剂、其他扩散层、双极板等决定了燃料电池系统的性能,电堆成本占据氢燃料电池系统成本的40%—60%。因此,电堆的性能和成本在很大程度上决定了燃料电池系统的性能和成本。国内燃料电池电堆生产企业主要包括广东国鸿、新源动力、神力科技等。国鸿氢能从2015年起陆续从加拿大巴拉德公司引进国际领先的燃料电池技术,并以尽快实现国产化为战略目标,于2017年7月1日在广东云浮建成投产全球首条商用量产燃料电池电堆生产线。电堆成本在很大程度上决定了氢燃料电池系统的成本,目前从国鸿获得的电堆报价约为7000元/KW,按照30KW的功率计算,电堆成本约21万,进而估算出氢燃料电池系统成本42万。这个成本已经高出很多家庭乘用车的整车售价。对于中型客车,除去动力系统剩余的成本约为20万,不难得出一辆氢燃料电池中型客车的整车成本约为62万,相关政策补贴在10~50万不等(不同地区补贴额不同),考虑可观的补贴,氢燃料电池客车的成本可进一步降低至能够盈利的水平。新源动力于2001年由大连化物所等单位发起建立,专注于氢燃料电池及相关技术的自主研发,目前已完成15000kW/年的产能建设。其开发的HYMOD-300型氢燃料电池电堆模块成为我国首例自主研发的耐久性超过5000小时的氢燃料电池堆模块。神力科技自1998年成立以来,经过十多年自主研发,高/低温燃料电池技术已处于国际领先水平,且拥有完全自主知识产权。自主研发的SL-C系列质子交换膜燃料电池电堆具备不增湿、高功率密度、耐低温、满足车用需求等特征。通过比较国鸿、新源动力、神力科技的电堆产品(如图表5),我们发现,广东国鸿通过引进巴拉德成熟的电堆生产技术,获得了更大的产能且产品使用寿命也明显高于新源动力、神力科技的电堆。技术引进缩短产品量产周期广东国鸿从2015年开始从巴拉德引进燃料电池电堆生产技术,到2017年7月建起第一条燃料电池电堆生产线,仅用一年多的时间就在保证性能可靠的前提下实现了燃料电池堆的国产化。新源动力2001年4月成立并致力于自主研发氢燃料电池电堆,到2004年9月自主研发的第三代高压操作轿车用燃料电池发动经济系统通过验收,输出功率47KW(数据来源:公司官网)接近国际水平,中间历时三年,如果加上从产品研制成功到量产化的时间,从研发到量产的时间间隔会更长。仅靠技术引进难以实现弯道超车经过上述分析不难发现我国氢燃料电池技术明显落后于国外,为了实现技术上的赶超,有技术引进和自主研发两条基本路线可以选择,这两条路线各有利弊(如图表6所示)。鉴于目前国内自主研发的氢燃料电池电堆在性能、寿命、量产能力上与技术引进型存在明显差距,且自主研发需要经历较长时间才能到达产品量产阶段。因此,采取技术引进的策略或许更容易实现氢燃料电池产业的弯道超车。由于近代历史原因,我国工业长期落后于西方发达国家。为了工业技术的快速发展,我们国家曾在多个行业实施技术引进,利用我国人口众多、市场广阔的优势吸引外国企业进驻中国,希望用市场换来技术 。其中汽车和高铁产业都采取了技术引进(市场换技术)的路线,但是结局迥异。这其中的原因值得氢燃料电池行业人士深思。我国汽车产业长期走市场换技术的路线,几十年下来不但没有掌握引进来的先进技术,而且自主品牌汽车市场份额远远低于引进品牌。主要原因有两点:首先是国内汽车行业在面对外来车企没有形成统一市场,不同地区在与国外车企谈判时各自为战,缺乏国家行政层面的支持;其次国内车企在引进国外技术后凭借质量优势直接获得了可观利润,缺乏真正吸收国外先进技术并自主创新的动力。与汽车产业形成鲜明对比的是中国高铁,从最初的技术引进到现在具备自主创新能力并且有能力向国外输出,这其中最主要的原因是国内高铁市场是一个垄断市场,只有一个出口谈判,所以在与外企谈判中占据主导位置;而且国家层面上要求国内相关企业做技术研发,尽可能多的替换国外引进技术。由此,中国高铁在短短十几年间完成了技术引进到消化吸收再到自主创新的完美蜕变。近期“中兴事件”告诉我们,产业的可持续发展离不开核心技术的掌控,结合我国汽车产业技术引进的历史可知,如果技术引进后不能通过消化吸收实现自主研发,只停留在会用国外先进技术的层面,氢燃料电池产业恐 ...
    氢云观察:河北石油首座加氢站获批,中石化内部上演加氢站竞速赛

    氢云观察:河北石油首座加氢站获批,中石化内部上演加氢站竞速赛

    氢云链2020-3-2 15:13
    中石化又建加氢站了。近日,中石化河北石油分公司新建氢和气加注综合服务站项目正式得到当地政府批复,标志着该公司在推进新能源建设上取得重大突破。作为2022年冬奥会举办地之一,张家口正在积极进行氢能布局及氢能生态建设。河北石油以冬奥会为契机,全力推动新能源服务站建设。崇礼区西湾子镇头道营村位于冬奥核心赛区西南仅3公里处,是进入赛区的重要交通枢纽,周边10公里范围内无加氢站。中石化河北石油通过对该区域进行考察后,启动冬奥崇礼赛区新建加氢站工作项目。经过一年多的流程审批,加氢站项目终于成功批复,成为中石化河北石油首座获批加氢站。这是中石化在广东、浙江、江苏等地之外又一落子。近半年来,中石化建设加氢站的消息不绝于耳,云浮、佛山、广州、如皋、嘉兴...,各地分公司在加氢站建设上已然呈现出你追我赶的竞赛场景。中石化的氢能网络已经不远了?氢能是未来构建以清洁能源为主的多元能源供给系统的重要载体,受到氢能产业发展阶段的影响,目前国内氢气的生产主要来源于石化企业。目前国内石化企业每年煤制氢1000万吨、天然气制氢300万吨、石油制氢300万吨、工业副产氢800万吨、电解水制氢100万吨。由于氢与传统能源行业的密切联系,氢能成为能源企业转型与扩张的重点方向。中石化正是最积极推进氢能发展的企业之一。早在两年前,中石化北京分公司总经理佟德建曾公开表示,氢能产业发展符合中石化产业定位与发展方向,同时中石化也拥有发展氢能产业的绝对优势。佟德建所说的绝对优势,包括中石化已有的广泛加油站网络可以为加氢站的审批带来便利;以及在制氢方面,中石化的化工副产品可以为氢能提供来源。在氢能产业发展上,中石化的重点方向是氢能产业的基础建设。“我们有着广泛的油站网点分布,丰富的安全管理经验和专业人才队伍优势,为新能源应用落地提供有力保障。油氢合建站正是我们探索氢能产业和未来能源转型升级的一个新尝试。”广东石油总经理陈成敏也曾如此表示,中石化的管理层很清楚自己在氢能领域的优势。中石化优先关注了京津冀地区、长三角地区、珠三角地区和海南地区,力争在2019-2020年分别建设和运营10-20座左右的加氢站,油氢合建站等综合能源站将会是主要的建设形式。“这四个地区中国石化的氢气的产量比较丰富,而且我们相应的加油站配套设施网络也比较健全。”中国石化油品销售事业部副主任张毅说。除了加氢站之外,输氢管道也是未来重要的氢能基础设施。运输成本是氢气零售价居高不下的主要原因,运用管道运输降低氢气成本成为了研究重点。图1 不同运氢方式成本对比在这方面,中石化在国内已经走在了前面。其中济源-吉利氢气管道是目前我国管径最大、压力最高、输量最高的输氢管道。表1 中石化部分输氢管道列表根据中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,美国有2500公里的输氢管道,欧洲已有1569公里的输氢管道,我国仅有100公里输氢管道。照此计算,中石化运营了国内绝大部分的氢气管道,在氢气管道运输中处于领先的地位。以站点为节点,以管道、陆上运输为通路的中石化氢能网络似乎已经出现在地平线上了。
    陈立泉院士:太阳能光解水制氢是氢氧燃料电池发展关键

    陈立泉院士:太阳能光解水制氢是氢氧燃料电池发展关键

    氢云链2020-3-2 09:52
    近日,中国工程院院士陈立泉在《中国经济大讲堂》演讲时指出,中国锂电池研究并不晚,几乎和世界同步。1995年,第一块锂电池在中科院物理所诞生了,已达到世界先进水平。现在,中国锂离子电池产量已稳居世界第一。中国锂离子电池产量为什么能够世界第一?这要从开始来讲起。中国锂电池研究并不晚,几乎和世界同步。1976年的圣诞节之前,科学院派遣我到西德。那个时候德国还没有统一,东德、西德是分开的。我到西德斯图加特马普固体所进修,当时我很快发现他们全所上下都在研究氮化锂晶体的性能,我感到很奇怪,为什么大家对氮化锂这么感兴趣?当时才知道氮化锂是一个离子导电的材料,据说是一种叫超离子的导体,可以用来作汽车的电池。我听到这句话之后马上在脑子里想了一下,我是不是要改方向。他们的研究所有个开门办所,有一天对社会开放,他们就把这个氮化锂,这一个类似于扣子似的小电池摆在桌子上,旁边放了一个铅酸电池。我一看,一个铅酸电池很沉,一个扣式电池很轻。我就想这个东西的确是很有用的,所以我马上就给国内所里打报告,我说我要改行,从晶体生长改到新的学科,叫固体离子学。大概一个月以后,所里给我回信,允许我改行。回国以后,科学院非常支持把这个项目给物理所,说应该给这个年轻人建个研究室,所以很快就成立了一个固体离子学实验室。这是当时国内第一个固体离子学实验室,也是物理所最小的一个实验室。我从事的工作就是锂离子导体和锂电池研究。1991年索尼公司宣布产业化以后,物理所迅速跟进了。当时我们就在思考怎样能够迈出产业化的第一步。我们做研究的单位是把钱变成知识,如果投资的单位是把技术变成钱。怎么想办法能把知识变成技术,就是怎么能够衔接上,我们提出了一个思路,就说能不能想办法让研究单位往前走几步,让投资单位往前走几步,我们在“桥”中间会合。所以就找了一个投资方,1993年签订了一个A型锂离子电池的研究开发协议,投资方给的经费是10万元钱,同时更重要的是派了三个人来。这三个人当时对我们有很大支持,因为当时实验室我就一个硕士生,人手很缺乏。很快1995年第1块锂电池就从中科院物理所诞生了。当时的这个手机叫“大哥大”,可能年纪稍稍大一点知道,“大哥大”就是像一个砖头一样的一个手机,当时拿个“大哥大”是一种身份的象征。A型锂离子电池就是“大哥大”的电池。中科院鉴定以后认为,当时这个水平达到世界先进水平,可以再进一步往下走,这就是当时我们在实验室怎么样从知识变成了技术,走出了这一步。陈立泉院士指出,目前我国锂电池技术发展不错,这是学术界、工程界和产业界的合作,是研究院所和大学的通力合作,是高度的重视原始创新、基础研究和应用研究紧密结合,加快研究成果产业化进程的结果。锂离子电池的发明肯定不是日本人,要不诺贝尔奖怎么是给两个美国人和一个日本人。所以说锂离子电池是日本人发明的这个话不完全对,可以说锂离子电池是日本人先产业化的,这句话是对的。我们可以从这张图看得出来,日本人最早1991年宣布产业化,市场占有率是100%,然后一直往下掉,现在还在往下掉。连索尼公司都不做锂离子电池了,它的锂离子电池卖给了另外一个公司。韩国人跟中国人是往上走的,到2014年我们中国的动力电池、锂电市场份额已经超过了日本跟韩国,处于世界的第一位,现在还在往上升。我们锂电池技术从目前发展的情况来看是不错的。实际上是学术界、工程界和产业界的一个合作,是研究院所和大学的通力合作,高度重视原始创新、基础研究和应用研究紧密结合,加快研究成果的产业化进程。Goodenough(约翰·古迪纳夫)发现了普遍使用的正极材料钴酸锂还有磷酸铁锂,但这两种材料都有缺点。钴酸锂实际上只能取出0.5摩尔的锂,而磷酸铁锂实际上是个绝缘体,都有缺点。我们想办法找出它的缺点,然后通过理论计算和试验相结合进行了改性并且取得了专利权,这个专利权对于我们锂离子电池的发展起了非常重要的作用。前几年比利时的五矿公司要到中国来收锂离子正极材料知识产权费,据说是一吨要收5万。做钴酸锂三元材料大概一吨的利润可能也不到5万,他们就到海淀知识法庭把我们告了,后来中国的做正极材料的企业联合物理所和他们庭外和解,因为我们有这个专利,所以他们再也没有提要收专利费的问题。看得出来,不是我们的原创材料,但是我们做了工作,我们也申请了我们的专利,对于保护我们自己的企业是很有好处的。第二个例子就是磷酸铁锂。它是个绝缘体,我们通过理论计算,它是个一维的离子导体,如果说你在锂位掺上铬这种大的离子的话,就把这个锂的通道堵塞了,这样是不行的,没法用。后来就有人又提出来一个在铁位掺钠。铁位掺钠的时候,颜色变黑了,电导率也提高了几个数量级,它的离子电导率和电子电导率都挺好。所以法国和德国科学家认可这个工作,这是唯一的一条可行的路,打破了国外的原始专利对磷酸铁锂材料的垄断。这样才有我们现在各锂电池企业在相当大量地使用磷酸铁锂材料,不受国外知识产权的影响。从这两个例子可以看得出来,虽然我们没有做原始创新,是我们给它改性、再创新了,也是非常重要的。刚才讲的是两个正极材料,那么现在我讲负极材料,这是我们的原始创新了。清华大学很早就申请了天然石墨做锂离子电池负极的专利。两年前,它申请了国家的发明奖,这个发明奖就等于是承认了我们用天然石墨做锂离子电池的负极是我们的知识产权。光有石墨还不行,石墨的容量是比较低的,372毫安时每克。硅的容量实际上是相当高的,那么硅能不能够作为锂离子电池的负极呢?1999年我就做了这个工作,申请了第一个专利。所以国际上第一个硅作负极的专利是我们申请的,这个是美国人也承认的。但是你要把它用上,还是相当困难的。从几百毫克到几百公斤,用了17年的时间,这17年我们走的路从文章变成技术,然后变成产品,变成市场。我们现在的原材料基本上是已经国产化,进口的量已经相当少,同时我们的设备绝大部分也都是国产化的设备,更不用说员工的技术,现在基本上都是我们自己培养的技术。自从发现了电以后,人类就一直在想方设法把电储存起来,于是有了电池,而科技的进步,让电池的蓄电能力越来越强。随着锂电池、太阳能电池等新型动力电池的问世,电池技术已今非昔比。尽管现在锂离子电池的 ...
    氢云观察:绿色能源,当年走过哪些弯路?

    氢云观察:绿色能源,当年走过哪些弯路?

    氢云链2020-3-1 18:07
    2019年下半年以来,打开彭博的能源界面,化石燃料时代逝去,市场面临能源转变的投资革命,成为咨询重点。彭博预计,2010年后太阳能综合成本已下降85%(截至2019年6月),到2050年还将再下降63%;风能和太阳能的成本下降时快于煤和石油的;2020年或随后不久,风能和太阳能比重将超过核电。全世界持续追求能源革命,几十年来对化石能源枯竭的担忧,终于迎来问题最终化解时代——以绿色可再生能源对化石燃料的替代,当前风能和太阳能的技术进步,使得成本已到替代化石临界点;能源结构变革正进入临门一脚或加速阶段。在全球追求可再生能源进程中,人类又是走过了哪些弯路呢?投资人进行了哪些试错?中国当前如火如荼的新能源建设和应用发展,是试错之后的正解?还是仍在试错中?西方在这个过程中试错和投入成本,都可全人类的能源革命带来了重大贡献。回顾这些已证明错误的路径,有助于我们更好理解当前的“新能源”革命。1.薄膜电池技术太阳能电池技术刚出现之时,成本高昂,除了不计成本的卫星太阳能板使用外,商业使用根本无法推开。2008年太阳硅电池每千克475美元(当时国内上了多少厂,随着价格下降又倒了多少,在资本市场违约史上也产生过里程碑式案列),2019年这个价格是9美元。由于硅板的昂贵,有投资者提出了另外的太阳能开发新技术路径——薄膜电池。代表性的有铜铟镓硒化物(Copper Indium Gallium Selenide CIGS)薄膜电池、碲化镉(CadmiumTellurideCdTe)以及有机薄膜电池等。美国的Solyndra LLC曾为这个项目筹集到了5.75亿美元,后于2011年破产。2.飞轮储能(Flywheel Energy Storage)飞轮储能是一种新型机械式储能技术,具有环境污染小、储能密度高、瞬时功率大、响应速度快、使用寿命长和应用温度范围广等诸多优点,是基于永磁无刷直流电机的飞轮储能单元的能量转换控制系统。它主要目的是用于平衡电网用电,减少波动能源损耗。同样在电池技术的进步下,投资项目很快遭到淘汰。3.生物燃料技术(biofuels)生物燃料,比如用玉米制作酒精或生物柴油,按比例添加到化石燃料中,这是不久之前石油价格在80美元上方的年代,非常热门的投资项目。2008年油价高涨时期,一度认为只要5~15年时间,生物原料转换技术将逐渐走出实验室阶段,走向市场,而用纤维素生物燃料的机动车也将迅猛增加。市场还预测,2011-2021年将以从第一代燃料向纤维素燃料和海藻油等第三代燃料转变;为了避免同植物的竞争,秸秆、木屑等具有纤维素质的植物废物和木头,都会被用来发展生物燃料——记得当时中国股市上这叫“生物柴油”概念。4.太阳能塔(solar power tower)这个设想一看就很酷,虽然很费钱!建一个像中国天眼那样,甚至还要大的太阳镜面,把太阳光集中反射到一点,在焦点上架个锅炉,用太阳光加热产生蒸汽发电。美国加利福利亚的一家公司化22亿美金建了装机容量为377兆(megawatts)的全球最大太阳能塔。投资人声称,虽然发电成本比较高,但通过在上面溶解盐,可以在晚上也发电。这个令人脑洞大开的设想,不仅在美国,在智利和澳大利亚都有实施项目,当然现在都在经济上难以为继了。5.小型风轮机(small wind turbines)类似于现在的分布式光伏发电,家家户户都在房顶安个小风力发电机。如果你看到某些地方(尤其是农村)习惯在屋顶安个塔,那么你就会认为安个小风力涡轮发电机也是很正常的。美国的一家公司(Urban Green Energy Inc)就曾实施了这样的商业计划,UGE开发了不同尺寸的风力小发电机,还真卖出和安装了一些,一直到2016年。6.海洋能(Marine energy)这是一种利用海洋运动过程生产出来能源的形式,这些能量包括潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能和海水盐差能等形式。主要设想是在海面上漂浮个发电机,利用海面的涌动来发电。海洋能技术公司联合洛克希德马丁(Lockheed Martin Crop)于2012年在澳大利亚搞了个大型的海浪发电项目,但2014年因无成本优势而不再发电。除了海浪发电电外,潮汐电厂则在全球各地都有分布,且仍在运行中。实际上,能源方面的变革是需要配合能源使用方面的进步的,随着能源消费类型的多元化和新型方式普及,如氢能源和电动汽车,对能源收集也趋向多元化,太阳能和风能成为现实商业性选择。按照彭博资料,海外布局在绿色能源发展方面,正走向风、电、太阳能和储能系统(储能电池和燃料电池)联动的局面。壳牌已在研发投资家用储能系统,电网以后是一定要和储能系统合一的,未来电动车将能接入电网(双向充电),可以充当分散的储能器;这个虽然现在看起来有点遥远,但社区储能系统,地方发电厂演变成储能区,居民储能系统都是海外传统能源巨头战略研发投资方向。(转自:胡月晓 ICF) ...
    氢云观察:核心氢能标准滞后将制约产业发展

    氢云观察:核心氢能标准滞后将制约产业发展

    氢云链2020-2-29 10:19
    新兴产业的有序发展离不开标准的支撑。氢能产业链的复杂性导致其标准制定涉及多个部门,因此技术标准的制定难以协同,尤其是关键技术的标准缺失严重,成为制约我国氢能发展的重要问题。建议以加氢站为核心,上下游联合攻关核心技术,快速形成具有中国特色的技术标准体系,以占领氢能产业科技创新的制高点。一、我国氢能标准总数第一截止2019年7月,我国氢能标准共计82项,在欧、美、日和国际ISO/IEC标准中排名第一。我国的标准工作在数量方面取得不俗的成绩,但在许多细分领域仍然有缺失和空白,比如在PEM制氢、车载高压Ⅳ型储氢瓶、45MPa以上高压气氢运输车、加氢站的消防验收等,未来氢能标准制定工作仍然任重而道远。
    氢云观察:新能源汽车领域政策频出意味着什么?

    氢云观察:新能源汽车领域政策频出意味着什么?

    氢云链2020-2-28 12:06
    智能电动汽车也许有机会成为继当年房地产和传统汽车行业之后的又一“核心支柱产业”。2月25日,工信部发布了《关于有序推动工业通信企业复工复产的指导意见》,其中特别提到重点支持新能源汽车、5G、工业互联网等战略兴新兴产业。这只是近期新能源汽车/智能电动汽车相关行业获得大力扶持的信号之一。2月23日,11部委联合发布《智能汽车创新发展战略》,指出发展智能汽车不仅有利于加速汽车产业转型升级,更有利于加快建设制造强国、科技强国、智慧社会,增强国家综合实力。这是一份具有指引意义的文件,对各地区该如何发展智能汽车和车联网技术给出了方向。不久前2月10日,工业和信息化部发文对《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》(工业和信息化部令第39号)进行修改,将“从业企业应当具备生产新能源汽车产品所必需的设计开发能力”,修改为“具备生产新能源汽车产品所必需的技术保障能力”。这是对新能源汽车发展与时俱进的调整措施。进一步放宽事前准入门槛,采取更加开放包容的监管手段,将给企业和市场更多选择空间。再早之前,2019年年底,工信部发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)。规划指出,到2025年,新能源汽车新车销量占比将达到25%左右,智能网联汽车新车销量占比将达到30%,高度自动驾驶智能网联汽车实现限定区域和特定场景商业化应用。电动化与智能化、网联化深度融合。电动化是基础,网联化是条件,智能化是关键。这一份份政策的发布和修改无不标志着基于电动车的智能化和网联化正在成为核心战略的一部分。最近5年,国内涌现了一批初创电动汽车公司,也被称为“造车新势力”。这批或带有互联网基因、或拥有传统造车经验的公司正试图扛起“中国智能电动汽车”的大旗。相比体量巨大的传统汽车制造商,他们的动作更敏捷、更高效、更具执行力。但其扛风险能力、资金周转和产业链经验方面则是相对弱项。眼下,密集发布的上述政策对这些造车新势力们而言有何现实意义?他们如何看待这个风口,又将如何突围?界面新闻近日与多家造车新势力聊了聊。小鹏汽车:智能汽车行业应该加大开放、减少约束小鹏汽车董事长何小鹏认为,近日刚发布的《智能汽车创新战略》“非常好”。他对界面新闻表示:“电动是一种硬件、能量传送、能量储存方式的改变,但是智能汽车是软件能力的改变,是硬件、软件、服务运营能力的的叠加,所以小鹏汽车非常期望能够把智能汽车这条线做下去。”小鹏P7“有了宏观的指引之后,相信未来 1-2 年里面不同的部委、管理机构、省市都会逐渐推出更具体的执行方向,”何小鹏表示:“因为小鹏汽车从诞生的时候就以智能为目标,把智能技术做好,从某种程度来讲,目前中国在软件上做全栈自动驾驶的企业,小鹏汽车应该是唯一一家。(注:因为目前小鹏还不自研生产芯片,所以是某种程度而言)这跟小鹏汽车创业的目标和愿景是一致的。”而对于工信部放宽新能源车生产企业准入门槛——“重点由设计创新转变到质量保障”。何小鹏则认为:“首先,11部委的智能汽车创新战略指出了未来的方向和赛道是智能汽车,工信部放宽新能源车生产企业准入门槛是一定程度上解绑门槛,再者,两个政策的前后推出,使更多国内外的优秀企业能够继续开发智能汽车。中国互联网的成功主要是因为对外的全球性开放、少管少约束,只是在宏观的角度来做把控,所以中国互联网最后出现了很多全球化的企业。相信中国的智能汽车行业也会这样。”他补充道:“这是一个好事情。任何事物诞生时难免都会有问题和不足,核心是看它变好的速度。今天的政策很令人开心的原因是它正在快速的变化,而且正在越来越快向好的方向发生变化。”当然,挑战与机遇并存。“第一,有多少人能够在政策之下投入巨大的研发费用,承担巨大的风险?第二,我个人的感觉是「思考很容易,转弯很难」。对于大企业转弯(注:从汽车到智能汽车,从智能汽车到智能电动汽车)做到位更难。有多少人能够把这个痛苦的转弯做到位,也是一个很大的挑战。”何小鹏说。眼下,小鹏汽车第二款车型小鹏P7即将上市,这款新车的NEDC续航最高可超过650公里。该车采用了英伟达DRIVE Xavier自动驾驶芯片,算力提升了200倍。通过更深层次的软硬件融合,小鹏汽车正在为后期强化OTA升级能力打基础。拜腾汽车:行业竞争加剧,不能放松产品要求在多家造车新势力中,拜腾是唯一一家产品还未上市,却仍在“主流梯队”里的公司。按照计划,其首款量产车M-Byte将于今年年中上市。对于《智能汽车创新战略》,拜腾汽车首席事务官丁清芬告诉界面新闻:“这从国家战略层面给予了智能汽车产业方向性的指引,对于拜腾来说是非常积极的信号。”拜腾M-Byte在拜腾汽车看来,车内体验的智能化与前瞻的设计语言是这家公司的核心优势。此外,“政策中提及‘支持国内企业加快国际市场布局,增强海外研发能力’,也与拜腾的全球化战略不谋而合。”丁清芬表示。拜腾全球总部位于南京,除此以外,在美国圣克拉拉的设计中心负责用户界面和软件设计、在慕尼黑的设计中心则负责车型概念和设计。在上海、北京、香港等多地均设立办公室。据了解,当前M-Byte现有的6万多张订单中,有50%来自海外用户。随着新能源汽车产品准入进一步开放,丁清芬认为:“生产企业一定程度上获得了更大自主性,将加大行业的竞争力度,激发供给侧的活力。”但面对政策中“设计创新向质量保障”的转变,丁清芬指出:“放宽准入门槛不等于放松对智能汽车产品的要求。一方面新能源汽车企业要不断修炼内功,为消费者提供更具竞争力、高品质、高安全性的产品,一方面要迅速推进工业化生产,充分利用宝贵的发展期。”眼下,拜腾南京工厂在去年11月份下线了首台试装车,并在年底实现量产。一期产能达到15万辆/年。同时,拜腾汽车计划在2022年实现盈亏平衡。爱驰汽车:坚定以智能化为核心的技术创新路线对于《智能汽车创新战略》,爱驰汽车表示:“爱驰自创立初期就致力于通过领先的智能制造、智能产品和智能服务加速汽车产业进化。《新智能汽车创新战略》的出台,将有利于爱驰汽车坚定信心和既有的发展战略,继续聚焦以智能化为核心的技术创新,进一步完善智能化布局,逐步实施研发与制造分离,加快实现爱驰三步走战略中的第二步——成为数字化驱动的汽车智能科技公司。” ...
    氢云观察:韩国对氢能产业规划究竟有多大?

    氢云观察:韩国对氢能产业规划究竟有多大?

    氢云链2020-2-28 11:15
    韩国作为“亚洲四小龙”之一,在经济发展方面,显得非常激进。韩国的很多经济发展路线,基本都是参照“兄弟”日本和“大哥”美国的发展模式。可以说,非常具有前瞻性和赌博性。以氢能产业为例,韩国选定的发展路径和全面电动化的战略相比,差异化很大,可以说是有点疯狂。这和韩国电力资源禀赋有很大的关系。公开数据显示,韩国在氢能源汽车领域异军突起、后来者居上,似乎已超越美、日、德的老牌工业化国家,俨然已是全球氢能源产业和氢能源汽车产业的领跑者。韩国氢能源产业发展得益于韩国政府制定的国家氢能源战略支持,发展氢能源和氢能源汽车,构成了韩国国家整体能源战略重要组成部分。2019年,韩国Kogas宣布投资4.7万亿韩元建造氢气生产设施,到2030年建成25座氢气生产厂和管道,预计管道总长度为700公里,以便在韩国运输气体;此外,氢气价格将降至每千克4500韩元,并进一步降至每千克3,000韩元。另外,现代汽车在韩国氢能源战略中,具有不可替代的核心位置,是全球范围内为数不多已在市场上成功推出燃料电池汽车产品的制造商之一,国产化率已达到90%以上,自主发展格局已经形成。2019年,全球氢燃料电池乘用车销量创下历史新高,超过7500辆,同比增长约90%。增长最主要贡献来自韩国的现代NEXO和日本的丰田Mira。其中,现代NEXO氢燃料电池汽车销量4818辆,跃居全球第一。1997年,现代汽车开始研发氢燃料电车技术,并于2006年推出了自主研发的第一代氢燃料电池车,成功组装了30辆SUV和4辆大巴。2009年,现代汽车第二代氢燃料电池车进化到示范运行阶段。2013年,现代推出了Tucson FCEV(全球首款大规模量产的氢燃料电池电动汽车之一)。公开数据显示,Tucson FCEV燃料电池车搭载的氢燃料电池单元可提供最大功率134马力,最高时速为160km/h,续航能力高达588km,在韩国、北美和欧洲18个国家销售,实现了千辆规模的市场销售。2018年,现代推出了全新一代NEXO氢燃料电池车,代表了当今全球氢燃料电池车的最高水平。NEXO所搭载的第4代氢燃料电池堆比上一代电池堆体积更小,功率却反而提高了20%。因此,现代的氢燃料电池系统由此跻身为2019年沃德十佳发动机行列。此外,现代汽车计划在2030年新建两座工厂,生产50万辆燃料电池电动汽车和70万套燃料电池系统。此举是目前世界主流汽车厂商中唯一十分明确地提出长期又系统的氢能源战略及发展目标的。从燃料电池方面来看,2019年韩国占全球燃料电池出货量的40%,氢燃料电池发电量为408兆瓦,超过美国(382兆瓦)和日本(245兆瓦)。从加氢站建设来看,韩国共建设了34个加氢站,全年新建数量居全球前列,可以说是美国加州之外最大的氢能源应用生态。据了解,韩国政府和企业将以公私合营的方式在2023年之前投资2.6万亿韩元,以加快该国氢燃料电池汽车生态系统的建设,目标是到2022年安装310个加氢站,对应在面积大约10万平方公里的国土,加氢站的空间分布密度足以满足氢能源汽车起步发展的需要了。此外,根据韩国政府2019年1月17日正式对外发布的《氢能经济活性化路线图》有关目标,计划到2040年生产620万辆氢燃料电池电动汽车,并在全国建立1200座加氢站。在路线图中,韩国政府宣布多样化氢供应组合,未来20年内,增加氢供应量至526万吨。且支持氢能在工业、家庭中的供电,并研发由氢能驱动的船舶、火车和建筑机械,全面打造氢经济社会。另外,韩国政府计划到2025年,通过提供补贴等措施将氢燃料电池乘用车的年产能提升至10万辆;计划到2030年,该国氢燃料电池电动汽车的数量达到180万辆。(转自氢能圈)
    2019乘用车市场报告:乘用车市场连续两年负增长,新能源汽车遭遇“滑铁卢”

    2019乘用车市场报告:乘用车市场连续两年负增长,新能源汽车遭遇“滑铁卢”

    氢云链2020-2-24 14:01
    近日,汽车行业数据综合服务平台“大搜车智云”发布《2019乘用车市场报告》(以下简称《报告》),针对2019年国内乘用车市场,从销量、价格和政策三个角度进行了分析解读,试图挖掘出2019年乘用车市场的关键变化点及其背后的原因。乘用车市场连续两年负增长 新能源汽车遭遇“滑铁卢”在2010年至2019年的十年间,乘用车市场规模翻倍,由1077万增长至2133万,2017年销量到达顶峰。但在接下来的2018年,乘用车销量同比增速从正值转变为负值,这一趋势一直延续到2019年。而此前逆势而上的新能源汽车,也在2019年遇冷下滑。报告显示,2019年新能源车销量为915067辆,2018年为927711辆,同比增速从2018年的68.6%断崖式下降为2019年的-1.4%,这也是新能源汽车十年以来首次出现负增长。  除此之外,报告还显示在2019年各城市级别TOP10城市销量份额中,一二线城市仍占比近半,为47.6%,四线以下城市份额10年间仅上升2.5%,市场下沉未见成效。低线城市仍有巨大潜力,可预期2020年会有更多厂商尝试用更灵活的渠道方式打进四五线城市。2019年6月价格指数跌至谷底 下半年出现回升2019年1-12月整体市场价格指数呈下降趋势。受国六实施影响,价格指数7月出现回调,6月为全年最低,主要是厂家降价清理国五库存所致。由于国六产品价格普遍高于国五,因此较2018年同期相比,2019年下半年价格指数明显上升。为抓住过渡期最后的政策红利,众多车企开始疯狂打折促销清库存,2019年6月新能源汽车价格指数下探至谷底,而许多消费者的购车需求也在短短两三个月里集中提前释放,共同推动了当月新能源汽车销量同比猛增八成,但也给下半年的市场带来巨大压力。 2019年新能源财政补贴政策的改变,也影响了乘用车市场结构。2013-2018年,高额补贴同时刺激了供求两端,拉动了行业爆发式增长,2019年补贴退坡,新能源汽车增速开始放缓。而第三个政策因素则与正在实施的“双积分”政策相关。
    为什么氢能源产业链中首先需要关注加氢站?

    为什么氢能源产业链中首先需要关注加氢站?

    氢云链2020-2-24 13:23
    前言:这篇报告回答了投资者最关心的四个问题,为什么氢能源产业链中首先需要关注加氢站? 加氢站发展现状及相关政策。1)加氢站是连接上游氢气和下游燃料汽车用户的纽带,是大规模发展燃料电池车的基本条件。我国的加氢站核心组件国产化程度较高,若建设能够规模化,可以有效地控制成本。2)截至2020年1月,我国已建成加氢站61座,规划和在建的加氢站有 84 座。政策方面,我国多地相继出台加氢站补贴相关政策,单座加氢站补贴金额100-500万。并且,我国龙头企业,如中石油、中石化开始布局氢能源产业链,起到了行业带头作用。3)不同类型的加氢站建造成本差异较大,我国建设的加氢站以高压氢气加氢站为主,造价大约在1500万元,近期有所下降。成本下降主要源于规模化建设以及采用新的设计和技术提高效率,我们推算,未来加氢站降本空间在30%-40%左右。4)我们的加氢站主要建在物流车、公交车及专用车能够稳定运营的区域,从而保证加氢站的利用率。目前我国加氢站的利用率约为40%,未来市场规模提升后,我们认为利用率有望达到70%。
    氢云观察:氢能源汽车的关键技术分析及对策探讨

    氢云观察:氢能源汽车的关键技术分析及对策探讨

    氢云链2020-2-23 14:06
    汽车排放造成的环境污染和石油资源枯竭正日益加剧,寻找清洁的替代能源,是每一个国家必须面临的问题。氢气来源广泛,可以通过太阳能、风能、核能等分解水获得;如果将其作为车载燃料,反应后只生成水,既能缓解环境污染,又能消除石油危机。氢燃料电池汽车正好满足了这些要求。燃料电池由于完全不进行燃料的燃烧过程,而是通过电化学反应直接将燃料的化学能转化成电能 , 因此它的能量转化效率可高达45%~60%,约是内燃机的两倍,而随着技术的进步,还可以达到更高。另外,氢燃料电池汽车不排放 SOx、NOx等有害气体,也不产生温室气体二氧化碳,可谓是真正的零排放汽车。再者氢燃料电池汽车不存在纯电动车充电时间长、续航里程短的弊病,所以它的诞生和发展对于汽车领域来说具有里程碑意义的。尽管氢能源汽车有着众多优点,但它仍有许多问题尚未得到妥善解决,导致其至今无法占据汽车的主流市场。比如氢气的制备和储存难,氢燃料电池的寿命低、成本高,加氢站等基础设施建设滞后解决好这些问题,将会为汽车界乃至所有的工业领域打开一个全新的局面,并且将有效化解能源危机、改善人类的生存环境,为人类社会的长远可持续发展做出重大贡献。1.发展氢能源汽车的优势氢气来源广泛,可通过电解水、化石燃料转化、生物分解有机物等方法制取,且氢气与氧气反应只生成水,生成的水又可以循环利用,因此,氢能源的可持续发展性非常优越,且氢燃料更经济更节能:氢燃料电池汽车每公里的燃料运行成本大约为汽油车的60%,未来还能降至更低。各国都很支持氢燃料电池汽车的发展,相关的补贴条件非常优渥。氢能源汽车主要分为两种:一种是氢内燃机汽车,即氢气直接在发动机的气缸里燃烧,化学能转化为机械能以驱动汽车行驶,和传统内燃机原理相似;另一种是氢燃料电池汽车,氢气供入燃料电池与氧气反应产生电能,电能再供给电动机以驱动汽车行驶,属于典型的电动汽车。目前氢能源汽车的主流发展方向是氢燃料电池汽车。氢燃料电池汽车具备以下特点:1) 燃料电池没有像内燃机一样的运动部件或摩擦副,能量转换在静态下完成,工作时无噪音、无振动,且运行温度低(80°C左右),功率响应快。2) 燃料电池直接将燃料的化学能转化成电能,不受卡诺循环的限制,能量转换效率高,可达到60%以上。3) 相比纯电动车搭载的动力锂电池,氢燃料电池质量轻,补充能量的时间短(加氢只需3〜5分钟),续航里程长(>600km)。燃料电池可以装配在不同用途和不同型号的车辆上,功率只需通过配置单体电池的片数来选定,而续航里程则由氢燃料罐的大小(储氢容量)来决定。2.氢能源汽车的关键技术分析2.1氢气的制备、存储技术电是一种二次能源,需通过消耗一次能源来获得。最合理的是采用风力发电或太阳能发电。此外,风电和太阳能光伏电,业内称呼为垃圾电,其功率不平稳,发电时间不稳定,会对电网产生巨大冲击,所以这两种电很难并入电网。如果给这些电厂配备电解水制氢设施,这些垃圾电就能被就地消纳。因此氢气的制备选择电解水制氢法。作者进行了《关于氢能源汽车的技术认知及发展前景调查》(以下全部简称为《调查》)的调查报告,报告中对于"你认为最经济环保且最适合大规模生产的制氢方法是什么?”(如图1),有62.73%的人认为是"太阳能电解水制氢或太阳能光解水制氢”,占比最高;其次是"风力发电,电解水制氢”,占比50.91%,该两项数据也可以充分说明人们对风电制氢和太阳能发电制氢的期望和科学的制氢方式是相吻合的。除了以上三种储氢方式,其实还有一种最新的有机液态储氢。中国地质大学的程寒松教授和他带领的团队,将特定的不饱和芳香烃作为载体,通过催化的方式把氢化合进载体里,实现了在常温常压下就能将氢气存储起来。2016年9月,首台使用该技术的氢能客车"泰歌号"在武汉扬子江汽车集团有限公司成功下线,标志着我国卓有成效地推进了氢能源在汽车领域的产业化应用进程。2.2氢燃料电池技术质子交换膜燃料电池(PEMFC)易于实现小型化,并且能量转换效率高、低温启动性能好、可输出电流大、工作噪音小,因此最适合汽车搭载。PEMFC 的核心部件是膜电极组件(MEA),其包括质子交换膜、催化层、气体扩散层(GDL)等片层结构。GDL 通常为经过聚四氟乙烯憎水处理的石墨炭纸,其上需附着一层活性炭以使表面平整,再附着上铂催化剂。这几层材料经过热压成型后便形成 MEA,MEA 的两侧需装上密封圈,然后将其置于双极板之间,由此构成单体电池,若干块单体电池便组合成燃料电池电堆。双极板通常用石墨制作,需用数控铣床或者精雕机在其上加工阴、阳极气体流场,复杂的机加工使得双极板成本较高。PEMFC的工作原理为:H2和〇2通过双极板上的气道分别到达电池的阳极和阴极,通过MEA上的扩散层到达催化层。在膜的阳极侧,H2在阳极催化剂表面上解离为水合质子和电子,水合质子通过质子交换膜上的磺酸基传递到达阴极,而电子则通过外电路流经负载到达阴极;在阴极的催化剂表面,氧分子结合从阳极传递过来的水合质子和电子,生成水分子。在此过程中,质子要携带水分子从阳极传递到阴极,阴极也会因电化学反应而生成水,这些水都从阴极排出。PEMFC的工作原理如图3所示。3.2 落实加氢站的建设,优化能源补给网络在氢能源汽车产业链上,加氢站是上游制氢运氢与下游燃料电池汽车应用的重要枢纽。完善加氢站的建设,有利于加快氢能源汽车的普及和技术研发进程。加氢站的建设,必须由点及线、由线到面地进行布局。氢能源汽车通常优先发展商用客车,主要原因为:①公共交通的能源利用效率高,人均的能源消耗量低,示范效果的受众面比乘用车广;②公共交通的运行线路固定,且车辆集中,建设配套的加氢站难度较小。因此,加氢站早期的布置可以选取公交线路的起点和终点进行建造,然后在公交线路的沿途增设适当的数量,这是由点及线的过程。氢能源商用车促进加氢站网络线的形成,氢能源乘用车加氢也会变得便捷起来。氢能源乘用车的能源补给服务得到完善,又会促进加氢站由线扩展到面,进而逐渐形成完整的区域化加氢网络。加氢站的结构与加油站却相差不大,可以通过适当的手段将加油站改造成加氢站,比如现在有不少加油站都是废弃的,可以将它们很好地利用起来;或将加氢站合并建在加油站的旁边,两种方法都可以节省一部分的用地 ...
    潍柴动力、厦门金旅等7款燃料电池车型上榜第2批新能源推广应用目录

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    氢云链2020-2-17 15:30
    近日,工信部正式对外发布《第328批道路机动车辆生产企业及产品》公告。于此同时,本批公告中也发布了《新能源汽车推广应用推荐车型目录(2020年第2批)》。氢云链注意到,本批上榜《推广目录》的燃料电池车型共8款。其中,新增7款,变更1款。具体来看,本批上榜《推广目录》新增7款产品的生产企业分别是:中国重型汽车集团有限公司、厦门金龙旅行车有限公司均上榜2款,上汽大通汽车有限公司、扬州亚星客车股份有限公司、南京金龙客车制造有限公司均有1款车型上榜;佛山市飞驰汽车制造有限公司在2019年第11批发布推荐车型发生变更。车型方面,燃料电池城市客车7款,燃料电池厢式运输车1款。燃料电池系统方面,有5家企业分别为7款车型提供,具体为:河南豫氢动力有限公司、潍柴动力股份有限公司、上海捷氢科技有限公司、苏州弗尔赛能源科技股份有限公司、深圳市氢蓝时代动力科技有限公司。续航里程与功率方面,最高续航里程为南京金龙客车制造有限公司NJL6859FCEV7燃料电池城市客车700公里续航,于此同时,最大功率为上汽大通汽车有限公司SH5127XXYZKFCEVWZ燃料电池厢式运输车83.5Kw.