编者按:氢能源今年首次写入政府工作报告中,预计未来氢能源产业链即将形成,燃料电池市场前景乐观。
今年“两会”推动加氢站建设写入《政府工作报告》,顶层设计开始启动。此外,中石化3月25日在2018年报中首次加入“推动加氢站、充换电站取得实质性突破”。近日,浙江省石油股份有限公司曾公开宣布计划到2022年,在浙江省建成700座集油、气、电和氢能为一体的数字化综合供能服务站;到2025年,这个数字会扩大到1000座。
业内人士表示,20018年是氢能源产业化应用元年,未来3-5年是导入期,5-10年后开始进入成长期。
事件驱动 氢能源相关政策不断出台
近日,国务院总理李克强在海南博鳌同出席博鳌亚洲论坛2019年年会的工商、金融、媒体、智库代表举行对话会。李克强指出,当前新一轮产业和技术革命方兴未艾。中国正在积极实施创新驱动发展战略,推动大众创业、万众创新,着力培育壮大新动能,加快发展人工智能、自动驾驶、氢能源等新兴产业,并为科技成果转化提供更好的市场环境。
此外,氢能源今年首次写入政府工作报告中,2019年政府工作报告就专门提到了推动充电、加氢等设施建设的内容。
目前已有多个地方政府出台了氢能源相关政策。今年2月,常熟市表示,将氢燃料电池汽车产业的发展作为常熟推进产业结构调整、科技创新突破、丰富年轻汽车城内涵的重要抓手,以丰田为技术支撑、氢燃料电池汽车产业园为核心,目标到2030年形成千亿级产业集群,打造中国氢燃料电池汽车新高地。
近日记者从武汉市经济与信息化局获悉,2019年武汉市将新增三座加氢站,并推进氢燃料电池动力系统与氢燃料电池乘用车研发工作,加速开拓氢能源客车市场。自2018年9月氢燃料电池动力公交车示范线路投运以来,武汉正加快向氢能全产业链稳步推进,千亿元级氢能产业版图日渐浮出水面。
今年3月27日,鸿基创能科技(广州)有限公司在广州市黄埔区、广州开发区举行“情系黄埔氢芯中国”膜电极产业化项目竣工及HyKey1.0产品发布系列活动。全国首家燃料电池膜电极产业化项目由此正式建成。
氢能源不等于燃料电池。这个行业不仅包含后端的燃料电池及应用领域(包含整车、叉车、轨道、轮船等交通领域以及储能等),更为重要的是包含前端的制氢、储氢、运氢、加氢等环节。我国地大物博,氢气来源广泛,各地根据当地资源禀赋可布局前端制氢环节。以山西、山东、内蒙为代表的地区,由于焦炭、氯碱行业发达,有大量工业副产氢;以张家口、南通、新疆等地为代表的区域,风电、光伏等可再生能源发达,大量未上网的电能可用于电解水制氢。充分利用这些资源兼具经济效益与社会价值。
行业前瞻 交运需求渐成氢能源应用主流
氢能源利用可以通过热机 (通过利用内能做功的机械)也可以通过燃料电池,通过热机利用氢气的原理是:燃料在燃烧室内燃烧,气体膨胀推动传动装置,实现机械驱动。另一种利用方式就是通过燃料电池的形式,氢气不直接燃烧,先分解成原子,再分解成质子和电子,电子通过外电路产生电流做功。
热机利用氢能源的方式还属于热循环的过程,存在热量的浪费,能量利用效率低。燃料电池利用氢能源的方式不受热循环原理影响,因而具有更高的能量利用效率,同时还有更低的噪音。因此燃料电池应用是氢能源利用的主流途径。
燃料电池主要由正极、负极、电解质三部分组成,原理是氧化还原反应,反应实质是燃料和氧气发生反应生水或者其他产物。
负极是燃料反应端,正极是空气反应端。负极发生的反应是燃料物质(氢气、甲醇、煤气等)在催化剂作用下产生氢质子、电子以及其他副产物,氢质子穿过电解质达到正极,准备与正极上的物质发生反应。正极发生的反应是氧气在催化剂作用下与通过电解质达到正极的氢质子、通过外电路从负极到达正极的电子结合生成水或者其他产物。电子从负极出发经过外电路达到正极的过程中会产生电流 (电子定向运动产生电流),从而可以带动负载工作。氢能源主要是通过燃料电池得到应用,而且燃料电池使用的燃料也主要是氢气,因此可以根据氢燃料电池的应用将氢能源的应用分为三大场景:便携式应用场景、固定式应用场景、交通运输应用场景。便携式应用主要在辅助充电设备 (户外等场景)、军用等产品,固定式应用主要在家庭热电联产、家用燃料电池、通信基站备用电源、不间断电源等产品,交通运输应用主要在汽车等产品上。
FuelCelToday和E4tech数据显示,燃料电池装机逐年增长,2012年-2017年复合增长率达到32.1%,其中交通运输领域的应用比例逐年上升,2017年交运领域的装机占比已经达到68.05%。交运领域的需求已经成为燃料电池主要需求,也是氢能源的主要需求。
2016年,中国标准化研究院与全国氢能标准化技术委员会发布 《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》,书中提出到2020年,加氢站达100座,燃料电池车达10000辆;到2030年,加氢站达1000座,燃料电池车达到200万辆。
目前根据TüVSüD和H2stations的统计,截至2018年底,中国约有16座;而中汽协数据表明,我国燃料电池车2018年销量也仅1527辆。从近期高层频繁表态来看,当前与2013年下半年类似,燃料电池车政策推广力度正加大。考虑到燃料电池补贴政策还没有公布,政策公布之后行业发展将会加速。
原标题:氢能源产业化迎来导入期