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徐春明院士:氢能整体产业链形成规模仍需时间

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9月18日,由中国产业发展促进会氢能分会与北京市未来科学城管委会共同主办的2022全球能源转型高层论坛“能源谷氢能机遇与发展”分论坛在京召开。中国科学院院士、我会专家委员会主任徐春明在会上指出,近三十年,我国在经济方面快速发展,能源消耗带来大量排放。在国家“3060双碳目标”战略背景下,要关注经济、能源以及排放等各种因素之间的相互协调发展。其中,氢能作为21世纪最具发展潜力的二次清洁能源,是实现多领域深度清洁脱碳的重要路径,也是全球能源技术革命和转型发展的重大战略方向。

“无论是能源结构调整,还是实现减碳目标,这个过程中氢能一定会扮演一个重要角色。”徐春明表示,氢能作为二次清洁能源,已经在各领域发挥多年作用。氢能是未来能源体系的重要组成部分,碳中和背景下,未来能源体系将是由以新能源为主体的新型电力系统和以制氢等储能为主体的绿色能源网络构成。以电化学储能、氢储能为代表的新型储能技术广泛应用于新型电力系统各环节,电氢系统成为能源互联网的重要组成,是未来重要的发展方向,这是氢能备受关注的重要原因。

氢能产业链条长,涵盖上游制氢,中游储运加氢,下游用氢环节。上游制氢可以分为化石能源制氢、工业副产氢和电解水制氢,即俗称“灰氢”、“蓝氢”、“绿氢”。其中,绿电制氢过程不会排放温室气体,而且得到的氢气纯度高,是未来制氢的主要方向。

“中游储运加氢环节,无论是高压气态、液态、固态储氢,以及管道输氢,比较依赖于制氢和用氢的场景。这些方面我们都能够找到一些相应的技术,满足我们的基本需求。”徐春明表示,加氢站方面,目前我国正在加速建设中,技术问题不大,更多是设备投资和规模优化。加氢站装备,尤其是氢气压缩和加注设备,是加氢站的核心,也是整体加氢站投资较大的部分,加氢站设备投资占比60%,其中压缩机占比约30%,占比较大。

下游用氢环节,燃料电池是重要的应用场景。随着燃料电池技术的成熟,氢逐步通过燃料电池在交通、建筑、发电等领域得到应用。目前,我国已初步掌握了燃料电池电堆、动力系统与核心部件、整车集成技术。其中,电堆产业发展迅速,但多以集成生产为主,系统及整车产业发展较好,配套厂家较多且生产规模较大,但核心零部件对外依赖度较高,核心材料部件是当前制约产业发展的关键。

“中国石油大学重质油国家重点实验室在氢能方面也做了一些基础研究。如固态储氢方面,针对金属氢化物做了一些前期的工作,其中核心的储氢罐,里面热管理系统能够及时把热量散掉,可以在非常低压和常温下实现一定规模的储氢;氢冶金方面,以氢气为还原剂的短流程路线,可以大大减少排放;绿电制氨方面,通过与宁东基地合作,探索新的合成氨路线。”徐春明介绍说。

“总体来看,氢能产业链非常庞大,也非常复杂,整体产业链形成规模仍需要时间。我们需要冷静科学的看待,在整个产业链中,我们处于什么样的角色和位置,机会在哪里,找准自己的位置。”徐春明表示,“未来,我们仍将结合不同场景,继续探索氢能关键技术、核心材料及拓展氢能的应用领域,助力氢能产业发展,为实现双碳目标贡献力量。”

编辑:敬之