“氢能”作为一种零污染的高效能源,正逐渐被应用于我们的生活中。氢能源为什么如此受到青睐?

8月30日,曾因“水氢燃料车”而备受关注的青年汽车集团,申请破产清算被法院驳回,多位高管股权被冻结。这家公司曾声称:“不加油不充电只加水,车就能续航里程超过500公里,甚至可达1000公里。”

青年汽车集团的水氢燃料车▲

虽然,激进的“水氢燃料车”并不靠谱,但氢能源为什么如此受到青睐?我们今天一一道来。

什么是氢能

氢能是氢(H)在物理与化学变化过程中释放的能量。

氢在宇宙中分布广泛,它构成了宇宙质量的75%。同时,氢燃烧热值高,是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水,是世界上最干净的能源,被誉为21世纪最具发展前景的二次能源。

氢可以通过多种方式制取,资源制约小,利用燃料电池,氢能通过反应生成水,不排放污染物。氢能量密度是汽油的3倍,是锂电池的130倍,这让氢能燃料在替代过程中的比重不断增加。氢能是零污染的高效能源。在解决能源危机、全球变暖及环境污染等问题方面将发挥重要的作用。

氢从哪里来

氢能制取现在主要有三种模式:

第一是煤制氢,我国煤炭资源相对丰富;

第二是可再生能源制氢,当前我国有大量可再生能源无法并 消纳,用可再生能源弃风、弃光、弃水来制氢,简易可行,技术上没有问题;

第三是大量的工业制氢,像化工、焦炉等,我国是产能大国,都可以制氢。

这几方面说明我国在制氢方面很有优势。

电能VS氢能

电能是目前为止应用最广泛的二次能源,但电能使用上存在一定缺陷:很难大量地直接贮存,因此汽车、轮船、飞机等机动性强的现代交通运输工具就无法大量使用从发电厂输出来的电能。同时,交通工具如车辆,补充电能时存在补充时间长,电池容量低,运行里程少等多个问题还需要解决。

电动车充电桩▲

所以,现代交通运输工具只能大量使用像柴油、汽油和天然气等从化石燃料中转化产生的二次能源。

然而随着化石燃料用量越来越大,储量日益减少,不依赖化石燃料,且储量丰富的新的二次能源:氢能,逐渐进入人们视野。

氢能源关系到普通车主

以出行为例,氢燃料电池车是氢能应用的主要场景,一般的内燃机通常需要燃烧柴油或汽油,氢燃料电池车则改为使用氢。基于此,加氢站建设成为了实现燃料电池车快速发展推广的必要条件。

未来,随着化石燃料减少,新能源会越来越多参与到每一个人生活中。车辆的燃料将越来越少使用汽油、柴油,氢能将成为未来的发展方向。

加注氢燃料▲

同属于新能源汽车的氢燃料电池汽车,能源特点以及能量补给方式几乎完全与燃油车相同。氢能源的集中运输、集中储存、短时间加注等,几乎就是一个“加油站升级版”,让氢燃料电池车能拥有够随加随走,可长时间运行等特点。

世界上氢能发展如何

目前,世界各国纷纷布局氢能产业。

德国:在氢燃料电池技术上遥遥领先。2016年,德国实现氢能商业化运营,当年销售约2000台固定式家用燃料电池;从2017年起,德国启动加氢站大规模建设,氢能源汽车开始进入市场;预计到2023年,德国将建成约400座加氢站。

日本:氢能发展速度全球最快。按照制定的《氢能基本战略》,2020年氢燃料电池车销量达到4万辆,加氢站160座;2025年氢燃料电池车销量20万辆,加氢站320座。到2030年,氢能使用成本将不高于传统能源,实现平价。

日本海老名中央加氢站▲

澳大利亚:发力上游制氢产业。2018年8月,澳大利亚发布《国家氢能发展路线图》,在2030年实现煤制氢商业化生产,打造完整的氢能产业链条,规模化出口氢能源,力争成为全球氢能产业主要参与者。

美国:具有完善的液氢产业链基础。作为航天强国和工业强国,美国现已是全球第一大液氢生产和使用大国,储运到应用都比其他国家更具成本优势。仅加州目前就拥有39座加氢站,氢燃料电池汽车超过5500辆。

部分汽车厂商将2020年看作氢燃料汽车市场启动年,届时将大规模生产氢燃料电池汽车。可以预见,在2020年左右,世界将进入氢燃料电池汽车的时代。到2030年,如果发展势头强劲,将有80%的内燃机汽车被氢燃料电池车取代。

据国际氢能委员会预计,到2050年氢能可以满足全球能源总需求的18%或全球一次能源总需求的12%,氢能及氢能技术相关市场规模将超过2.5万亿美元。我们将有望迎来“氢能时代”!

国内氢能发展现状和困难

在氢能和燃料电池发展方面,我国一直紧随世界发达国家的脚步,但对比日美欧,中国目前的加氢站和氢燃料汽车数量偏少。不过据相关机构预测,未来五年国内氢能发展有望步入快车道。

在国家氢能标委会发布的《中国氢能基础设施》蓝皮书中明确了,到2030年,国内将建成加氢站1000座,氢燃料电池车达到100万辆。不少地方纷纷推出氢能产业规划方案,产业发展不断提速。比如,上海提出到2025年建成加氢站50座,乘用车不少于2万辆。武汉计划到2020年建设5座至20座加氢站,燃料电池车示范运行规模达到2000辆至3000辆。

国内企业纷纷涉足氢燃料电池汽车的研究和开发。国家大能源公司也在积极布局氢能利用、氢基础设施和燃料电池等全产业链。大批传统柴油发动机企业也在积极谋求创新转型,开展燃料电池技术创新和产品开发以替代传统柴油车。

然而国内氢能源发展依然存在一些困难:

加氢站建设成本高、数量少

审批流程复杂

城市占用土地问题

对加氢站的扶持政策欠缺

中石化在氢能革命中有何优势

今年两会期间,全国政协委员、中国工程院院士、中国石化总经理马永生在接受媒体采访时表示,中国石化已经在布局氢能产业,对氢燃料电池也做了相关的研究。此外,中国石化在氢能源行业催化剂、质子交换膜、制氢技术、储氢材料等领域均在开展工作。

氢能产业链长,包含制氢、储存、运输、应用,与交通燃油、天然气供应模式以及管理模式高度符合,因此中国石化在氢能产业发展上具有先天优势。

目前,在国内建设一个新的加氢站,土地成本动则数千万,行政审批需要十余个政府部门盖二三十个公章。面对这一难题,中国石化开启新模式:油氢电一体化。在现有中石化三万多座加油站的基础上,配建加氢站,从而打破用地难、审批流程复杂等困境,节约土地成本,对我国氢能汽车产业加快发展起到推动作用。

在制氢方面,中国石化目前拥有制氢能力约300万吨/年。在氢气供给方面,无论是煤制氢,可再生能源制氢,还是工业副产品制氢,中国石化都有巨大的供给能力,氢气产能在中国名列前茅。

具有一体化的产业结构优势。中国石化是集勘探开发、加工转化、产品销售上中下游为一体的国有特大型能源化工公司,同时拥有能源化工工程设计、施工建设、生产、销售等人才和管理经验。一体化的产业结构优势为发展新能源业务奠定了较好的基础。

具有强大的研发实力优势,可用于电池、储氢材料研发。中国石化拥有石油化工科学研究院、抚顺石化研究院、等多家科研实力雄厚的研究单位,在制氢、氢储运、储能技术和材料等研发上具有优势。

在国内外合资合作上均有较强优势。2018年,中国石化加入了国际氢能委员会,与国家能源集团、长城汽车、潍柴、Re-Fire重塑科技一同成为氢能委员会的5个中国成员。中国石化还代表中国与氢能技术领先的日本达成重要合作。

中国石化正在启动建设加氢站项目5个。2019年7月1日,国内首座油氢合建站——中国石化佛山樟坑油氢合建站正式建成。它也是全国首座集油、氢、电能源供给及连锁便利服务于一体的新型 点。

佛山樟坑油氢合建站(蒋莉敏摄)▲

樟坑油氢合建站日加氢能力达到500千克,主要服务于周边使用氢燃料的公交及物流运输车队。以氢燃料公交车为例,加注一次氢燃料只需4分钟,可续航300公里。

工作人员帮氢燃料物流车插枪(蒋莉敏摄)▲

作为2022年北京冬奥会的战略合作伙伴,中国石化还将为北京和张家口冬奥会氢燃料电池车提供氢气供应、车辆加氢和加氢站运营保障。当前,这两个地方的加氢站的建设正在加速进行中。

与此同时,中国石化还参与了北京市公共交通推广,氢燃料电池汽车的项目。在长三角地区,中石化参与了上海油氢混合站的建设,下一步还将在浙江、江苏地区继续加大加氢站的建设。

最后,安全吗?

安全是大家都关注的问题。俗话说,没有绝对安全的能源。但是相对汽油、柴油,氢能源是足够安全的。

氢气在空气中的最低爆炸浓度是4%,与之相比,汽油则是1.4%。另外,作为一种比空气轻的气体,氢气在静止空气中会以大约20m/s的速度迅速扩散,在有风的天气中这一速度甚至还会更快。氢气在空气中的最佳燃烧浓度是29%,在不密封的自然环境中,达到这一浓度基本不可能。再加上储存氢气使用的往往是更致密的材料,破损风险更小。

在安全措施方面,中石化怎么做的呢?我们以中石化佛山樟坑油氢合建站为例。佛山樟坑油氢合建站采取加油、加氢、充电分区管理方式,人员严格持证上岗和分区操作,安装了覆盖全站的24小时全天候、无死角安全监控系统,在控制柜、压缩机撬、卸气区、加氢区、储氢罐等多区域设置“一键立停”系统,确保设备运作过程中“本质安全”。

加氢机和换热器(黄嘉恩摄)▲

此外,中国石化严格按照国家关于加氢站建设的规定,参照加油站安全管理以及国外加氢站建设要求,制定了适用于油氢电合建站的安全运行、人员储备、设备管理、生产作业、监督检查和应急预案等系列安全管理规定。

汽车诞生至今100多年

从汽油、到天然气,到锂电池

再到现在的氢燃料

无不朝着更加节能环保的方向迈进

虽然目前氢能源刚刚起步

材料昂贵、全产业链还未形成

很多问题需要一点点解决

但化石能源被清洁环保的新能源取代

这一定是不可逆的趋势之一

“2022中国煤炭清洁高效利用与新能源耦合发展大会”拟于8月召开

各会员及有关单位:

近段时间,国际局势风云动荡,油气供应危机频现,欧洲主要国家重启煤电,煤炭“支援”能源安全意义深远。我国中央经济工作会议提出,要立足以煤为主的基本国情,抓好煤炭清洁高效利用,推动煤炭和新能源优化组合。3月22日召开的煤炭清洁高效利用工作专题座谈会再次强调,要坚持从国情实际出发,推进煤炭清洁高效利用,切实发挥煤炭兜底保障作用。

与此同时,我国正在大力推进新能源大规模发展。煤炭和新能源既是替代关系,也是辅助关系,关键看二者如何优化组合。面向未来,以煤化工为主要途径促进煤炭就地加工原料化利用,新能源绿电作为动力就地消纳降低外输压力,是二者协同发展、组合降碳的最佳路径。“十四五”及今后一段时期,我国将持续加强政策引导、技术创新和产业模式创新,做好煤炭和新能源这两篇大 章,有效保障能源安全,推动经济社会可持续发展。

为此,中国煤炭加工利用 、北京泛地能源咨询中心拟于2022年8月在新疆哈密市或内蒙古鄂尔多斯市召开“2022中国煤炭清洁高效利用与新能源耦合发展大会”。

大会主要内容:

(一)产业政策与行业形势

1.《“十四五”现代能源体系规划》及《“十四五”能源领域科技创新规划》解读;

2.煤炭清洁高效低碳利用最新政策解读;

3.新能源开发利用最新政策解读;

4.智能电 与清洁能源最新形势;

5.煤化工“十四五”高质量发展形势与要点;

6.煤化工与新能源耦合发展机遇与挑战。

(二)技术创新与产业融合

1.煤化工与绿电绿氢耦合降碳技术路线与实施要点;

2.煤制油气与煤制化学品多联产技术实践;

3.煤基环氧树脂产业链创新发展项目分享;

5.低阶煤分质分级利用技术最新进展;

6.煤化工集成IGCC助力新能源并 峰谷协调思路与建议;

7.新能源“源荷 储一体化”发展要点;

8.绿氨作为能源行业脱碳途径的技术要点与发展前景;

9.绿醇作为能源载体的技术要点与发展前景;

10.绿氢助力工业脱碳的技术要点与发展前景;

11.双碳背景下中国氢燃料与氨燃料产业发展展望;

12.二氧化碳制化学品最新技术进展。

(三)重大项目融合发展应用交流及技术装备、节能环保技术研发与应用。

联系人及联系方式

中国煤炭加工利用

关于延期举办“第四届中国制氢与氢能源产业大会”的通知

尊敬的各位领导、专家、参会嘉宾及企业代表:

鉴于当前山东省青岛市病例突发及国内新冠肺炎多地散发,为响应国家疫情防疫政策、保障与会人员的身体健康,经多方慎重研究决定,将原定于2022年3月15-17日在山东省济南市召开的“第四届中国制氢与氢能源产业大会”延期举办。

因会议延期给各位专家、学者、参展商、合作伙伴和其它相关方带来的不便我们深表歉意,希望各方对延期决定给予谅解,同时也对各方给予组委会的理解和支持表示衷心的感谢。

会议延期后,原会议主题、日程安排不变;期间正常接收 名注册, 告、洽谈展位申请及论 投稿。

我们将密切关注疫情防控工作的进展,按照国家及地方政府指示择期举办,具体时间另行通知(请关注下方官方微信 )。

再次感谢您的理解与支持,期待与您的相聚!

联系方式:

中国煤炭加工利用

★会议规模控制500人, 满截止。少量发言 告、洽谈展位可申请

第四届中国制氢与氢能源产业大会拟邀专家及初步日程(原定)

开幕式8:30-10:00

主持人:中国煤炭加工利用 理事长张绍强

山东能源集团有限公司董事长李伟致辞

山东省人民政府领导致辞

中国煤炭工业 领导致辞

院士论坛拟邀专家

主持人:张鸣林 中国煤炭加工利用 煤转化分会会长

中国工程院院士 彭苏萍、衣宝廉

中国科学院院士 李灿、徐春明

要重视开展绿氢的国际贸易(国际氢能 (IAHE)副主席、清华大学教授毛宗强)

氢能政策与实践会场拟邀专家及 告内容

1.大型能源化工基地绿氢与绿色工业融合示范项目进展与经验分享

告嘉宾:宁东能源化工基地党工委副书记、管委会副主任张伟

2.双碳目标下中国能源转型与氢能政策解读

告嘉宾:国家发改委能源研究所副所长张有生

3.中国石油氢能战略与实践

告嘉宾:中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院氢能研究所副所长李庆勋

4.国家电投氢能自主研发燃料电池技术在北京冬奥会的应用实践

告嘉宾:国家电投集团氢能科技发展有限公司首席技术官柴茂荣

5.中国石化氢能战略与实践

告嘉宾:中国石化集团发展计划部首席专家郭卫军

6.国家能源集团氢能战略与实践

告嘉宾:国家能源集团

7.东方电气集团氢能战略与实践

告嘉宾:中国东方电气集团有限公司东方氢能公司副总经理 谢光有

8.氢能在未来能源中的作用及能建集团的布局

告嘉宾:中国能建集团

9.山东能源集团氢能战略与实践

告嘉宾:山东能源集团有限公司

10.山东省“氢进万家”科技示范工程实施进展与经验分享

告嘉宾:山东重工集团有限公司国际化总监,国家燃料电池技术创新中心主任徐子春

11.冬奥会张家口赛区氢燃料电池汽车运行及后奥运时代氢能展望

告嘉宾:张家口市氢能与可再生能源研究院执行院长王贺武

12.全球领先的熔盐储能光热发电解决方案

告嘉宾:浙江可胜技术股份有限公司

氢能的制加储运会场拟邀专家及 告内容

1.双碳目标下中国新能源产业发展及绿氢储能展望

告嘉宾:全国工商联新能源商会专业副会长兼秘书长曾少军

2.有机液态储氢技术进展与应用模式研究

告嘉宾:石油和化学工业规划院新能源发展研究中心主任刘思明

3.加氢站技术发展分析

告嘉宾:北京低碳清洁能源研究院氢能研发负责人何广利

4.液态储运的工程示范与经济性分析

告嘉宾:航天氢能科技有限公司副总经理赵耀中

5.高容量固态镁基储氢材料在氢能领域中的应用

告嘉宾:上海交通大学材料科学与工程学院教授邹建新

6.国内外氢气输送管道现状、展望、建设方案与工程实践

告嘉宾:中国石油天然气管道工程有限公司新能源创新中心主任赵立前

7.PEM绿色制氢及未来应用

告嘉宾:山东赛克赛斯氢能源有限公司项目总监黄方

8.高压输氢的适应范围与降本路径

告嘉宾:中集安瑞科控股有限公司氢能研究院院长李怀恩

9.海克斯康CADWorx加速氢产业智能高效化设计

告嘉宾:海克斯康PPM大中华区资深工程师 / CADWorx 产品负责经理 张立阳

10.氢气纯化技术进展与应用

告嘉宾:西南化工研究设计院有限公司变压吸附所副总工程师殷 华

11.分布式氢能途径与制氢技术

告嘉宾:浦江思欣通科技有限公司董事长兼总经理,国家863计划首席科学家化学工艺博士教授级高工 石玉林

12.电解水制氢设备在制加氢一体站中的应用

告嘉宾:山东海氢能源科技有限公司 总经理王鹏

燃料电池与氢能汽车研究和应用会场拟邀专家及 告内容

1.车用燃料电池关键材料与技术研究进展

告嘉宾:中科院大连化学物理研究所研究员邵志刚

2.氢燃料电池汽车市场发展面临的挑战与破局思考

告嘉宾:同济大学教授、国家智能型新能源汽车协同创新中心主任余卓平

3.日本氢能发展路径及最新动向

告嘉宾:日本环境省所属海外环境协力中心裘轶政主任

4.燃料电池汽车实践及在华发展规划

告嘉宾:(待定)

5. 氢能及燃料电池行业标准简介

告嘉宾:中国质量认证中心新能源产品认证部王刚高级工程师

6.甲醇燃料电池技术体系

告嘉宾:中科院大连化学物理研究所研究员孙公权

7.燃料电池用氢气质量管控标准化体系建立及应用

告嘉宾:中国石化石油化工科学研究院教授级高工,中国分析测试 理事徐广通

8.青岛杜科复合模压双极板

告嘉宾:青岛杜科新材料有限公司总经理 郑健保

氢气应用(氢能助力交通和工业减碳)会场拟邀专家及 告内容

1.氢能全球发展展望及典型模式分析

告嘉宾:国家发展和改革委员会能源研究所副研究员符冠云

2.绿电绿氢与煤化工产业融合的多种模式设想

告嘉宾:石油和化学工业规划院副总工程师韩红梅

3.液氢在重卡领域的探索和应用

告嘉宾:航天六院101所高级工程师卜玉

4.大型钢铁企业氢冶金示范项目进展与经验分享

告嘉宾:河钢集团研究总院研究员王小艾

5.氢能燃料电池在工业车辆领域的应用

告嘉宾:天津新氢动力科技有限公司陈海涛总经理

6.大型绿电企业绿电绿氢绿氨融合发展方案分享

告嘉宾:吉电股份

7.新能源“源 荷储氢”一体化方案设想

告嘉宾:电规总院能源分院副院长饶建业

8.氢健康医学发展现状

告嘉宾:上海第二军医大学孙学军教授

9.氢气在难选铁矿清洁高效利用领域的研究与工业实践

告嘉宾:东北大学/上海逢石氢科技应用研究院高鹏教授

10.氢能助力工业与交通领域减碳的逻辑与实践

告嘉宾:海卓动力(青岛)能源科技有限公司氢储事业部总监 李建伟

11.综合能源走廊——破解新能源输出困境路径探讨

告嘉宾:神华工程技术有限公司主任工程师、可再生能源研究总监南海明

初步日程:

技术对接展位设置

关于邀请加入“中国煤炭加工利用 氢能分会(筹)”的函

各会员及有关单位:

为推动我国能源产业转型升级,建立氢能领域产学研用、制储运加相关企业长期稳定的交流合作机制,推动氢能产业健康有序发展,助力实现“碳达峰、碳中和”目标,中国煤炭加工利用 拟设立“氢能分会”。

氢能分会坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念,遵守法律、法规和国家政策。分会将联合会员单位,以推动氢能产业高效、绿色、经济、规模发展为目标,建设氢能产学研用、制储运加等领域会员企业的要素资源汇聚平台,推动氢能产业间互助协作、交流合作与资源整合。

我们诚挚邀请国内外氢能领域的生产企业、技术企业、设备企业、科研院所、高等院校、金融机构、社会组织等以及热衷氢能事业的专家学者加入氢能分会,共同将氢能分会打造成氢能领域具有前瞻视野的权威智库和服务平台。

 

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