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    走进马钢:共同把握能源变革对钢铁企业的挑战与机遇

    走进马钢:共同把握能源变革对钢铁企业的挑战与机遇

    氢云链2019-9-26 11:02
    为推动氢能产业发展,同步促进钢铁行业战略升级和数字化建设,9月23日,氢云链团队与马钢股份技术中心团队在技术中心会议室,围绕“能源变革对钢铁企业的挑战与机遇”为主题,分享了国内外钢铁企业氢能实践案例,探讨了氢能产业对钢铁产业的技术创新、材料创新、业务创新的影响,初步得出目前马钢发展氢能产业的存在机会、挑战、路径以及目前马钢发展非钢业务优势。图1 氢云链团队与马钢专家进行讨论马钢集团推崇创新文化,向来重视传统产业与新兴产业的融合发展,密切关注氢能领域技术发展状况。除了马钢股份技术中心核心团队以外,集团内所有新能源板块企业和科研院所的负责人均参与了此次讨论,包括技术中心能源综合利用所,特钢所,马钢能控中心,马钢化工能源科技公司,晨马氢能源科技公司等,双方团队就氢能炼钢、氢气制取、储运和应用落地技术可行性做了热烈、深入和充分沟通。交流会上,氢云链科技邱月盈博士首先从世界能源发展规律和历次能源变革对工业革命的影响的宏观角度,由上而下剖析了此次氢能源革命产生的动力、潜力、逻辑和前景,提出国内钢铁企业将面临着排放限制、成本提升、错判路线和错失红利等四个挑战。但国内钢铁产业发展氢能有天然的优势,机会大过挑战!其次,根据氢云链的研究,预判未来中国是制氢和用氢大国,也有机会成为氢能出口大国,前景可期,市场空间可达到30万亿;认为随着可再生能源的发展,氢能产业化与能源互联网革命必将到来,钢铁产业有机会从材料供应商转变为能源服务平台,也可以从生产领域进入消费领域。最后,邱月盈博士介绍了氢云链的“3+3”服务模式,可以从媒体平台、数字化供应链、能源互联网三个维度为钢铁企业氢能转型战略设计和项目落地提供全方位服务。图2 氢云链董事长邱月盈博士做氢能专题汇报在接下来的问题讨论环节中,氢云链团队针对马钢专家集中关注的三个问题做了详细的解答,获得马钢专家的认可。图3 化工能源科技副总朱乐群在交流环节发表观点问题一:制氢的方式和效率能否改善?对于制氢的方式与效率,氢云链团队认为,目前制氢以化石能源制氢为主,未来会转向可再生能源制氢。制氢效率的问题,需要技术和规模两个方面均取得突破才能解决,类似鸡和蛋问题,需要前瞻性布局,必须进行持续的发展,若仅仅等待技术突破再进场将失去市场先机,同时会使技术突破时间推迟。问题二:如何解决通过煤得到的氢气进行冶金并非真节能减排?氢云链团队通过分析德国、日本与韩国氢能冶金的案例,说明了在实验阶段可以通过可再生能源获得廉价、清洁的氢气。同时若钢铁企业大规模应用氢能冶金,将倒逼制氢环节的向清洁高效的方向发展,从而形成一个相互促进的过程。图4 技术中心副主任李帮平在交流环节发表观点问题三:钢铁与氢能结合点?氢云链认为,钢铁企业是制氢企业,能够通过现有煤化工环节获取廉价氢气;钢铁企业也是用氢企业,能够在氢能产业链多个环节参与氢能基础设施建设;钢铁企业也是材料创新企业,能够成为氢能产业基础材料供应商,如管道、金属板、压力容器等都与钢材料有关;也可以从材料供应商进入到终端应用环节,如特种车辆加工制造、电堆、发电厂等环节,甚至具有互联网思维的钢铁企业可以从材料供应商转变为能源互联网平台。具体哪些结合方式最有效果,取决于公司战略和技术储备以及在氢能实践的经验。图5 技术中心常务副主任张建在交流环节发表观点最后,马钢技术中心常务副主任张建对此次交流活动发表总结讲话:在制氢方面,目前钢铁企业并非是用化学能源制氢,而是在传统的能源利用方式中产生了氢。用于氢能产业可以将其从低附加值的产品变为高附加值产品,钢企制氢,并没有改变钢企的能源结构和减少排放,但若氢冶金能够大规模应用,又将反过来改造钢铁企业的能源结构,进而推动可再生能源制氢的发展,能源的高效转换就成为重点,大规模的氢气储运的问题就需要解决。同时,张建主任还指出“在应用端氢能源有燃料电池汽车、氢冶金等很多热点,这么多热点串起来,很可能不是一家企业、一个地方政府能够推动起来,需要有人把企业和政府串起来;而在新型的园区企业信息服务,可能需要得到政府的协作,打通企业之间的信任关系。希望氢云链与技术中心一起共同攻关,在技术、市场和产业联盟上做出有建设性的合作。”最后,马钢技术中心与马钢化工能源均与氢云链达成战略合作意向。合作将从两个层面展开。与技术中心战略合作主要内容包括马钢主要产品升级,创新应用研发,新能源汽车等新能源交通装备类应用材料创新研发,氢能源产业涉钢产品研发及应用;能源与钢铁企业企业技术创新联盟构建等方面开展战略合作。与化工能源科技公司的合作内容则包括:战略规划咨询、氢气提纯技术引进及应用、储氢罐特种钢材料研发及应用(联合马钢技术中心),氢能产业战略合作投资和引进项目投资者等若干方面,具体合作细节将根据具体项目和要求另行约定。 ... ...
    资本热捧氢燃料电池汽车:市场大规模推广还需10年?

    资本热捧氢燃料电池汽车:市场大规模推广还需10年?

    氢云链2019-9-24 15:34
     “总体来看,目前全球燃料电池汽车已经进入市场化示范阶段,预计2020年前后将进入产业化发展阶段。”9月22日,中国电动汽车百人会理事长陈清泰在2019氢能产业创新发展峰会上表示。  随着氢燃料电池汽车的产业化不断推进,也催生出一波“投资热”。据不完全统计,今年前8月,国内氢能和燃料电池领域的投资项目已超过千亿,其中包括多个百亿级项目。中国汽车工程学会的数据显示,2018年,氢燃料电池产业相关投资及规划资金超过850亿元。  在二级市场, A股部分与氢能相关的上市公司市值见长,越来越多上市公司也开始布局燃料电池产业。运行两个月的科创板,也让更多的氢能产业链公司有机会与资本市场对接。  7月8日晚,第一家申请科创板上市的氢燃料电池公司亿华通,获上交所受理上市申请。公司拟募资12亿元,保荐机构为国泰君安证券。  “最近我们就会回复亿华通申报科创板的第一轮问询,第一轮亿华通的问询有60个,算是比较多的。对于这个行业的前景,上交所在审核当中给予了必要的支持和肯定。”9月22日,国泰君安副总裁朱健表示。  科创板提供新机遇  截至9月22日,上交所官网共披露科创板申报上市公司156家,其中有29家公司已经上市交易,4家公司已完成网上申购但尚未确定发行上市日期。新能源汽车是科创板重点支持的行业之一。在科创板已经上市的29家公司中,包括容百科技、杭可科技等多家动力电池产业链中上游公司,天奈科技即将挂牌,动力电池生产商孚能科技的上市申请也于9月16日获上交所受理。  作为可再生能源发展的一大支柱,科创板也为整个氢能产业的融资需求提供了支撑。  “整个氢能行业的企业大多数处于始发期,甚至是导入期,产业链上的企业规模普遍不太大,科创板的包容性正好能够迎合这个需求。这个行业又属于资金密集型行业,需要大量的投资。”朱健表示。  他认为,氢能是新兴战略技术,属于技术驱动型的企业,大部分这个产业链上的公司的特点,都是特别符合和契合科创板的战略定位和行业属性。因此,氢能产业在这套制度下会获得资本市场的有效支持。  在氢能领域,目前的竞争焦点主要集中在燃料电池汽车。而氢燃料电池企业产业链长,参与方多,上中下游都具有投资的机会和前景。上游主要是氢气的来源,包括制氢、储氢、运氢、加氢站及设备等环节,中游是燃料电池动力系统,下游则包括氢燃料电池汽车的生产、销售和运营等。  不过,有投资界人士表示,氢燃料电池汽车产业不会像电动汽车发展时一样,催生出一批“造车新势力”。资本相对趋于理性,更加愿意投资产业中上游。  据春阳资本董事长傅军如介绍,在氢能源产业布局中,春阳资本在上、中、下游分别投资了1到2家的企业。  “我们主要的逻辑是通过现在已经投资的企业,建立优势,通过资本壁垒和技术壁垒,达成成长预期,产生产业红利和资本红利。投资好的头部企业,之后向下延伸,头部企业能够给予技术的研发支持和订单支撑,对企业进行资本和资源的赋能。”傅军如表示。  顶着科创板“氢燃料电池第一股”申报的亿华通,是国内最早一批从事氢燃料电池领域的企业之一,主营业务是氢燃料电池动力系统。今年4月,亿华通与北汽福田、日本汽车制造商丰田汽车公司宣布达成合作,未来将共同推出氢燃料电池客车。福田汽车生产及销售的氢燃料电池客车,将搭载采用丰田的燃料电池电堆等零部件的亿华通燃料电池系统。  在国内的整车汽车公司中,上汽和长城的氢燃料电池汽车布局较早,二者旗下也都成立了独立的相关领域公司。  上汽从2001年就启动了燃料电池汽车的研究,是国内最早从事相关领域研究的大型汽车集团,2016年推出的荣威950燃料电池轿车,是国内第一款完成公告、销售、上牌的燃料电池轿车,2017年上市的大通FCV80燃料电池轻客,率先进行商业化运营。2018年6月,上汽集团又成立了上海捷氢科技有限公司,主要从事燃料电池电堆、系统及储氢系统的研发,同时也承接工程类服务。  根据捷氢科技的企业定位,捷氢科技不但为上汽集团内部的企业进行相应的产品和技术服务,同时也可以给集团以外的公司提供产品和技术服务。  “资本的运作也是朝着市场化、资本化来进行的,后续随着时机的成熟,如果需要引入外部的战略投资者,我们也会欢迎更多的投资者。如果符合科创板的上市条件的话,我们也愿意上市,因为这样可以促使公司更规范、更健康的发展。”9月22日,上海捷氢科技有限公司总经理卢兵兵表示。  和上汽类似,长城汽车同样将氢能板块相关业务,作为第三方供应商独立发展。2018年8月,长城控股集团收购了上海燃料电池汽车动力有限公司,作为未来拓展商用车燃料电池系统的桥头堡。为应对市场化运营,2019年4月长城控股成立了未势能源。根据计划,长城汽车预计在2020年会展示首个燃料电池样车,2023年推出成熟的燃料电池乘用车型。  “依托上海的总部和保定的研发团队,我们从催化剂、墨水、膜电极到燃料电池堆、系统、空压基到储氢瓶,建立了整个的产业链条,而且这个链条将来不止为长城汽车服务,还为外部的整车厂服务。”9月22日,长城汽车股份有限公司副总裁、未势能源董事长唐海锋表示。 大规模商业化还需十年?  亿华通招股书显示,2016年-2018年亿华通分别实现营收1.38亿元、2.01亿元、3.68亿元,净利润分别为-164.4万元、2926万元、1787万元。今年上半年,亿华通实现营收6635.57万元,同比增长75.49%,净利润1923.33万元,同比增长182.38%。但是,扣除非经常性损益后的净利润为-4650.50万元,同比下降96.89%。  尽管作为氢燃料电池领域的头部企业之一的亿华通营业收入逐年增长,但盈利能力仍有待提升。而制约氢燃料电池产业链企业盈利能力的主要因素在于市场的规模。2016-2018年,亿华通燃料电池动力系统的销量分别为76台、192台和303台,而同期我国氢燃料电池汽车的销量分别为仅为629 辆、1272辆和1527 辆。  中汽协数据显示,燃料电池汽车产销分别完成1194辆和1125辆,同比分别增长7.0倍和7.3倍。从车型来看,以商用车和专用车为主。虽然氢燃料电池汽车的销量快速增长,但主因在于市场基数太小。  我国正在加快发展氢燃料电池汽车,推进产业化的进程。根据2016年工信部组织制定的《节能与新能源汽车技术路线图》,到2020年实现5000辆级规模在特 ...
    巴拉德麦楷文:燃料电池产业应从减排、技术标准、市场化等多角度关注

    巴拉德麦楷文:燃料电池产业应从减排、技术标准、市场化等多角度关注

    氢云链2019-9-23 17:26
    9月22日,以“探索氢能产业应用 发展绿色低碳经济”为主题的2019氢能产业发展峰会在山东大厦召开。峰会由中国电动汽车百人会、国际氢能委员会和山东省工业和信息化厅共同主办,济南市人民政府、山东氢能源与燃料电池产业联盟共同协办。峰会围绕氢燃料的推广应用、制氢储氢以及加注环节等核心热点问题展开研讨。22日,巴拉德动力系统有限公司总裁兼首席执行官麦楷文发表了主题演讲,阐述了以下观点:1、经济、连接性、电气化、共享出行这四大支柱中,最重要的就是电气化,因为只有电气化才能够解决我们最重要的一个问题,那就是气侯变化的问题。2、关于燃料电池应该从节能减排、技术应用、技术标准、市场化等多个方面进行关注。以下是演讲实录:在中国,学术界做PPT演讲的时候都很长,而且信息量非常的大。我想跟大家讲的是,我们的一个未来,也就是零排放出行的未来,我们在考虑自己的一个未来的能量电池的战略、还有我们政府一些相关的政策方面,或者我们的金融机构、企业、未来的机构都可以去考虑。那么我可以给大家分享一些不同的视角。一百年前,当时我们的交通运输行业出现了一个巨大的改变,就是以前是马拉车,终于有了内燃机来驱动我们的交通。这样整个的变革,在整个的驾驶链和产业链当中有巨大的变化。我们有发动机、内燃机、交通灯、高速公路、道路交通险等等,所有整个生态系统当中,不同的业务模式都在过去的一百年当中发生了巨大的变化,而且发生了不断的进展。现在,我们在交通方面有了第二个转折点,就像一百年之前一样。第二个转折点,其实是由于很多的大趋势所驱动的,其中包括像是空气污染,空气质量,以及人口的增长,城市化的发展,同时还有很多的技术变革,所以很多都是把它叫做ACES,像经济、连接性、电信化、共享出行这四大支柱。在我看来,这四个支柱中,最重要的就是电气化,因为只有电气化才能够解决我们最重要的一个问题,那就是气侯变化的问题。所以我们现在也是越来越多的意识到了电气化其实是有两个路径,一个是燃料电池,一个是储藏电池的电气化,之前也提到过这两个路径自己有自己各自的优势,在我们看来,也是在不同的,都看到是有很强烈的支持,而且我们可以说,燃料电池的价值定位会更高一些,因为像在这种商业的公路,或者是轨道上,其实是有非常多的应用的。比方说第一点就是燃料电池的价值定位最强的,就是你是需要很大的负载,需要很快速的加注。一般情况下,都会有中心化的加气站,所以基础设施的建设的障碍会更低一点。第三点,我们这些交通的出行其实也会大规模的降低温室气体的排放,这也是我们越来越多意识到的很重要的问题。在今年的二月份,历史上第一次,欧盟就提出了要对于卡车进行减排的硬性指标,也就是说在2025年减排15%,到2030年减排30%,那在2020年,这些减排的目标,也是再一次延长到了包括像是公共汽车,以及其他一些重型的公共交通工具,与此同时,我们也看到了在减排方面政策的变化,也看到了一些全球的组织和机构,也意识到这样一个机遇,让更多的氢燃料电池,在未来的出行中发挥更重要的决策,像国际能源组织,提出了一个氢未来的报告,也提到了我们要比较平衡的来使用氢能源,这样能够像一些港口以及车队的应用,所以我们要有零排放。我们也看到很多的机构,现在也正在去给我们描绘氢燃料电池美好的未来,而且我们也看到很多的商业机构,现在也是进入到了氢燃料电池的产业中来,而且他们在产业链不同的环节进行工作。我们看到已经有14个商业的交易是在过去的一年中完成的。第一个就是山东的潍柴动力和巴拉德一起建立的合资,就是为了去开发在未来对于卡车以及公共汽车的氢燃料电池的研发,这个对于集团来说也是收购了19.9%的巴拉德公司的股份,而且也是有一个1500欧元的许可证的转移,进行一些汽车上的商业应用,而且在未来潍柴集团还有一系列的计划在2021年、2022年期间陆续推出。还有康明斯在6月份收购了Hydrogenics公司,这个交易是在9月份完成的,所以一共是有2亿多美元的收购,大概是收购80%的业务组块,所以也是有数亿美元的投资来进行商用车燃料电池的使用。最近一个是CNH公司,宣布了会合作,去进行氢燃料电池长途卡车在欧洲的商用的研发,还有两亿多美元的一个合资公司的建设,那这些也都是展现出了现在在氢燃料电池方面的蓬勃发展,现在各家企业也都是想抓住这个机遇,在商用汽车方面争得一席之地。我们现在看到电气化的变化也是非常全面的,我们也看到有在利润方面的一个巨大的转移。比方说传统的一个乘用车,是大概4000多美元的动力系统,但是在未来,大概是1000到2000美元的动力系统,所以这个其实是对于成本和大规模的减少,这也给我们带来非常大的一个挑战,所有的汽车公司或者是说供应商都是需要进一步的想想怎么样去把这个内燃机进行转换,所以我们也看一下对于这些汽车的代工厂来说是进入一个新的时代。戴姆勒现在也是提出会停止未来在内燃机方面的投资,并且是关注于电气化的发展,在过去的五年中,一共有48个分别独立的新的交易都是产生在制造商方面,其中的一些交易和合作都在上面列出来了。但是有一些比方说像通用和本田,也是在燃料汽车电池方面有一些合作,还有大众和丰田等等其他的一些合作,都是非常的多,而且现在我们也是看到了50%的动力系统的市场,都是由这些公司所占有的。但是他们主要是由最大的这些供应商来占有的,那对于这些公司来说会发生什么样的一些变化呢?当然他们今天的战略,主要就是怎么样去更多的投资于电气化,投资于燃料电池和电池。所以我们现在进入了一个新的时期,不光是对于这些制造商来说。我们作为一个产业,应该更加全面的来去讨论一些重要的问题,他们都是像冰山下面没有露出来的这一角,我们一直提到汽车的性能以及像是电池的性能,但是在表面之下,我们还是应该做更多的研究,更多的讨论,其中包括有什么样的一些路径可以拓展,这些路径怎么样去影响到供应链以及供应链的风险,我们有很多不同的标准去评估真正的燃料电池的可持续性,其中包括它的碳足迹,从摇篮到坟墓全产业链的评估。所以最后我们一共有8点需要注意的,第一点,肯定会更多的去关注于减排。第二点,在近期来说,我们也是看到了在重卡方面的燃料电池的大规模的应用和增长。第三点,我们 ...
    长城唐海锋:2023年将推出成熟的燃料电池乘用车型

    长城唐海锋:2023年将推出成熟的燃料电池乘用车型

    氢云链2019-9-23 17:24
    9月22日,以“探索氢能产业应用 发展绿色低碳经济”为主题的2019氢能产业发展峰会在山东大厦召开。峰会由中国电动汽车百人会、国际氢能委员会和山东省工业和信息化厅共同主办,济南市人民政府、山东氢能源与燃料电池产业联盟共同协办。峰会围绕氢燃料的推广应用、制氢储氢以及加注环节等核心热点问题展开研讨。22日,长城汽车股份有限公司副总裁唐海锋发表了主题演讲,阐述了以下观点:1、氢可以作为连接可再生能源和使用端之间的一个桥梁。2、长城控股集团以整车业务为核心,全面推行清洁化和智能化战略。3、要根据每个区域的储存总量,建立区域的调控站,来解决区域内用氢的平衡问题。以下是演讲实录:尊敬的各位领导,各位同仁,女士们,先生们,大家下午好。很荣幸向大家汇报长城控股集团氢能产业探索与思考。我今天的报告共分三部分内容,首先是全球能源体系的“脱碳增氢”趋势,以及我国能源体系在此背景下的深厚前景。其次是长城控股集团在新能源领域的布局,最后我会就长城汽车在过去几年在氢能领域的实践以及今后的规划和愿景为大家进行汇报。纵观历史,人类能源体系经历了以木材,煤炭,石油,天然气为主的不同阶段,可再生能源从20世纪左右开始登上历史舞台,逐渐在能源结构中扮演越来越重要的作用。从不同时期,主要能源的碳氢比例变化,可以看到煤炭新材的碳氢比大概1:1,氢材的1:2,就是一个减碳增氢的过程。随着二氧化碳排放带来的环境污染问题,实现增长控制在2摄氏度以下的目标,能源转型急不可待。氢能究竟扮演什么样的角色呢?与欧洲发达国家相比,其实在德国已经在确定了退出煤炭的时间表,挪威的水电总的发电量在96%,法国的核电占比已经超过了75%,而我国能源结构中,化石燃料的比重依旧比较高,煤炭大概占60%,而我国石油进口去年已经占到了将近67%,但是众所周知,我国西部或北部地区,有着丰富的风能太阳能和水能资源。这是这些年国家在大力发展新能源,利用这些可再生能源的发电量也逐步上升,但同时也带来一些问题,由于可再生能源的间接性特征,导致了大量弃电量的特征,我们之所以坚信氢能在未来大有可为,正是因为氢可以作为连接可再生能源和使用端之间的一个桥梁,氢作为一种能源载体,其实它的作用非常相似,二者皆可以来自于不同的来源,运用不同的技术进行生产,且在使用中均没有二氧化碳的排放。但是如果生产电和生产氢的来源是化石原料,那就会带来二氧化碳的排放,所以未来如果要想发展氢能,可以使用可再生能源和核电这样的清洁能源来制取氢气,再利用氢气可稳定性的储存运输这样的特性,就可以实现对再生能源进行充分的利用,而且通过这种利用,也可以从另外一个角度,来降低新能源的上网电价。国际能源署发布倡议发展利用清洁氢能,利用风能和太阳能进行水电解制氢未来预期的成本分析,我国西部和北部地区将具有很大的优势,这个蓝色的深度,就表示在此区域里面制氢成本降低,咱们在西部和北部。所以我们认为未来发展绿色氢能,我们中国具备和其他国家更有优势的地方,主要在于西部北部的风能,还有我们在这个区域的水电。所以之前提到,由于可再生能源的间接性,无法实施大规模的通过电网传输,所以针对这些问题,我们可以在电力的生产区域,也就在新能源电力的生产区域,我们进行大规模的制氢,将氢气储存到后端的氢气运用环节,这样一来氢气输送网络和电力存储网络互相补充,来发挥氢和电的结合,实现可再生能源从生产地到使用地的传输。能源变迁是不断脱碳增氢的过程,以确保低碳可持续的发展,我国可再生能源拥有巨大的发展潜力,但当前的气电问题,发展绿色清洁能源,建立电网和氢网结合的能源分配体系,是碳减排、推动新旧动能转换的关键举措。第二部分,长城控股布局。节能减排既是国际上的大势所趋,也是能源发展的指导方向。长城控股集团以整车业务为核心,全面推行清洁化和智能化战略,在新能源方面,我们积极布局氢能,锂电等领域,我们成立了两个新能源科技公司,不仅对内服务与我们的长城汽车集团,我们同时也作为独立的第三方供应商,向整个行业提供产品和服务。整体来说,我们新能源主要聚焦在光伏、储能和锂电,同时专注氢能,核心部件里面开展氢储运工程服务,针对储运特殊环节,我们进行相应的技术开发,和我们制氢企业,还有储运企业,设备供应商,我们联合的来提升整个产业的竞争力。而长城汽车则聚焦于车的业务,分别开发纯电动汽车和燃料电池汽车,作为使用端的一个技术开发。小结,长城控股坚持“清洁化、智能化、网联化、共享化”的发展思路,深耕多元化全产业链运营,布局汽车、氢能、锂电、光伏等领域,助力国家清洁能源战略,实现业务转型,开放合作,共创产业生态。我们也针对整个氢能产业的一个盈利模式进行了相应的探索。第三,长城控股氢能实践及未来。首先,我就公司氢能源的发展历程,我们在2016年初,我们成立的项目组开启氢燃料汽车的研发,在2017年我们加入了汽车协会,同时在2018年的3月份,我们作为国内主机厂第一个加入了国际氢能委员会,今天也做了一个简单的介绍。我们在2018年的6月份,建成并运行了国内首个运输中心,在河北省的保定市,在2018年的8月份,我们兼并了上海燃料电池汽车动力有限公司,作为我们未来拓展商用车燃料电池系统的一个桥头堡,这个是在上海。在2019年4月份,我们成立了未势能源,开启了独立化运营,我们为股东负责,我们把这个业务,除了把车的业务留下了,把其他核心部件都已经剥离出来了,我们预计在2020年会展示首个燃料电池样车,2023年推出成熟的燃料电池乘用车型,我认为我们和国际上发展发达的韩国和日本还是有一定差距的,但这个确确实实也给了我们机会,因为我们的出发点和十年之前,二十年之前是不一样的。经过几年的探索,我们也积累了一些对自己行业的灼见给大家分享。近两年国内氢能产业发展迅速,但不可否认的是我们在发展过程中仍存在很多问题,当前的国内企业的布局,我们多以整车和系统为主,对进口材料和核心部件的依赖较为普见,不利于整个氢能产业的发展,而与之相对应的是国外领先的车企,他们的开发路径基本上是从原材料到部件,再到系统,再到整车,是一层层递进的正向的开发流程。我们把整个的一些从材料到部件,到整车,国内的一些布局 ...
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    余卓平:氢燃料电池汽车与电动汽车并不矛盾 将呈现互补趋势

    氢云链2019-9-23 17:22
    9月22日,以“探索氢能产业应用 发展绿色低碳经济”为主题的2019氢能产业发展峰会在山东大厦召开。峰会由中国电动汽车百人会、国际氢能委员会和山东省工业和信息化厅共同主办,济南市人民政府、山东氢能源与燃料电池产业联盟共同协办。峰会围绕氢燃料的推广应用、制氢储氢以及加注环节等核心热点问题展开研讨。22日,同济大学校长助理、汽车学院院长余卓平发表了主题演讲,阐述了以下观点:1、燃料电池汽车与电动汽车并不矛盾,将会呈现互补趋势。2、氢能源汽车的应用将会带来整个能源系统的革命。3、寻求适合的商业模式迫在眉睫。4、燃料电池最适合的是长途的运营性的车辆,大功率的车辆。以下为演讲实录:尊敬的陈清泰理事长,尊敬的李毅中部长,各位同行专家大家上午好,非常高兴今天在这里给大家一块儿交流一下在汽车电动化趋势下燃料电池汽车发展思考。确实我们今天的主题是氢能产业发展,确实在初期的时候,是汽车跑起来的,也就是燃料电池汽车先跑起来的,但是从整个汽车电动化的发展来看,我们讲在整个大背景下面,燃料电池汽车的发展,应该是说在里面有很重要的作用,但是确实大家也要有一个积极的认识,在整个电动化的趋势里面,燃料电池汽车只是一部分,不能说燃料电池汽车大力发展,这两类的新能源汽车就应该让道,这个不是这样,大家是一个互补,能够使得整个新能源汽车的发展加快速度的东西,所以下面我想借今天这样的机会,来分享一下我对这方面的一个认识。第一,大家印象非常深,一上来就碰到陈清泰理事长,他跟我讲现在的汽车产业,市场形式不好,很多议论说,中国的汽车工业到天花板了,可能发展空间没有了,这里面我拿了一张将近三年多前,我们整个汽车行业也是集聚了大概四五百位专家的力量,做出的节能与新能源汽车发展路线图,这个也是在咱们工信部主推的做的一个发展路线图,在这里面大家可以看到,认为中国的汽车产业会超过4000万辆,而且这个目标大概在2030年左右,今年大家又似乎回过来了,说这个不太可能,我个人还是坚信这是中国汽车工业肯定会发展到这一步的,为什么现在争议这么多呢,下面一张图就是讲挑战太严峻了,无论是人员的问题,无论是环保的问题,二氧化碳,全球气候变暖的问题,还有我们的交通拥堵,交通安全等等这一系列问题,都使得大家对汽车这样大量的扩张和发展心存疑虑,但是从我自己搞汽车的来讲,今天在座的有很多搞能源工业的来讲,这真是我们搞这个产业的人需要努力的地方,我们怎么解决这些问题,怎么实现既能够解决我们国家能源的安全,又能够解决我们对气侯变暖的控制和环境污染的控制,同时在交通拥堵,安全上也能够得到极大的改善,所以从整个国家来看,我们国家应该说从二十年前开始,新能源汽车这一届磨了整整二十年,现在开始见成效了,所以大家可以看到,我们国家的投入也逐渐在增大。在新能源汽车的推动上面,一系列的政策要解决拥堵、安全等问题,在这些问题上又在智能化这个领域发力,所以这应该都是我们的有效应对举措。回顾一下最早的新能源汽车布局,我们讲的三纵三横,这三大技术,我们觉得,通过二十年,应该已经开始使得新能源汽车得到发展。刚才有领导也讲,我们可能在传统的汽车领域,现在仍然处在一个大而不强的这样一个点上。但是新能源汽车领域,使得我们有可能换一条道,我们领先跑起来,而在这三个关键技术上面,我们觉得是实现了这个目的的。但是在刚才我们讲到,到底是纯电动汽车还是插电混合动力汽车,这是在应用点上,大家要找到自己的、适合自己生存发展的应用市场的地方去努力发展的这个问题。所以下面我就想结合这三重的应用,因为我认为现在你看看这二十面的发展,我们国家出现的包括比亚迪,让车用动力电池上面我们跑在了全球的前面了,像这样的主干企业,以前我们没有通过自主研发出现了这样的企业,在汽车的零部件里面,我们的发动机大部分是引进的。在电机这个领域,我们国家也出现了一大批自主驱动的企业,也应该说和世界的先进水平我们走到一条线上来了。而现在还有一个非常需要重视的,大家可以看到,在新能源汽车的电控领域,几乎我们所有的整车厂都是自己干的,我们以前的发动机控制(德尔福)的,在新能源汽车领域所有的都是我们自己干的,不管是纯电控还是插电混合技术,所以我们讲三和没问题今天我来给大家交流的,我想从应用的点上谈一谈纯电动汽车它的市场在哪里,燃料电动汽车我们今天的重点,我也会交流一下我的思考。第一个思考,我来谈谈纯电动汽车。现在展现出一个现象,我认为第一个市场是富人用的乘用车,这是特斯拉给我带来的启迪,但是一直不是我重点关注的,我认为特斯拉有非常大的功能,它给全球证明了电动汽车是一个好东西,比传统的内燃机汽车一点不差,动力性比内燃机好,所以加速时间,以前内燃机是不敢想象的。现在普遍现象,电动汽车在十秒以内的百公里的加速普遍现象,所以动力性好是搞汽车人的一个梦想,所以它抓住了这一点。第二个应该是舒适性,汽车发动机的噪声是主要的一个噪声源,而电动车几乎把这个噪声大幅度的抑制下去了,所以舒适性非常好,这两点在高端汽车里面,有非常重要的地位,所以特斯拉走了这条路。为了保证高端汽车里面的人群,我充一次电能跑到五六百公里,特斯拉也没问题,无论我在车里装一百度的电车,多十万块钱,多五万块钱,对高端用户的人群来讲不在眼里,所以高端的乘用车用纯电动路线有市场,我现在认同这个观点,对汽车产业来讲,是一个小众化市场,所以今天不是我讲的重点话题,我今天重点讲的话题是纯电动汽车更适合的是穷人用的车。我记得百人会刚刚成立的时候,我就在呼吁,要推动中国国民车的发展,我现在一直认为中国的国民车还没出现。为什么还没出现呢?因为现在一千个中国人汽车保有量才173辆,和全球的发达国家的欧洲相比,是千人保有辆是600辆,我们几乎是人家刚刚起步的零头,我们不能跟欧洲,跟美国的发达国家比,我就一直在讲日本怎么样,日本的土地资源比我们丰富吗,都不丰富,但是日本的汽车千人保有量是680辆,基本上是欧洲发达国家水平,韩国的千人保有量已经接近450辆了。再说我们的宝岛台湾,台湾的汽车保有量,说台湾现在跟我们大陆相比已经很落后了,你看看它满大街的都是电动助动车,但是实际上台 ...
    钟志华:吸取储能电池的经验和教训 氢能源到底该如何买兵布阵?

    钟志华:吸取储能电池的经验和教训 氢能源到底该如何买兵布阵?

    氢云链2019-9-23 17:21
    日,以“探索氢能产业应用 发展绿色低碳经济”为主题的2019氢能产业发展峰会在山东大厦召开。峰会由中国电动汽车百人会、国际氢能委员会和山东省工业和信息化厅共同主办,济南市人民政府、山东氢能源与燃料电池产业联盟共同协办。峰会围绕氢燃料的推广应用、制氢储氢以及加注环节等核心热点问题展开研讨。22日,中国工程院党组成员、副院长钟志华发表了主题演讲,阐述了以下观点:1、我国丰富的氢资源,让我国拥有不同的发展路径,不同的发展定位,这成为我国氢能和氢能汽车发展的一个重要的基础。2、要发展氢能源有“四个全”,全产业链协同发展;全生命周期的科学发展;全方位的政策支持,全社会的动员参与。3、需要在氢能源的应用安全、品牌建设、商业模式、技术研发等多个方面发力。以下为演讲实录:尊敬的李毅中会长,陈清泰理事长,王忠林书记,孙述涛市长,尊敬的各位嘉宾,女士们,先生们,大家好,非常高兴有机会参加这样一次重要的交流。首先我要表明一下,工程院搞器械的院士已经远远不是两位了,有好几位了,另外我也算不上泰斗级的人物,今天来了主要是跟大家交流吧,刚才听到李毅中会长,我们老部长的主持报告也说过,其实刚才讲的解决问题,也是讲的安全第一,搞安全不是说好像要给我们发展新能源为难什么的,一切是为了保证健康问题。另外成本这方面,我也会分别提到。所以我觉得这次机会确实非常的难得。按照会议的安排,我谈一下自己关于氢能以及氢能汽车发展方面的一些思考,不对的请大家批评指正。我跟大家汇报分四个方面,大家知道,我们进入新时代,新发展理念是我们国家战略,总书记特别强调绿色低碳是可持续的生产方式,坚持绿色低碳,建设一个清洁美丽的世界,这是我们发展提供了非常好的环境和平台。氢大家很知道,这是它的优点,这是它的特点。但是我这边想说一下,现在我们大家可能关注氢的利用是燃料电池,实际现在也还有别的路径,至少还有一些其他的方式,我觉得从整个氢能产业来讲,是要关注的,这是多方面的,包括教授讲的高速燃气这样一些技术路径。这些我就不多讲了,另外能量密度,这个非常大,前不久也特别讲了这个概念,从人类发展来讲,我们能源的走向,就是碳加氢,从趋势来讲,这个我想是大家可能应该关注的一点。氢的利用,现在主要是在汽车比较多,但是实际上还有很多其他的,像船舶,发电,从交通能源来讲也是需要很多应用的。中国工程院就做了几大研究,都是与把绿色氢的发展前景,比如说中长期的预见技术里面,有两个内容是有关的,一个是能源产业,一个是绿色产业,这两个的话,包含氢作为重要的发展方向。还有一个研究,是颠覆性技术研究,这里面也有几项重要的内容,其中也包括氢作为我们未来颠覆性技术的一个重要的方向。下面再看一下世界范围之内氢的发展,大家都知道,各个国家,就是说都有重要的发展战略,无论是在亚洲、欧洲和美洲,都有很好的发展,而且力度也非常大。在基础研究方面的话,也走在很前面,我们国家应该至少在将近20年前,就开始布局,最近又有新一轮的布局和发展,所以我们大家今天才在这里开这样一个隆重的会议。那么汽车的发展,也是经过了,也可以说有一些解决吧,从整个新的应用来讲,应该说60年前开始,航天发动机应用的比较成熟的,新的安全对他们来讲是没有问题的,只要你遵循规律,然后遵守规则是能解决的。刚才李毅中部长讲的这个重大事故,肯定是某些方面是违反规则的,这样造成了大的事故,在这当中带给我们造成的灾难是一样的,你不守规则就会受到惩罚,其实早期的航天应用也会给我们受到很好的案例,包括现在我们去了一些地方,氢能实验室安全隐患还是很多的,还有很多其他的应用场景,包括轨道交通等等,这个实际上也有很多进展,因为时间关系,我就不一一讲了。另外的,从车的发展来讲,其实国外的话,也比我们应该说走的更快,当然现在我们的力度也是明显加大了,我相信中国的发展,就像我们说的电动车一样,可能会有一个大的发展,这里面涉及到注意各方面的问题,也是安全方面的问题。除了刚才讲的大家比较熟悉的燃料电池和加热发电以外,内燃机这块也是有进展的,比如说现在在问一个问题,现在氢,如果从能源的角度来讲,我们用电池当然是最理想的,从减排角度来讲,氢发动机其实还是可以思考的,比如说关于很多其他排放物都没有了,通过稀薄的排放,减少大部分的排放。我也跟一些专家团队也说了,也是我们余院长的团队讨论了这个问题,所以如果针对有廉价的氢应用的话其实还有另外的问题,我们还有很多改进的空间,所以我也是比较关注除了燃油汽车以外其他的途径。因为氢作为循环能源,替代能源的话,确实有它的特点和优势,这就是关于发动机的一些特点,这个是提供的一些图片。我们国家的情况跟大家也进行分享,这是中国工程院做的战略研究,因为各地实际上都对氢能非常关注,山东当然是特别关注的一个省份,工程院也有合作。带有颜色的这些区域,都是中国工程院开展战略研究的省市,都有一定的技术,当然各有特色,而且现在省和市地区里面都非常积极,有各种各样的氢的资源,有不同的发展路径,不同的发展定位,所以这实际上奠定了我们国家氢能和氢能汽车发展的一个重要的基础。还有的话,产业链也在逐步的完善,从制氢,加氢,储氢,运输到运用,而且不光是汽车的运用,船的应用实际上也在系统的开展。比如说珠江就有一个清洁的计划,包括广东省非常支持,现在也有长江流域的船舶动力绿色化一些重大的考虑,我是想因为汽车大家比较熟悉,所以我就把这些应用跟大家进一步提一下。另外现在也有一些区域在重点考虑,像长三角、珠三角,还有渤海湾这样一些重点区域,有一些地市也明显加大了力度,而且是下决心在整合资金,整合技术资源,现在我的观点是只要方向对,只要技术路线对,我觉得可能过热的不一定是坏事,还有安全问题要保障。同时现在我们讲的,氢是一个互补,这个也必须高度重视,这个其实大家都会知道的,在市场上就会来关注这一点。比如说我们现在的珠江,还有城市电动交通的话,实际上是用的比较好的,所以我觉得这个也要特别重视这一点,不要到时候又出偏差了。因为时间关系,我就有些跳过了。在最近也有很多研究预测中国新能源的发展,比如氢能产业的白皮书,就有这 ...
    全球氢能产业30年后将年赚2.5万亿美元,减排20%二氧化碳

    全球氢能产业30年后将年赚2.5万亿美元,减排20%二氧化碳

    邱月盈2019-9-23 02:12
    22日,在济南举办的2019氢能产业发展创新峰会上,国际氢能源委员会联席秘书长Dr.-LngSaeHoon Kim(金世勲)先生致辞时介绍,到2050年,氢能将会达到最终能源使用的18%的需求量,而且整个氢能行业的收入未来每年将达到2.5万亿美元,到本世纪中叶,氢能将会带来二氧化碳减排20%的效应,也能够实现气侯变化的目标。国际氢能源委员会是世界上首个就全球能源结构转型提出推动氢能源技术倡议的全球CEO 联盟,通过与全球政府、企业及科研机构展开合作,展示了氢能技术巨大的潜在效益。国际氢能源委员会联席秘书长Dr.-LngSaeHoon Kim(金世勲)先生从各年气候变化和全球变暖来说氢能发展的必要。“气候变化对我们这代而言是一个重要议题,而且我们已经看到了全球变暖所带来的一些结果,现在我们有机遇改变这些现状,重塑未来。能源和交通行业是这样一个重要议题当中的关键部分,各国政府现在也在重新去思考生产和消费能源的方式,工业也利用这样一个转变机遇来改变其工艺和流程,去建立一个更加绿色环保的能源体系。”金世勲说,要想达成温控在20摄氏度左右,也就是《巴黎协定》所设立的目标,就需要减少能源当中二氧化碳的排放量,减排达到60%,这是在2050年之前的一个目标。如果要想达成这个目标,氢能就是一个非常好的解决方案,将会改变整个能源体系。氢能委员会在全球范围之内有60家能源机构,也覆盖了行业的各个方面,现在也建立起了一些研究,这些研究也证实了氢能可以进行非常好的应用和使用。在2050年的时候,氢能将会达到我们最终能源使用的18%的需求量,而且能够提供一个社会有效、经济可行的氢能解决方案。“我们认为氢能的市场是有效的,而且整个氢能行业的收入未来每年将达到2.5万亿美元,在这样一个趋势之下,我们可以看到氢能在整个能源发展当中能够获得一个前所未有的发展态势,不管在政府还是企业,他们都非常重视,特别是PPP这样一个公司合营和政府之间的合作。”金世勲说,在这样一个趋势之下,我们可以实现统一的能源转型,一个清洁的氢能经济是非常重要的,所有的政府还有相关的研究机构和企业都必须要共同合作,在发展氢能、推动能源变革方面,是一个紧急任务,现在需要达成这一重要的目标。“只有我们在思想上统一,并且能在行动上统一起来,我们才能够使氢能的部署达到新的一个层级,中国就是一个非常好的例子,就是我们实现了一个跨行业的合作。”金世勲说,目前中国是全球范围之内最大的氢能产能国,在2012年,氢能产能大概1600万吨,在2018年就达到了2200万吨,同时中国电动汽车行业发展非常快,这与中国政府开展的电动汽车的补贴紧密相关,因为在这样一些政策的激励之下,整个行业得到了最大的发展。“我们相信在世界上的其他国家,也有这样的电动汽车或其他行业的补贴,但是我们需要政府更大的支持,现在在氢能方面,中国市场也开始了一些相关活动,氢能委员会也希望能够为中国的氢能发展做出贡献。”“现在全世界已经做好了准备,氢能的应用其实是可以有无限广阔的空间的,不管是在交通还是在楼宇取暖方面都可以使用,这样能够达成能源转型的目标。”金世勲说,在本世纪中叶,氢能将会带来二氧化碳减排20%的效应,也能够实现气候变化的目标。“氢能产业现在已经越来越成熟,也在不断地升级,所以我们需要建立一个全球化的氢能网络,进一步扩大不同地区和国家的产能,并且把氢能和其他的一些能源结合起来,进一步扩大清洁能源的市场,让清洁的氢能源成为一个现实。”(齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 王皇)
    体制改革逐步深化 能源市场红利释放丨综述

    体制改革逐步深化 能源市场红利释放丨综述

    邱月盈2019-9-23 02:08
    能源体制革命事关能源发展框架体系和发展全局,是推动能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系的保障。70年间,每一次能源体制机制的变革都为能源发展破除顽瘴痼疾,注入新的生机。“沿着由计划向市场、由垄断向竞争的主线,能源行业的改革深入推进。”国家能源局局长章建华表示,尤其是能源安全新战略提出五年来,我国坚持推进能源治理体系和治理能力现代化,已初步建立起统一竞争有序的现代能源市场体系,引领能源发展的体制机制快车道越来越通畅。越发强健的能源“体质”支撑起国民经济的稳健发展。活力奔涌 现代能源市场体系初步建立“要还原能源商品属性,构建有效竞争的市场结构和市场体系,形成主要由市场决定能源价格的机制。”2014年中央财经领导小组第六次会议上,习近平总书记提出能源体制革命的方向路径。将能源置于我国经济发展的大视野下去考量,就会发现能源改革发展的脉络正是我国经济改革发展的生动注脚。改革开放打开我国市场经济的大门,融入社会主义市场经济的能源体制变革释放出能源发展强大的动力活力。20世纪80年代,高度集中的计划经济体制被逐步打破,从原油产量包干计划激发石油企业积极性,到煤矿投入产出承包制度,逐步扩大企业经营自主权,再到电力行业鼓励集资办电,推进多元所有制电力发展……市场活水盘活能源资源生产力,能源实现快速增长,有力支撑我国经济社会快速健康发展。市场主体的多元化竞争是市场化定价机制形成的基础条件。能源价格逐步放开的过程也是能源市场化程度逐步提高的过程。从成品油、天然气等能源价格双轨制,到成品油价格与国际原油价格挂钩联动,天然气政府指导价取代直接定价;从除电煤以外的煤炭价格全部放开,到煤电联动机制;从政府制定上网电价与销售电价,到竞价上网、竞价交易……随着价格调节作用的增强,市场主体的参与走向深入,推动能源走上可持续发展的健康轨道。党的十八大以来,能源体制改革得到前所未有的重视,市场化改革驶入快车道,重点领域体制机制变革取得重大突破,释放出巨大的改革红利。油气体制改革历史性开启,组建国资控股、投资主体多元化的石油天然气管网公司提上日程,油气勘探开发引入市场化机制,原油进口权、进口原油使用权逐步放开。新一轮电力体制改革取得积极进展,输配电价改革重新定义电网盈利模式,增量配电业务向社会资本开放;电力交易机制、交易平台逐步成熟,电力交易机构股份制改造取得实质性进展,经营性用户发用电计划全面放开,电力现货市场启动,市场主体、交易方式日趋多元;市场化交易规模持续扩大,交易电量占比已超过30%,累计释放改革红利超过1800亿元。效率提升 发展方式转变引领发展质变改革,就是要破旧立新,就是要破除发展过程中的矛盾积弊。用新方法破解新课题。一系列扭转能源粗放型发展模式、提高全要素生产率和能源利用效率的体制机制创新设计,折射出能源发展理念和发展方式的深刻变革,引领能源高质量发展的生动实践。——增强市场的决定性作用,让资源要素加速流向更有效率、更符合需求的领域。推动风电、光伏平价上网,开启竞争性配置,市场对经济性的天然嗅觉倒逼新能源行业提高生产和运营效率。全面放开经营性发用电计划,市场竞争的引入刺激传统发电企业建立市场思维,在提升人均劳动贡献、资产回报、投资效益等各方面挖掘利润空间。放开油气勘探开发、炼油、成品油销售等上下游环节,转变石油“战略属性”为“商品属性”。——增强政策的引导性作用,全面提升能源开发和利用效率。建立可再生能源开发利用目标引导和全额保障性收购机制,创新风电投资监测预警、光伏发电市场环境监测等机制,优化可再生能源开发布局和建设时序。可再生能源电力消纳保障机制问世,构建由电力消费引领的可再生能源长效发展机制。引导可再生能源就地消纳、就近消纳,探索可再生能源供暖等多元化利用方式。近两年来,可再生能源消纳持续改善,2018年全国平均水能利用率达到95%以上,风电利用率达到93%,同比提高了5个百分点,光伏利用率达到了97%,同比提高了2.8个百分点。一个走向高质量发展的能源体系正在加速构建。治理转型 开启现代化能源治理新模式新中国成立以来,我国能源管理体制、管理模式、管理机构的探索持续不断。在对能源治理方式的探索中,对政府与市场关系的探索始终是核心。从石油工业管理体制的变革中可见一斑。在以政府放权让利为核心的改革初期,石油工业三大总公司相继成立,石油工业部撤销,三大公司既各自独立经营,又分别行使管理职能。随着市场经济管理体系的建立,石油、石化两大国有控股公司重组成立,剥离管理职能,实现政企分开。随着国家能源管理机构的数次调整,政府的管理职能和内容逐步明确,石油工业管理新体制逐步形成。2013年,国家能源局重新组建成立,开启了能源管理新模式。“凡是市场能自主调节的,就让市场来调节,凡是企业能干的就让企业干,切实按照市场规律来办事。”章建华表示。同时,国家能源局把推进能源治理体系和治理能力现代化作为促进能源发展改革的根本保障。深化能源领域“放管服”改革,主动简政放权,累计取消下放能源行政审批事项比例达72%。全面推行“双随机、一公开”监管改革。能源治理方式初步实现了从项目审批为主,向战略、规划、政策、标准、监管、服务并重的重大变革。能源战略规划引领作用更加突出。《能源生产和消费革命战略(2016~2030)》出炉,“1+14”系列能源发展“十三五”规划陆续面世,我国首次构建起综合性和专业性、中期性和长期性、全局性和地区性相结合的立体式、多层次规划体系,基本确立了能源发展改革“四梁八柱”性质的主体框架。能源革命大潮奔涌。变革,让能源在每一轮时代大潮中迅速找准时空定位,开辟新的发展格局。变革,是能源发展坚定不移的方向路径。“高质量发展是一场关系到能源行业全局深刻变革的大考。”能源安全新战略已为这场变革确定了航道。用好“关键一招”,释放不竭动力,能源高质量发展将持续澎湃改革浪潮,走向更高境界。作者:刘泊静 ...
    半年投资超900亿!氢能产业要“爆发”?

    半年投资超900亿!氢能产业要“爆发”?

    陈丹2019-9-17 10:50
    氢能是未来能源革命的突破口之一,其发展和利用必将带来能源结构的重大改变。氢能与燃料电池涵盖了庞大的技术体系,对科学技术发展具有重要的辐射作用。但氢能发展中尚存在诸多技术瓶颈与现实挑战,短期内高强度投资布局或不利于行业可持续发展。中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会发布数据显示,今年1-7月,我国氢燃料电池装机量达45876.9kW,同比增长642.6%。数据显示,今年7月,我国新能源汽车产销分别为8.4万辆和8万辆,比上年同期分别下降6.9%和4.7%。新能源汽车产销终结了多年的高速增长,同比首现负增长。而同为新能源汽车之列的氢燃料电池汽车却仍然实现高速增长。据中国汽车工业协会数据显示,今年1-7月,氢燃料电池汽车产销分别完成了1176辆和1106辆,较上年同期分别增长8.8倍和10.1倍。氢能的“风口”今年3月氢能首次被写进《政府工作报告》,引发资本市场关注,企业、地方政府不断释放关于氢能投资的消息。据公开资料不完全统计,今年上半年,国内氢能领域的投资超过70起,包括多个过百亿元项目。其中50起公开了投资金额的项目,名义投资金额超过900亿元,已超2018年全年。有人说燃料电池汽车将成为新能源汽车的“终极方案”,但是其实两者的技术特点不同,有各自适合应用的场景,未来应该是互补、共存,而不是替代的关系。中国想要实现发展燃料电池车,多线并举的路线,首先需要保证的就是做优做强纯电动,巩固纯电动汽车领域的优势。同时对于燃料电池统筹研究,推动相关管理制度的完善,探索布局合理、协同推进的发展新模式。深圳前海孚威基金管理公司董事长刘国宏表示,“现在来看,氢能项目落地比初期理性,项目进度阶段性放缓。因为产业经过前期‘动员’之后,进入建设期,就不能再用过去带有满腔激情的宣传模式。进入建设期后,技术选型和市场商用模式之间的磨合、重新定位,会出现一个反复和试错的过程。”日本在大力发展氢能源汽车,而我国则在大力发展纯电动汽车,那么氢能源和纯电动究竟哪个才代表未来新能源汽车发展的方向哪?各路资本涌入氢能作为一种清洁二次能源,其能量密度高、来源广,调峰储能潜力大,被视为未来极具发展潜力的清洁能源。今年的《政府工作报告》中,明确表示“推动充电、加氢等设施建设”。对此,有机构解读称,后期会有相应的政策扶持,氢能产业有望迎来发展的春天。氢能源汽车顾名思义就是用氢气做动力源的汽车。目前氢能源汽车主要有两大类,一种称为氢燃料电池汽车,另外一种称为氢内燃机汽车。氢燃料电池汽车,是利用氢氧反应产生电能,电流驱动马达转动,马达经过变速带动车辆向前行驶的汽车。而氢内燃机汽车则和传统的汽车有些相似,只不过将汽油换为氢气罢了。当然,具体的发动机结构是有所不同的。日本丰田公司于2014年12月15日发布了旗下的氢能源量产车——MIRAI,但由于技术、设备等问题,这款所谓的“量产车”一年仅有700辆的产量。目前日本在氢能源汽车上主要在发展氢燃料电池汽车。3月26日,财政部等四部委发布《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》,新能源汽车补贴退坡50%,但继续对燃料电池汽车继续给予购置补贴,并将“退出地补”转为用于支持“充电(加氢)”基础设施建设。另据国际氢能委员会预计,到2050年,氢能及氢能技术相关产业链市场规模将超过2.5万亿美元。一时间,关于“氢能产业或将迎来大繁荣”的呼声此起彼伏。在资本市场上,氢能源概念股受到追捧,个股“沾氢就火”。年初至今,万德氢能指数涨幅近40%;4月中旬高点时,涨幅达70%以上。氢能概念明星个股,美锦能源、雄韬股份和全柴动力等,都已有300%以上的涨幅。氢能源将成为风口不可否认,但是要切忌“大干快上”,不要重蹈纯电动汽车当初走过的弯路。厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强告诉记者,“大家只是觉得这个新的领域可能有机会,所以都在炒这个概念。”目前全世界氢能源汽车发展存在着三大技术难题:第一、大量廉价氢气的获取问题。传统的电解法在生产效率和成本上,显然不具有解决这一问题的可能性。第二、氢气的储存问题。目前采用高压钢瓶、氢气液化、氢金属等几种方式来实现,其中高压钢瓶为主流方式。第三、氢气在汽车内的供给系统结构问题。对于这三项技术其实技术门槛并不高,难就难在成本的问题。例如氢燃料电池、氢加气站、氢气的采集成本现在都非常非常的高。氢燃料电池汽车的成本也是不菲。以MIRAI为例,其售价高达46万人民币。尽管如此,日本政府还是非常看好氢能源这一方向的。对于氢能源汽车、加气站,日本政府都给于大力的补贴。就我国而言,政府也出台了相关鼓励氢能源汽车发展的措施,但从目前新能源汽车的技术大方向来看,纯电动还是大家关注的主要方向。中国清洁能源行业协会筹备处、北京清洁能源行业协会会长张永泽也表示,“企业说的都很凶,吹的都很大,但其实无论在经济上还是技术上,还差的比较远。”“去年年底到今年年初,氢能热潮确实有点过火了。整个产业发展处在‘动员阶段’,大家往往一哄而上。上市公司今天这个公告,明天那个公告。”深圳前海孚威基金管理公司董事长刘国宏在接受记者采访时表示。中国氢能联盟6月26日发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》显示,目前国内氢燃料汽车仅2000辆。按照规划,到2020年,燃料电池汽车的规模达到5000辆,到2025年达到5万辆。面对未来巨大的预期市场规模,记者梳理发现,有多家上市公司正在加速布局,进军氢能源产业。4月10日,东方电气股份有限公司子公司的一条氢燃料电池生产线一期投产。该条生产线年生产能力可达1000套燃料电池发动机。东方电气相关负责人表示,将加快推进氢燃料电池关键核心技术国产化。7月1日,中国石油化工股份有限公司建成国内首座油氢合建站——佛山樟坑油氢合建站正式建成,日加氢能力500kg。依托加油站网络优势,中石化宣布年内还将在佛山、云浮建成3座油氢合建站,未来两年内建设和运营10~20座加氢站。此外,包括主业为煤炭焦化业务的美锦能源,压缩机领域的雪人股份,冶金领域的云铝股份等,均对进军氢能领域“摩拳擦掌”。与此同时,全国多地相继宣布建设氢能产业园、投建加氢站,出台相关产业支持政策,跑步入场。公开数据显示,目前已有超过30个地级市发布了氢能产业发展意见或规划 ...
    后补贴时代新能源车前景如何?燃料电池重卡或成最大赢家

    后补贴时代新能源车前景如何?燃料电池重卡或成最大赢家

    氢云链2019-9-10 17:24
    后补贴时代,我国的新能源汽车产业会有怎样的发展呢?对此,国家发改委综合运输研究所博士刘坚给出了自己的答案。国家发改委综合运输研究所博士刘坚现状艰难前景光明 新能源汽车无补贴也有发展前景今年1-7月份,我国新能源汽车的销量仍然取得了同比40%的增长,但与去年平均60%的同比增速相比,增速略有放缓。此外,今年7月份,我国新能源汽车的销量甚至出现了同比下滑。究其原因,今年汽车整体市场表现不佳确实影响到了新能源汽车的销量,但更重要的原因或许是补贴政策的变化。2019年,电动汽车的国补再度退坡50%,购车成本上升,打击了消费者的购买热情;到2020、2021年,电动汽车的国补或将完全取消,届时电动汽车与传统车辆相比,有一战之力吗?其实,新能源汽车与传统汽车的竞争,说白了还是成本的竞争,是数字游戏。刘坚认为,要用发展的眼光来看待新能源汽车,传统动力汽车经过上百年发展已经比较稳定,而新能源汽车还在快速发展,其成本会随着技术的进步和产业规模的不断扩大而下降。从电池成本来看,由于经济规模效应,动力电池成本从2015年到2018年降幅超过了50%,接下来一直到2030年,动力电池成本都会有很大的下降空间,根据彭博社的预测,2030年动力电池的价格将下降到430元/kwh。这个价格相比于现在的约1200元/kwh,可以节省非常多的购车成本。430元/kwh的价格,即便是在乘用车这类小车上,也是能够满足经济性需求的;在商用车这类年运营里程更长的车型中(假设年行驶里程超6万公里),目前新能源产品的综合成本相比于传统车型已经占有一定优势,补贴完全消失影响也不会太大,未来这一优势还会随着电池成本的下降而继续加强。对于现阶段的新能源商用车来说,劣势并不在于综合成本,而是续驶里程、充电时间、充电桩数量不足等硬伤让消费者心存疑虑。不过这些硬伤都是可以通过技术、投资来解决的,因此,在后补贴时代,新能源汽车产业的前景依然光明。据推测,2030年,全球新能源汽车的销量达4300万辆,其中中国市场的销量将达1300万辆。两种路线的较量:纯电动与氢燃料孰优孰劣新能源汽车产业的前景光明,但是在产业内部仍然存在技术路线之争:纯电动与氢燃料孰优孰劣呢?与不断退坡的纯电动汽车补贴不同,今年燃料电池汽车的补贴政策并没有发生太大改变,补贴金额仍处于高位,市场上各种各样的燃料电池产品如雨后春笋般涌出,这是不是意味着燃料电池在与纯电动的竞争中占据了上风呢?刘坚表示,纯电动与氢燃料之争的胜负不会很快分出,而决定这一胜负结果的最大因素,依然是成本。当下,锂电池的成本比燃料电池的成本更低,但是燃料电池成本下降的空间却比锂电池更大。“一套50kwh系统,当下锂离子电池的价格是5万元,燃料电池的价格是25万元;未来,同样一套50kwh系统,锂离子电池的价格可下降为2.5万元,燃料电池的价格则可下降至1万元。”刘坚说道。锂电池与燃料电池都可以通过技术的进步以及规模化生产来降低成本,但是锂电池相比于燃料电池需要用到更多的贵金属,因此其成本下降的极限空间不如燃料电池。未来,锂电池的成本下降极限为70美元/kwh,燃料电池的成本下降极限为30美元/kwh。不过,纯电动汽车与燃料电池汽车的成本核算并不是这么简单的,还要考虑到其他成本:氢气的制造以及运输成本,相比于发电、输电成本,自然是要高出许多。目前的制氢手段有低谷电制氢、工商业电制氢、可再生能源弃电制氢、天然气制氢、煤制氢、甲醇制氢和工业副产氢等。其中,可再生能源弃电制氢、煤制氢和工业副产氢这3种方式,可以把氢气的生产成本降低到一个比较有竞争力的价位,再将后期储运的成本控制住,氢气的价格虽然还是不如电价来得划算,但是与柴油相比还是具有相当大的优势。因此,就当下的情形来看,纯电动汽车的综合成本低于燃料电池汽车;未来,纯电动汽车的采购成本会高于燃料电池汽车,但是使用成本将依然低于燃料电池汽车(电的经济性大于氢气的经济性)。两者互有胜负,谁能最终在竞争中取得优胜还很难预料。此外,刘坚特别提到了一点:燃料电池车型在重型货车市场更具有推广潜力。当下,燃料电池车扭矩、马力和续驶里程都足够大,能够满足重型货车的使用需求,而重型货车较长的年行驶里程更有利于其发挥氢气相对于柴油的经济性。不过,燃料电池车型想要在重型货车市场取得突破,还有很多功课要做,加氢站的建设就是一个巨大的障碍。结束语:补贴政策对我国新能源汽车产业的发展起到了非常大的扶植作用,经过十余年的投入,我国的新能源汽车产业已经发展出一个较为完备的产业链。如今,纯电动汽车的补贴即将迎来落幕,笔者认为这个时间是非常合适的,因为当下无论是欧洲还是日本,都有了发展新能源汽车的全面规划,新能源汽车或将进入全球竞争的局面。然而温室中的花朵是无法在竞争中取得优势的。补贴退出历史舞台,让我国的新能源汽车企业与国外的竞争对手真刀真枪去竞争,才能真正做大、做强我们的新能源汽车产业。 ...
    用数据说话:电动汽车与氢燃料电池汽车全面对比

    用数据说话:电动汽车与氢燃料电池汽车全面对比

    氢云链2019-9-6 19:26
    纯电动汽车(EV)与燃料电池汽车(FCV),被认为是将来新能源汽车行业的两只主力军,它们均有着电气化、绿色清洁和无噪音的特点,然而由于核心技术的不同,它们在很多方面存在着巨大差异。正因为这些差异,两种汽车在新能源汽车行业发展的道路上就像一对“注定的对手”,一直处于对比和争论的风头浪尖之中。有争论就有竞争,对于行业本身实际上起到了优化促进作用,通过不断的争论和竞争,未来要么“胜者为王”,要么“齐头并进”,最终走向最优的结果。当然在行业发展的不同阶段,它们之间的差异程度会有所不同,那么在当前我国新能源汽车市场现状下,作为如今热度极高的两类新能源汽车,假如通过分数来进行评判,总分100分,那么纯电动汽车和燃料电池汽车各自分数有多少,谁的综合总分数更高呢?由于各有优劣,本文一共选取了10项因素来进行打分,每项总分为10分(满分10分为最终理想状态),评判的10项因素分别为:车辆成本、续航里程、能量转换效率、安全性、低温性能、基础设施、售后服务、行业投资、造车难易、发展潜力;本文将以思维导图较为直观的形式进行对比和评分。(本文观点仅供参考,不具有导向性)车辆成本对比无论是EV还是FCV,电池系统都占了整车的大部分成本,动力电池系统占整车成本约40%,燃料电池系统占50%。在整车成本方面。在国家补贴基础上,纯电动汽车已经较为普及,其价格与普通燃油车接近。但是燃料电池汽车仍然较为昂贵,单电池系统成本就达到了1000美元/KW,长远看需降到50美元/KW才能大规模发展。在消耗成本方面。纯电动汽车按照每度电价0.5元计算,每天行驶200km情况下,电费为18元左右,每公里0.09元。燃料电池汽车,按氢单价40元/kg计算,一次加满跑500公里,每公里0.4元,消耗成本远高于纯电动汽车。因此燃料电池汽车相对纯电动汽车成本没有优势,同时都有一定的成本降低空间。EV:8分,FCV:4分。续航里程对比由于锂电池能量密度的限制,纯电动汽车续航与车重成正比,当前续航里程范围在200~500km之间,续航最大的为特斯拉Model S,而且纯电动汽车充电时间较长,就算抛开电池风险,快充也需要半个小时。燃料电池汽车续航可以轻松达到500km以上,其续航里程主要跟汽车载氢量相关,而且氢气的加注类似于加油,效率极高。从系统整体上看,系统及结构决定了两种汽车的续航存在差距,纯电动汽车续航的提高需要动力电池技术的突破,因此也存在一定的提升空间。EV:7分,FCV:9分。能量效率对比纯电动汽车的电主要来源于能源利用转化后而产生,在我国电力结构基础上,纯电动汽车的电可以说主要来自于煤电。能量转换过程为:煤炭-电力-锂电池-放电推动汽车行驶。燃料电池的化学能转换效率在理论上可以达到100%,实际效率也高达60~80%,是内燃机的2~3倍。但是涉及到整车后,由于有氢气系统,整体能量转换效率将会大大降低。转换过程为:能源-电力-氢气-燃料电池-放电推动汽车。因此整体上,纯电动汽车能量利用效率要高于燃料电池汽车。EV:8分,FCV:6分。安全性对比纯电动汽车当前安全性的主要问题是电池安全。电池在运行过程中会发热,如果电池系统热管理不够好将会有着火风险,而且为了提高使用效率在过充或过放的过程中,电池也会着火,除此之外纯电动汽车在事故中发生碰撞会有电解液泄漏导致起火的风险。燃料电池汽车中燃料电池本身危险性不大,风险主要来自氢气储存和加氢过程中出现氢气泄漏导致着火甚至爆炸的风险,氢气极易燃烧,而且当氢气在空气中的体积浓度在4%~75.6%之间时,遇火源就会爆炸。因此它们均存在一定危险,也均有一定的改进空间。EV:7分,FCV:7分。低温性能对比在低温下,锂电池电解液会变得粘稠甚至凝结,会导致充电效率大幅降低,因此会导致续航降低。根据相关研究发现,在低温环境下,比如我国东北地区,电动汽车行驶续航里程最多缩减44%。如果温度继续降低,电池内部的电解液就变得更加迟钝,如果长时间在低温环境下使用,或者在-40℃低温下时,锂离子电池可能会被“冻坏”造成永久损害。燃料电池汽车中的核心燃料电池,在无特殊处理或辅助工具的情况中,在低于0℃的工作环境下,阴极侧反应生成的水易结冰导致催化层、扩散层堵塞,阻碍反应的进行,并且水结冰产生的体积变化也会对膜电极组件的结构产生破坏,降低燃料电池性能。当前燃料电池汽车一般均有辅助系统进行保护,因此主要是低温启动方面需要进行突破,国内仅能达到-20℃的水平,国外已达到了-40℃的水准。因此总体上,燃料电池汽车在低温下比纯电动汽车有着较好的适应性,纯电动汽车在低温技术方面还需要进行突破。EV:5分,FCV:8分。基础设施对比纯电动汽车的基础设施主要是充电桩或者充电站,燃料电池汽车基础设施为加氢站。当前充电桩相对加氢站数量较多,较为成熟。在建设成本方面,根据公开数据整理,一座超级充电站的建设成本约9000美元,停车场充电桩建设成本约6000美元,家庭充电站建设成本约1000美元;而一座简易加氢站建设成本为75万美元,一体化大型加氢站建设成本为210-330万美元。因此无论从基础设施的普及度还是建设成本上看,纯电动汽车均优于燃料电池汽车,当然充电基础设施现阶段仍然不够用,不能匹配需求,仍有一定空间。EV:8分,FCV:5分。售后对比纯电动汽车结构相对简单,核心部件主要包括动力电池、BMS(电池管理系统)、电机、发动机等;燃料电池汽车结构较为复杂,核心部件主要包括燃料电池电堆、储氢罐、氢气供给系统、空气供给系统、水管理系统、电机等。而且我国当前纯电动汽车电池技术处于世界第一梯队,售后相对简单且成本低,燃料电池系统复杂且较多环节设备均依赖进口,设备昂贵,因此售后难度大、成本高。因此,汽车售后的维护保养方面,纯电动汽车现阶段优于燃料电池汽车,但是燃料电池汽车还有很大空间,当然纯电动汽车也面临着电池回收处理的难题。EV:8分,FCV:6分。投资对比当前,燃料电池汽车市场还处于发展初期,纯电动市场的投资热度以及数额均远大于燃料电池汽车。纯电动汽车方面。美国戴姆勒公司计划在其位于美国阿拉巴马州的图斯卡鲁萨工厂增投 10 亿美元,以扩建一个 100 万平方英尺的生产车间。据称,该工程将于 2018 年动工,预计在2020年初生产一款电动SUV。2018年10月,上汽大众总投入170亿元,计划 ...
    倾力打造智慧能源城市!贵安新区试运行国内首座“1+3”多能互补分布式能源站

    倾力打造智慧能源城市!贵安新区试运行国内首座“1+3”多能互补分布式能源站

    邱月盈2019-9-5 18:59
    贵安与雄安仅一字之差,两个国家级新区有一个共同目标:打造智慧能源城市。2017年11月,贵安新区建成国内首座“1+3”多能互补分布式能源站,并投入试运行。不久,雄安新区派出代表团到该能源站考察取经。2018年,雄安新区新能源的大量应用、分布式的规划布局以及智慧能源的多样利用,正从图纸走向现实。国内首座“1+3”多能互补分布式能源站供能系统 贵安新区“1+3”多能互补分布式能源站试运行至今,获国家发改委、工信部、环保部高度认可。省住建厅、省发改委、人民银行贵州省分行等部门将该项目列为“贵州省分布式能源示范项目”“贵州省绿色金融创新示范项目”,建行、农行等金融部门给予10亿元授信和融资支持。该项目技术利用居国内领先。运用专利技术15项,首次采用空气压缩储能在分布式能源系统的应用、多能互补分布式智慧能源综合管控技术,填补了两项国内空白。贵州贵安电子信息产业投资有限公司通过该项目开发建设,已掌握核心工艺技术,形成一套集开发、建设、运营为一体的完整商业模式,具备复制推广条件。该公司党委书记王宏告诉记者,所谓“1+3”多能互补,即“1种清洁能源(天然气)+3种再生能源(水源热泵、太阳能光热、空气动力储能)”互补,将水源热、光伏热和空气能、天然气等清洁能源转化为冷气、热水、蒸气和电力等形式,实现能源的梯级利用和可再生能源的最大化利用。国内首座“1+3”多能互补分布式能源站供能系统8月26日,记者沿贵安新区黔中大道来到贵安云谷分布式能源中心,实地参观了这座“国内首座”能源站的神奇。在地下层,燃气发电机组、空气发电机组、空调冷热水循环泵、生活热水回水泵、螺杆式水源热泵、离心式水源热泵、各种不同颜色的管道等设备正常运行,每天源源不断向园区居民区、酒店、商场、工厂等提供定制化冷、热、电、蒸汽、生活热水等综合能源供给服务。据介绍,在贵安新区,河水温度与气温相比,夏季低10至12度,冬季高8至10度。利用水温与气温差作为热交换来调节制冷制热系统,可节约能源40%。这仅仅是记者“听得懂”的一项新技术利用。“运用这套系统,节能环保,还节约酒店经营成本,真好!”洲际贵安智选假日酒店工程安保部经理杨春岩说:“采用贵安云谷多能分布式能源中心供给的空调冷暖和生活热水,每个房间每天费用才8元,与传统供能20多元相比,节省了一大笔开支。这套系统智能化程度高,4个人就可以完成整个酒店全天24小时的空调冷暖和生活热水运行和检测,比之前减少了一半的人力成本。”据介绍,分布式能源站单方造价与中央空调相比,每平方米可节约100元,项目建设成本可减少45%。民用方面,以120平方米住房为例,贵阳市住宅小区冬季供暖3个月费用约为3600元。采用互补分布式能源集中供冷、供暖,全年费用约为4000元,大大降低用户能源使用成本。能源站展示大厅贵安新区综保区管委会、贵安电投公司规划建设的“贵安新区云谷多能互补分布式能源中心项目”,拟建设10座能源站和1个智慧能源控制中心,总投资20亿元。全部建成后,可实现清洁能源与再生能源并网运行,可保障国家电网停电情况下区域内短期供能需求,发挥“削峰填谷”效应,保障贵安新区马场科技新城43平方公里22万人口的安全集中供能。与常规能源系统比较,该项目全部建成后,可实现贵安新区供能污染物的零排放,每年可节约标准煤27856吨,减少二氧化硫排放540吨,减少二氧化碳排放68928吨,减少粉尘排放271吨。能源站展示大厅“新区的规划和建设,一定要高端化、绿色化、集约化,不能降格以求。”这是习近平总书记2015年6月17日视察贵安新区时的殷殷嘱托。王宏告诉记者,打造智慧能源城市,既是牢记嘱托感恩奋进的生动实践,也是新区实施大数据、大生态战略对环保和能源保障的刚性需求。贵州日报当代融媒体记者杨龙
    液态氢,一匹桀骜不驯的野马

    液态氢,一匹桀骜不驯的野马

    杨东川2019-9-4 16:00
    如今,越来越多的人注意到了传统的偏二甲肼/四氧化二氮燃料的毒性和环境不友好性。随着新一代液氧煤油大推力火箭发动机的发展,有很多人开始想起了液氢液氧发动机。同样是低温燃料发动机,为什么以液氢为燃料的发动机没能迅速普及开来呢?实际上,想要驯服液氢这匹动力强劲又个性十足的野马需要非凡的耐心和先进的技术。目前,大推力的液体火箭发动机主要使用偏二甲肼/四氧化二氮、液氧煤油和液氢液氧三种燃料体系。其中,偏二甲肼/四氧化二氮组合的比冲(火箭发动机单位重量推进剂产生的冲量,其数值越大表示燃料的效能越高。)为348秒,液氧煤油组合的比冲为347秒。而液氢液氧组合的比冲达到了457秒,足足比传统的有毒推进剂的比冲高出了31%!这是目前依靠燃烧产生的高速喷流来推进的化学火箭发动机中少有的比冲超过400秒的。既然性能这么好,那干脆所有的大推力火箭发动机都用液氢液氧组合好了。别着急,液氢可不是这么容易就会乖乖地为人类服务的。冷峻 深处暗藏的危险在人们关注液氢当中蕴含的巨大能量的时候,往往会忽视液氢极低的温度。作为宇宙中存在数量最大的原子和元素周期表中排名第一的元素,氢的性质当然不会稀松平常。液态氢的沸点为-253℃。这个温度足以使液氢成为一种极为冷峻的物质了。在自然界中,只有沸点为?268.9℃的液氦可以和液氢共存。其他的气体遇到冰冷的液氢只能被冻成冰坨。这原本是一种正常的自然现象,气体温度在沸点之下,就会成为液体,在凝固点之下,就会进一步变成固体。但是,在火箭发动机复杂的管路系统中,这个现象会蕴含着非常大的危险。通常来说,空气中有78%的氮气和21%的氧气,氮气的凝固点为-210℃,氧气的凝固点为-218.79℃。在向火箭燃料储箱中加注液氢的时候,如果不提前进行处理的话,空气就会被包裹在沸腾的液氢中,冻成一块块的冰颗粒。实际上,情况还没有这么简单。氮气的凝固点虽然比氧气高一些,看起来会先被冻住,但其实氮气分子的尺寸较小,其逃脱的本领要比氧气强。根据大量的测试试验,人们得出了这样的结论:被液氢冻住的空气冰块中,含氧量高达52%。我们在做中学化学试验的时候,已经见识过了试管中的氢气与空气混合到一定比例的时候,会发生爆鸣的现象。而在52%的氧气浓度下,液氢的“爆脾气”很容易被激发出来,一粒沙子从一米的高度坠落的能量,就足以引爆液氢与高氧浓度冰块的混合物。在液氢输送管道中,棱角分明的蓝盈盈的冰坨之间碰撞的能量会很容易引爆整个液氢输送系统。早期研究液氢液氧发动机的美国人在这方面吃了不少苦头。即使液氢中冻结的这些空气冰块没能引起爆炸事故,也会给火箭发动机带来其他隐患。火箭的燃料输送系统与人体的血管有一些相似之处,既有粗壮的主动脉,也有逐渐变细的血管直至毛细血管,中间还会穿过心脏和其他重要脏器。那些冰块在主管路中尚能随着液氢流动,但是当流到较细的管道或者阀门处的时候,就会发生堵塞。即使这些冰块顺利地通过了这些关卡,也会最终在喷嘴那里挡住液氢的去处。这就是液氢液氧发动机在燃烧过程中出现不稳定现象的一个原因。氢气是宇宙中的已知气体里密度最小的,氢气的体积是同等重量空气的14倍,要想让火箭带上充足的氢气上天,将氢气液化几乎是个必然选择。总不能让火箭带着硕大无比的氢气囊发射吧。(室温下的氢气是同等重量的液氢的840倍,想象一下体积变大800多倍之后的火箭!)但是,液氢极低的温度又会导致空气在里面冻成冰块。怎样解决这个矛盾呢?技术人员想到的办法是:把空气吹走。上世纪50年代,在普惠公司和马绍尔飞行测试中心的共同努力下,美国人研制出了他们的第一台液氢液氧发动机——RL-10。为了避免燃料管路中出现恼人的冰块(搞不好是会要人命的),他们琢磨出了一整套把空气从火箭储箱中赶出去的方法:在地面上,用氮气把储罐吹一遍,使储罐中充满氮气,这样即使出现冰块,也不至于发生爆炸。然后,用高纯度的氦气把氮气吹走。因为氦气的凝固点是?272.2℃,比液氢的沸点低了将近20℃,因此氦气是不会在液氢中冻住的。另外,氦气是惰性气体,懒得和氢气发生什么瓜葛,残存的氦气会随着发动机的燃气排出。为了保证在火箭上升的过程中不会出现液氢吸收空气中的氧气的情况,技术人员给使用RL-10发动机的火箭搭配了装有高压氦气的罐子。在火箭中的液氢燃料进入燃烧室之前,一直会有一股强大的氦气流吹过液氢箱、推进剂输送管道、燃料泵、发动机冷却排气管和燃烧室,保证液氢一路上不会与空气发生接触。RL-10火箭发动机的改进版在多种运载器上得到了应用,土星一号火箭的第二级使用6台,半人马座火箭的上面级使用2台,德尔塔-4运载火箭上面级使用2台。这些火箭的发射成功率都不低,可见这种液氢液氧发动机的可靠性经过了实践的考验。在NASA最新提出的重返月球的计划中,RL-10发动机有可能继续被启用,用来为登月舱提供稳定可靠的动力。欧洲的阿丽亚娜系列火箭也使用了液氢液氧发动机作为低温上面级。他们的工程师认为没有必要像美国人那样使用高压氦气来折腾薄薄的储箱,于是就想出了另外一个法子。他们先用加温到40℃的氮气把从储箱到燃烧室的整个管路系统吹一个小时。然后,把氦气灌满整个储箱,直到罐内的气体压强与外界大气压强相同。接着,他们把储箱抽空并滤走里面的水蒸气。然后,再次把储箱充满氦气。这样的操作要连续进行22次之多,以确保阿丽亚娜火箭上面级的液氢管路系统内的清洁。整个吹除过程的持续时间长达5个小时。可见,要驯服液氢燃料,从来就不是一件轻松的事情。活泼 难被禁锢的天性解决了低温会使氧气结冰的问题仅仅是走出了第一步。火箭发动机确实能稳定工作了,但是驯服液氢的难题在此时并没有被完全解决。氢气是目前已知气体中个头儿最小的,这就使氢气本身有着活泼好动的天性。而液化后的氢气的沸点又非常低,在常温中会时刻处于沸腾的状态,这使得液氢的储存和运输的困难变得大了起来。冬天,为了避免开水变凉,我们可以把水倒入保温瓶中存放。保温瓶的内胆设计有助于尽量隔绝热量交换。实际上,在夏天为了防止冰棍过快融化,也可以把冰棍放到空的保温瓶中。在储存液氢的时候,人们用的也是隔绝热交换的思路,用厚厚的保温材料将液氢包裹起来。通常来说,使用常温燃料的储箱外壳的重量占装满后的储箱总重量的 ...
    世界能源理事会:氢能有灰、蓝、绿三种“颜色”

    世界能源理事会:氢能有灰、蓝、绿三种“颜色”

    杨东川2019-9-4 15:59
    世界能源理事会发布关于氢能的研究报告,认为氢不是能源,而是能量载体,必须在使用前生产和储存。这个储存能量的气体分子可以通过以下几种方式产生能量:1.燃烧:燃烧一公斤氢气释放的能量是一公斤汽油的3倍,只排出生产水。2.燃料电池:燃料电池是一种电化学电池,通过氧化还原反应将氧气转化为电能,反应的副产品是水。只要供应氢气和氧气,电池就可以连续发电。世界能源理事会的报告将氢气按照生产来源分为“灰色”、“蓝色”和“绿色”三类:——灰色氢气目前,96%的氢气来自化石燃料,通过蒸汽甲烷重整(SMR)或煤气化技术制取氢气。该过程制造的氢气成本较低,但是碳强度最高,因而社会接受度最低。——蓝色氢气蒸汽甲烷重整技术或煤气化加上碳捕捉和贮存(CCS)制氢,碳强度较低,成本昂贵,社会接受度较高——绿色氢气使用可再生能源进行电解,二氧化碳零排放,成本昂贵,社会接受度最高
     中国工程院院士余贻鑫:智能电网就是一种物联网

    中国工程院院士余贻鑫:智能电网就是一种物联网

    邱月盈2019-9-3 19:58
    “智能电网本身就是一种物联网,尤其是智能电网的配电部分更是泛在物联网。”中国工程院院士余贻鑫在“泛在电力物联网与能源服务模式交流会”上阐述了对泛在电力物联网及智能电网的看法。当下,智能化技术正在从科技向产业渗透,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,智能化已成为电网发展的必然趋势。国际上各国对未来电网发展模式存在不同理解,行程不同的发展方向和技术路线,对于智能化的定义和方向同样存在不同的声音。余贻鑫认为,从特点来看,智能电网是电力和信息的双向流动性,以便建立一个高度自动化(智能化)的和广泛分布的能量交换网络。智能电网依赖分布式能源的步伐“未来预测大师”Rifkin(里夫金)宣称,人类社会必将迈进一个新时代,届时可再生能源和互联网技术将融合以创造一套强大的新基础设施,即他所谓的第三次工业革命。在这一愿景中,数以亿计的人们会从他们家中、办公室和工厂的可再生能源中生产绿色电力,并在“能源互联网”中它们彼此共享,就像现在我们在线创造和共享信息。“能源革命的实现高度依赖于未来高比例分布式(特别是可再生的)能源的开发与利用。”余贻鑫指出这一观点背后的逻辑,同时认为,当下面临的最具挑战性的问题就是,风能和太阳能的间歇性、多变性和不确定性以及储能价格的昂贵。从风电和光伏的特点来看,暂时不能单独运行,需要采用功率平滑措施,其中包括:大电网的吸纳、需求响应、分布式储能和小型燃油燃气发电等。为此需要一个功能合理的现代电网,来集成高比例的太阳能和风能,并提高能源脱碳、转化与利用过程的效率。首先,潜在的分布式电源不容忽视,需要需求响应与负荷控制的进一步完善。我国工业用电的节省潜力巨大。与此同时第三产业负荷和居民负荷具有可平移(电网友好用户)的充分潜能,这种能力有助于降低电网的峰谷差率(从而提高电力资产的利用率和能源效率),和在紧急情况下支援电网,有助于高比例风光发电的更好消纳。其次,电动汽车是重要的分布式储能电动汽车持续快速增长,据预测2030年电动汽车的保有量将高达8000万辆,电池容量约24亿kWh;电气车辆不仅是一个大功率的电器(7kW充电4h),同时也可成为电网中蓄能装置。“管理好这些移动的储能设备,可为大规模风光消纳奠定坚实的基础。此外,以燃气、电力、供热、制冷、友好排放优化配置为例,燃气为主的分布式能源系统能源利用率将在80以上%。”余贻鑫向记者表示。如何管好广泛分布式目前电网的智能化可以被认定为是“电网2.0”,而电网的第一次智能化,是由于大停电促使美国政府推动电力公司使电网更安全更可靠。而此次的驱动力则更加强劲,主要是能源压力、气候和环境问题、数字化社会对电能质量、供电可靠性、系统运行的安全性和韧性(防范小概率但会造成巨大损失的事件)的高要求。“城市智能电网本身和它的通讯系统将构成智能城市的基础设施。从这一概念来看,智能电网是集成的能量与信息系统,即万物互联的网络。”余贻鑫指出。此外,他还特别强调,智能电网是分级分群的分布式基础设施。智能电网一个很重要的核心基本理念,就是建设像互联网一样智能的电网,充分体现互联网精神,从而能够充分利用可再生能源的潜力,支持技术创新,接受产销客户的崛起,并集成纳米电网、迷你电网和微网。而互联网精神在智能电网上的表现体现在四个方面:一是开放,即基于互操作性标准,即插即用;二是对等,即能量自治单元之间的对等互联;三是协作,实现相互支援;“第三次工业革命带来的能源互联网中可再生能源的分布式特性需要的是协作而不是集中或分级的命令和控制机制”;四是共享,即以分散式的局部最优实现全局能量管理的优化调度。余贻鑫特意强调了分级的“群集”理念。“为了抓住未来的机遇,我提出如下的设想:未来的配电网、微网、建筑单元(大楼、工厂和住宅等)与输电系统的差异将逐步消失,具有本地发电和双向电力潮流的特点,都将配有能量管理系统(Energy Management System,EMS)并按照‘群集’理念实现各自近实时的功率平衡。”一是电力网,二是通信网,两者要融合在一起。而为了实现时时交换信息和达到社会层次上的供需平衡,需要把分布式计算、云计算、大数据、人工智能等引入电网。设想中的智能电网将像互联网那样改变人们的生活和工作方式,并激励类似的变革。“但是由于智能电网本身的复杂性,涉及广泛的利益相关者,需要漫长的过渡、持续的研发和多种技术的长期共存。短期内可以着眼于实现一个较为智能的电网,利用已有的或即将可以配置的技术使目前的电网更有效,在提供优质电力的同时,还可以创造较大的社会效益”。余贻鑫坦言。(文章来源:能源杂志) ...