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氢能产业:研发要从系统层次逐步深入到材料层次

浏览次数:71 发布时间:2022-09-28 07:40:26

纵观全球,越来越多的国家推出了相关政策,支持氢能及燃料电池汽车产业的发展,但具体到商业化应用方面,产业还面临着包括基础设施建设、关键技术突破以及降低成本等众多挑战。“我国已经将氢能确定为未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端、实现绿色低碳转型的重要载体,氢能产业也成为战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。”中国科协党组书记、分管日常工作副主席、书记处第一书记,中国工程院院士张玉卓表示,当前我国氢能产业发展已经具备良好的现实基础,处于规模化前夜,应围绕氢能产业发展的重点领域整体规划,分期推进,按照先试点、建标准、扩规模的路径,实现以示范促研发,以集群强产业,以场景促应用,以政策育生态,以开放拓网络。产业化基础初现正如科学技术部副部长张雨东所言,我国当前交通领域用能占全国总用能的11%,碳排放也占全国碳排放的11%左右。面对艰巨的减排降碳任务,发展氢能与燃料电池就成为能源交通行业低碳转型的重要选择之一。张玉卓指出,经过20多年的发展,氢能在国内已经具备全产业链应用的广阔前景,当前,我国氢能产业化的基础初现主要体现在3个方面。第一,全链条驱动,全产业链市场规模全球领先。作为全球最大的产氢国,我国去年氢气产量达到3466万吨,全产业链规模以上工业企业超过500家。与此同时,我国还是全球最大的燃料电池商用车市场,加氢站的拥有量也位居全球第一。第二,全方位布局,龙头企业纷纷加快布局氢能产业的步伐。据统计,国务院国资委监管的97家中央企业已经开展氢能相关业务,或者开始布局的中央企业达到43家,当然,大型民营企业布局氢能的积极性也非常高。第三,全场景应用,多元化推进氢能产业快速发展。截至去年底,全国23个省市自治区共发布氢能及燃料电池产业专项政策192项。其中,交通领域作为氢能产业应用的突破口正在快速发展,去年我国氢燃料电池汽车保有量到了9317辆,工业和建筑领域也正在积极开展试点示范。研发要从系统层面深入到材料层面“总体来看,全球氢能产业尚处于初期示范和商业模式探索阶段。”国家能源局总工程师向海平提出,要在准确把握氢能在能源革命中战略定位的同时,充分认识到目前我国氢能产业仍然处于发展初期,面临创新能力不强,技术装备水平不高等诸多挑战,需要重点提升基础研究、关键核心技术、前瞻性技术和原始创新的能力和水平,坚持开放创新,积极开展氢能发展国际合作。国际氢能燃料电池协会理事长、清华大学教授、中国科学院院士欧阳明高特别强调要进一步推动技术创新、加强关键部件国产化。“2025年或为燃料电池汽车产业发展最重要的窗口期,全产业下一步需要重点解决效率、寿命和成本三大问题,其中,有一个值得重点关注的基础问题是实现膜电极的国产化。”欧阳明高表示,当前膜电极的成本占燃料电池系统一半以上,但我们还没有实现完全自主化,有些材料,尤其是膜仍然采用国外进口材料。对此,他建议,当前国内氢能与燃料电池汽车产业技术创新的核心环节是燃料电池/电解装置,必须率先突破。与此同时,研发要从系统层次逐步深入到材料层次,例如碱性电解的隔膜。“构建安全高效的氢气输配基础设施,是氢能产业发展必须解决的重大问题。”中国机械工业集团有限公司副总经理、总工程师,中国工程院院士陈学东直言,目前的氢储运技术路线多,但成熟度各不相同,且存在一定争议。在他看来,200公里以内的中短距离管道输送工业副产氢较有意义,长距离则需要商榷。