日前,关于氢能主题的 “问道·科学沙龙”活动在江苏省科技工作者活动中心沙龙空间举办。不久前,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(以下简称《规划》),这也是我国首个氢能产业的中长期规划。记者在此场沙龙上了解到,目前为加速推进我国氢能行业发展,国家、地方对氢能行业的规划频出,叠加产业经济市场广阔,氢能融资项目持续增长,相关企业加速布局,我国氢能行业发展迎来加速期。
氢能源汽车来了?多年前加氢3分钟就能跑850公里
中国科学院院士、南京大学环境材料与再生能源研究中心主任邹志刚在“绿色新能源 助力“双碳”新未来——氢-燃料电池行业报告”中指出,氢能潜力非常大,我国能源分布不平衡,国土面积大,因此如果用氢作为载体的话,可以把能源平衡起来。
那么,如何得到这一清洁能源呢?“在制氢方面,氢制造技术上比较成熟,化石能源制氢非常成熟,工业副产氢是江苏省的优势,有化工厂就有副产氢,另外还有一些高温裂解,还有可再生能源制氢等。”不过,邹志刚说,现在普遍关注的一种方法是光催化制氢,“光催化制氢就是利用材料把水分解,直接太阳能照到材料上把水分解。”邹志刚表示:“如果光催化制氢能实现的话,是一个完全零排放的,用太阳能直接分解水产氢,而且可以现场制氢。这个技术目前南京大学正在着力去做,希望能够尽快做到产业上去。“国家给了大量的支持,到目前已经支持了十年,两个973,效率基本是8%,太阳能直接照到水上去,利用材料,就可以把水变成氢和氧。”
邹志刚告诉记者,他多年前也曾到日本,开过氢能源汽车,加氢3分钟跑850公里,“发动机、燃料电池、碳纤维钢瓶(里面放了5公斤氢,大概跑500公里)。”那么燃料电池跟锂电怎么比?邹志刚表示,没有可比性,因为氢能电池和锂电车没有可比性,原理完全不一样:“从续航里程来看,比如从南京到美国的飞机,用锂电去飞,光背电池都不够,续航里程是靠电池堆起来的,所以车的电池很重,跑得越长电池越重,而氢就可以做到,只要加氢就可以越跑越轻。在汽车领域,如果是短途的,锂电优势比较明显,如果长途,氢燃料电池车的优点非常明显,因此现在氢燃料电池往交通领域的长途重卡走,优势也很好。中短途方面是油电混合,就是锂电和氢混合起来做,经济效益很好。”
邹志刚认为,未来燃油车会退出历史舞台,“最晚到2040年。”那么“后燃油车时代”开什么车?邹志刚认为:“一定是氢能车。当然有一部分是锂电混合。”记者了解到,目前南京大学已经做了一些新兴的太阳能电池,通过太阳能电池来分解水产氢。此外,在膜电极的核心、燃料电池的核心等核心技术上已经实现80%国产化。
要做可再生能源制氢或氢高效的耦合,才能真正“碳达峰”
江苏大学汽车与交通工程学院院长、节能与新能源动力总成研究所所长尹必峰表示,碳排放三大领域,能源、工业、交通,在交通里汽车占了80%,所以抓汽车就是抓交通里主要的关键节点。
“汽车低碳路径就四个,低碳工业、低碳产品(即各种节能车、各种新能源车)、低碳出行方式、基于非常好的能源方式,比如氢燃料电池车必须要基于绿氢发展才可能规模化。”尹必峰介绍说,“燃料电池不是电池,其实是发电机,是发电装置,除了电解水逆反应发电之外,要让它能够自动运行,除了电堆之外,还要加装一些辅助系统,特别像传统内燃机,变成一个氢燃料电池动力系统,或者放在汽车上一般就叫氢燃料电池发电机,后面再是无碳能源各种各样的应用场景里应用。”
“燃料电池市场前景广阔,我们给出一些预测,都是非常利好的,如2030年氢能产值,到了2050年是4~5万亿的水平;燃料电池汽车全球占有率预计到2050年达到将近18%左右。”尹必峰表示,燃料电池汽车被汽车人认为是终极的形态。不过,这也有很长的路要走。比如仅从产业链角度去理解,加氢站成本要下降,从危化品变成能源;要做绿氢,要做可再生能源制氢或氢高效的耦合,才能真正跟碳达峰和碳中和目标吻合。
“而江苏现有企业分布比较完整,关心和重视这个行业的企业比较多,这个技术领域里,系统、电堆、核心零部件、储运等等这些产业链基本都能覆盖,部分领域在全国处于领先。”尹必峰说,“目前江苏还需要充分认识到氢能在未来社会里的重要性,加大顶层设计。可以把应用场景建起来,示范效应扩大起来,江苏燃料电池产业大有可为。”
活动由省科协指导,省科协人才服务中心、省学会服务中心、省国际科技交流与合作中心主办,江苏碳达峰碳中和科创联盟、省环境科学学会、省汽车工程学会、省能源研究会、省大众创业万众创新研究会共同承办。省科协党组成员、副主席冯少东出席活动。
原标题:氢能源汽车来了?2040年,燃油车或将退出历史舞台